Traitement d'antennes pour la localisation de sources en champ proche

par Hongyang He

Thèse de doctorat en Électronique

Sous la direction de Yide Wang et de Joseph Saillard.

Soutenue en 2010

à Nantes , en partenariat avec Université de Nantes. Faculté des sciences et des techniques (autre partenaire) et de École polytechnique de l'Université de Nantes (autre partenaire) .


  • Résumé

    Le problème de la localisation de sources en champ proche est étudié dans cette thèse. Les difficultés dans ce domaine proviennent principalement de deux aspects. Premièrement, le processus d'estimation devient plus compliqué à cause de la distance réduite entre les sources et le réseau des capteurs qui induit une sphéricité du front d'onde des signaux reçus. Afin d'augmenter l'efficacité d'estimation, plusieurs nouvelles techniques sont proposées et développées. Ces méthodes, basées sur les approximations du modèle des observations, permettent de localiser les sources avec une bonne précision et une complexité réduite de calcul. Deuxièmement, les imperfections du réseau de capteurs, qui existent inévitablement dans un environnement réel, et qui dégradent considérablement les performances en estimation des positions de sources, sont considérées. Afin de minimiser leurs influences négatives sur l'estimation, les techniques de calibration d'antennes sont utilisées avec un modèle étendu en prenant en compte les différents effets indésirables. Une méthode de calibration locale, basée sur l’interpolation des données de mesures, est proposée. Cette nouvelle méthode permet d'améliorer l'efficacité de calibration sans dégrader la précision d'estimation. De plus, une nouvelle technique de la localisation des sources passives en champ proche avec un réseau MIMO est proposée, qui améliore sensiblement les performances en estimation. Cette thèse apporte des contributions à la recherche dans le domaine de la localisation de sources en champ proche. Ces différents travaux ouvrirent les voies à de nombreuses perspectives

  • Titre traduit

    Array signal processing for near-field source localization


  • Résumé

    This thesis addresses the near-field source localization problem. The main difficulties in this domain come from two aspects. Firstly, the sphericity of the received signal wavefront must be considered due to the reduced source-array distance, which limits the use of the well-studied and efficient far-field methods in the estimation. Several improved techniques are proposed and presented. These methods, based on the approximations of signal model, are able to estimate the sources parameters with a higher efficiency and a better performance than the classical techniques. Secondly, the unavoidable presence of the array imperfections, which can degrade greatly the estimation performances in a real environment, is considered. The calibration techniques are used to solve this problem. In order to minimize the negative influences of the undesirable effects on the estimation, measurement data are used in calibration. The proposed calibration technique, based on the interpolation of the measurement data, presents good performances on estimation efficiency and precision. This report considers also the passive source localization problem. A MIMO-based approach is proposed and found to be able to improve greatly the performances of parameter estimation

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Informations

  • Détails : 1 vol. (136 p.)
  • Annexes : Bibliogr.p.129-135

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