Détection de cibles en milieu maritime par radar HF à ondes de surface

par Samuel Grosdidier

Thèse de doctorat en Traitement du signal

Sous la direction de Ali Khenchaf et de Alexandre Baussard.

Soutenue en 2010

à Brest .


  • Résumé

    Les portées atteintes par les radars HF (3-30MHz) à ondes de surface sont largement supérieures à celles des radars classiques de surveillance maritime qui sont limités par la ligne de l’horizon. Les systèmes radar HF permettent ainsi la surveillance d’une très large zone en continu et à moindre coût. Mais différentes raisons rendent le signal reçu difficile à traiter : une faible résolution temporelle et spatiale, et surtout une prédisposition à subir différents types d’interférences et de bruits. C’est dans ce contexte de traitement et de détection à partir des signaux fortement bruités que s’inscrivent les motivations initiales des travaux réalisés dans le cadre de ces travaux de thèse. Le premier travail réalisé porte sur le développement et la mise en place d’une méthodologie permettant de générer des images radar avec un système à ondes de surface (image distance-Doppler). Cet outil est développé en tenant compte de l’ensemble des paramètres de la chaîne, il permet notamment de maîtriser diverses entrées comme les paramètres maritimes (hauteurs significatives, direction des vagues dominantes. . . ), les paramètres radar (fréquence d’émission, largeur de bande. . . ), mais aussi différentes caractéristiques des cibles considérées (surface efficace radar, distance radar, vitesse,. . . ). Sur le volet détection de cibles à partir des images générées ou réelles, une des solutions développée et proposée dans ce manuscrit consiste dans l’application de l’Analyse en Composante Morphologique (MCA), une des techniques de séparation de sources proposée initialement par Starck et al. 2005. Cette approche nous permet d’extraire une image contenant les signatures des cibles. La prise de décision finale est alors basée sur une technique classique dite a taux de fausse alarme constant. La méthodologie suivie dans ce travail de thèse pour mettre en place et évaluer cette application (surveillance maritime) combine à la fois des aspects de modélisation, de simulation, et d’utilisation de données réelles.

  • Titre traduit

    Target detection in maritime environment by high frequency surface wave radar


  • Résumé

    High Frequency Surface Wave (HFSW) radars (3-30MHz) provide largely better ranges than classical costal systems used for sea monitoring. HFSW radars make possible to get range further than line of sight and to monitor continuously and cheaply a large area of sea. But for different reason it is hard to process the received signal: a low spatial and temporal resolution and a strong tendency to be polluted by different kind of interferences and noises. The general topic of this PhD thesis is to deal with a very noisy signal for detection purpose. The first work deals with the development of a methodology to generate images obtained by HSWR radars (Range-Doppler images). This tool was developed taking into account most of the system parameters and leads to control entries parameters for the sea (wave height, wave directions. . . ), the radar (central frequency, bandwidth. . J, and target characteristics (radar cross section, range, velocity. . . ). For the detection task, from generated and real data, a source separation techniques called Morphological Component Analysis (MCA), initially proposed by Starck et al. 2005, is considered. The goal is to extract an image made of the target signature, the decision part being solved by using a common constant false alarm rate method. The selected methodology in this thesis in order to solve the detection problem by HFSW radars combines modeling and simulation aspects, and real data use.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (136 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 131-136

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  • Bibliothèque : Université de Bretagne Occidentale. Service commun de la documentation Section Droit-Sciences-STAPS.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TBRE2010/95
  • Bibliothèque : École nationale supérieure de techniques avancées Bretagne (Brest, Finistère). Médiathèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : J41 GRO
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