Recherche Avancée

Thèse soutenue

Détection et localisation de sources large bande par des réseaux d'antennes

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Auteur / Autrice : Hervé Lévêque
Direction : Florent Christophe
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Électronique
Date : Soutenance en 1996
Etablissement(s) : Toulouse, ENSAE

Résumé

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Notre travail a pour but l'étude des performances en détection et en localisation angulaire d'émetteurs large bande par des réseaux d'antennes constituant un système d'observation de grande précision angulaire. Après avoir posé les modèles et outils de calculs utilisés par la suite, le problème de détection de signal (modélisé par un processus gaussien) dans le bruit par des méthodes utilisant seulement l'énergie captée est abordé. Cette analyse statistique conduit à définir et étudier les performances de ces méthodes incohérentes. Diverses répartitions d'un nombre réduit de capteurs sont alors proposées pour la localisation des sources. Outre le cas de référence du réseau phasé plein, une solution possible, en bande étroite, est celle des alignements à minimum de redondance. Ceux-ci améliorent la résolution angulaire (à nombre de capteurs constants) tout en permettant la maîtrise des lobes latéraux, mais la taille du réseau et la résolution angulaire restent limitées. Ce qui explique l'intérêt de répartitions fortement lacunaires dont la taille est imposée par la résolution recherchée et implique alors l'hypothèse de large bande. L'interféromètre large bande à correlation en est le cas le moins coûteux en nombre de capteurs et est analysé ici du point de vue statistique, tandis que des simulations complètent ces calculs théoriques. Une autre solution en large bande, constituée de plusieurs capteurs répartis aléatoirement sur la dimension globale du réseau est ensuite étudiée. La diversité de fréquences permet ici de réduire les ambigüités dues à la lacunarité. Une étude statistique est également menée, pour permettre le calcul analytique des probabilités de fausse alarme et de détection d'une, puis de deux sources ponctuelles. Des simulations des méthodes de détection de plusieurs sources enrichissent ces calculs et illustrent les performances et les limites de ces concepts. Enfin, une étude bibliographique des méthodes dites à haute résolution basées sur l'utilisation de la matrice interspectrale est réalisée, pour les comparer aux techniques précédentes utilisant la formation de voies.