Modelisation et traitement du signal radar ultra large bande modelisation des cibles par la fdtd, modelisation temporelle du fouillis, traitement du signal par des methodes parametriques

• Auteur / Autrice : Yves Lostanlen
• Direction : Gérard Chassay
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et techniques
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Rennes, INSA

Résumé

De nombreuses applications civiles ou militaires font usage des radars a bande ultra large (ulb) pour la detection d'objets enfouis dans la vegetation ou enterres dans le sol. Toutefois, les premieres experimentations, impliquant de tels systemes, ont montre qu'un fort niveau de fouillis s'ajoute au signal utile et perturbe l'exploitation des donnees. La comprehension de l'interaction d'une impulsion ultra breve avec une scene electromagnetique complexe est donc cruciale pour surmonter ces effets degradants, lors du dimensionnement et de l'utilisation des plates-formes radars. Le travail presente consiste a concevoir et a developper des logiciels d'analyse electromagnetique temporelle et de traitement du signal. Ces outils permettent ainsi de modeliser, d'interpreter et d'exploiter des donnees reelles ou simulees. Tout d'abord, nous proposons une analyse electromagnetique temporelle d'objets enfouis dans des sols dispersifs et conducteurs, par un outil base sur une adaptation de la methode temporelle des differences finies (fdtd) au cas de la diffraction radar ulb. Les influences de divers parametres des sols (humidite, densite, nature) sur la signature radar des objets enfouis sont mises en evidence sur des signaux simules. Ensuite, l'identification des objets par l'etude de leurs resonances naturelles est analysee en detail. Fonde sur la methode du developpement en singularites (sem), le principe consiste a extraire, d'une partie du signal recu, les frequences de resonance propres aux objets. Deux methodes d'extraction, prony et matrix pencil, ont ete implantees, puis validees sur des signaux simules et enfin testees sur des signaux reels provenant de systemes operationnels. Enfin, nous detaillons la conception et le developpement originaux de notre simulateur electromagnetique de fouillis ulb, genere par une surface rugueuse dielectrique. Basee sur l'approximation de kirchhoff, cette technique calcule la reponse temporelle de la scene. La rugosite et les antennes ulb font l'objet de traitements particuliers et novateurs. La confrontation des simulations a des mesures reelles issues d'equipements tres recents conclut cette etude de facon encourageante.