Traitement d'antenne en présence d'un bruit coloré

Array processing in the presence of colored noise

• Auteur / Autrice : Miloud Frikel
• Direction : Jacques-Henri Balbi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Corte

Mots clés

Mots clés contrôlés

Traitement du signal -- Techniques numériques

Acoustique sous-marine

Résumé

L'objet de cette thèse est la caractérisation de sources rayonnantes dans un milieu de propagation. Dans un premier temps, nous nous sommes placés dans le cas des signaux bande étroite, nous avons proposé des méthodes de localisation à haute résolution sans décomposition en éléments propres de la matrice interspectrale des signaux reçus. Nous avons chiffré l'intérêt de ces méthodes en terme de complexité et de performance. La réduction de la charge de calcul permet une implémentation en temps réel. Dans un second temps, nous avons étudié des signaux large bande pour estimer le sous-espace signal cohérent. Nous avons amélioré certains opérateurs existants et nous avons étendu la méthode du propagateur à ce type de signaux. Nous avons analysé les paramètres de focalisation. Ensuite, nous avons présenté l'algorithme d'estimation des distributions de phase et d'amplitude sur l'antenne à partir des signaux large bande enregistrés. Cet algorithme est basé sur la méthode du propagateur cohérent. Puis, nous avons montré l'intérêt de la connaissance de la forme d'antenne sur l'estimation des azimuts des sources. Nous avons, également, appliqué cette méthode à la séparation des ondes sismiques. Dans le dernier chapitre, nous avons présenté deux méthodes itératives pour estimer la matrice interspectrale des bruits. Ces méthodes sont développées pour les bruits à corrélation spatiale de longueur strictement inférieure à celle de l'antenne. Le premier algorithme utilise les éléments propres de la matrice interspectrale des données. Ses performances dépendent des conditions expérimentales telles que le rapport signal sur bruit, le nombre de capteurs, la longueur de corrélation spatiale du bruit et le nombre de sources rayonnantes. Le deuxième algorithme est un estimateur optimal au sens du maximum de vraisemblance, nous avons comparé ses performances aux bornes de Cramer-Rao. Cet algorithme s'applique aux matrices de type bande-Toeplitz. Nous avons mis en évidence l'intérêt de la connaissance de la matrice interspectrale des bruits sur la détection et la localisation des sources rayonnantes. Nous avons applique toutes les méthodes étudiées à des signaux synthétiques simulant des situations réalistes.