From conventional to delay/Doppler altimetry

par Abderrahim Halimi

Thèse de doctorat en Signal, image, acoustique et optimisation

Sous la direction de Corinne Mailhes et de Jean-Yves Tourneret.

  • Titre traduit

    De l'altimétrie conventionnelle à l'altimétrie SAR/Doppler


  • Résumé

    Depuis plus de vingt ans, les altimètres classiques comme Topex, Poseidon-2 ou Poséidon-3, ont fourni des formes d'onde qui sont utilisées pour estimer de nombreux paramètres tels que la distance entre le satellite et la scène observée, la hauteur des vagues et la vitesse du vent. L'amélioration de la qualité des paramètres altimétriques a nécessité le développement de plusieurs modèles d'échos et d'algorithmes d'estimation paramétrique. Par ailleurs, un grand effort est récemment dédié au traitement des échos côtiers afin d'analyser les mesures altimétriques le plus près possible des côtes. Cette thèse s'intéresse à la résolution de ces deux problèmes, à savoir, le traitement des formes d'onde côtières et l'amélioration de la qualité des paramètres océaniques estimés. La première partie de l'étude traite le problème des formes d'onde côtières en proposant un nouveau modèle altimétrique tenant compte de la présence éventuelle d'un pic sur l'écho altimétrique. Dans la seconde partie de notre travail, nous nous sommes intéressés à l'étude de l'altimétrie SAR/Doppler. Cette nouvelle technologie vise à réduire le bruit de mesure et à augmenter la résolution le long de la trace par rapport à l'altimétrie conventionnelle. Deux modèles altimétriques ont été développés afin d'estimer les paramètres associés aux échos SAR/Doppler. Ces modèles montrent une nette amélioration de la qualité des paramètres estimés par rapport à l'altimétrie conventionnelle.


  • Résumé

    For more than twenty years, conventional altimeters like Topex, Poseidon-2 or Poseidon-3, have been delivering waveforms that are used to estimate many parameters such as the range between the satellite and the observed scene, the wave height and the wind speed. Several waveform models and estimation processing have been developed for the oceanic data in order to improve the quality of the estimated altimetric parameters. Moreover, a great effort has been devoted to process coastal echoes in order to move the altimetric measurements closer to the coast. In this thesis, we are interested in resolving these two problems, i.e., processing coastal waveforms and improving the quality of the estimated oceanic parameters. The first part of the study considers the problem of coastal waveforms and proposes a new altimetric model taking into account the possible presence of peaks affecting altimetric echoes. In a second part of our work, we have been interested in the delay/Doppler altimetry. This new technology aims at reducing the measurement noise and increasing the alongtrack resolution when compared to conventional altimetry. Two altimetric models have been developed in order to estimate the resulting delay/Doppler echoes. These models allow a clear improvement in parameter estimation when compared to conventional altimetry.


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