Interférométrie ultrasonore et sédimentation de particules : modélisation paramétrique et traitement par déconvolution des signaux reçus

par AICHA LAROUK PROIETTI

Thèse de doctorat en Informatique appliquée et traitement du signal

Sous la direction de Michel Boynard.

Soutenue en 1998

à Paris 12 .

mots clés

• Interférométrie
• Traitement du signal

Résumé

Le probleme traite est celui de l'application de la modelisation parametrique arma et des methodes de deconvolution a une technique d'interferometrie ultrasonore dite echocell, qui vise l'etude de la sedimentation de particules en suspension d'une maniere generale et celle des globules rouges en particulier. Notre contribution comporte trois volets. Dans un premier temps, nous nous sommes interesses a la phase de l'acquisition de l'information. Il s'agissait de mettre en place une version modifiee de la chaine d'acquisition existante pour pallier certaines limitations et inadequations de celle-ci. Dans un second temps, nous avons propose des methodes d'analyse du signal echocell ; nous procedons dans ce sens a un filtrage qui attenue le bruit existant et donne une forme lissee des donnees acquises au moyen de la methode de reponse impulsionnelle tronquee. Le modele parametrique arma est par suite utilise pour l'analyse spectrale du signal echocell. Les frequences dominantes dans les spectres arma estimes peuvent etre reliees a la vitesse d'accumulation des particules qui sedimentent. Enfin, nous avons aborde le probleme de deconvolution des signaux radiofrequences recus lors de la sedimentation des particules afin d'ameliorer le pouvoir separateur du capteur utilise. Ceci permet d'identifier la reponse impulsionnelle du milieu etudie, contribue a suivre la cinetique de sedimentation des particules et determine certaines de leurs proprietes caracteristiques telles que leur vitesse d'accumulation, leur densite et compactage. Nous avons alors envisage et teste diverses methodes de deconvolution et nous avons retenu particulierement deux methodes : l'une deduite de la correlation et l'autre appartenant aux methodes de deconvolution bernoulli gaussienne par l'utilisation du detecteur smlr propose par kormylo et mendel. L'application de ces methodes dans un cadre reel avec des suspensions sanguines non agregees et des particules spheriques test permettent de montrer une amelioration de la resolution axiale d'un facteur de quatre. L'epaisseur de la couche sedimentee en fonction du temps de sedimentation est donnee et la vitesse d'accumulation des particules etudiees est estimee. Enfin, les impedances acoustiques et les cfficients de reflexion du milieu etudie sont alors deduits.

Titre traduit

Ultrasonic interferometry and particle's sedimentation : parametric modelisation and treatment of the received signals with deconvolution methods

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