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Thèse soutenue

Méthodes temps-fréquence appliquées à l'analyse de signaux issus d'écoulements turbulents

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Auteur / Autrice : José Martinez
Direction : Pierre Gajan
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Traitement du signal
Date : Soutenance en 1994
Etablissement(s) : Toulouse, ENSAE

Résumé

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Cette thèse présente une application originale à la mécanique des fluides des analyses temps-fréquence issues des décompositions linéaires continues (FOURIER à fenêtre glissante, ondelettes,. . . ). Dans une première approche, on cherche à estimer les lois de modulation des composantes d'un signal à l'aide de la phase de la transformée. L'algorithme exposé permet ensuite de restreindre la représentation à des lignes caractéristiques, constituant la signature temps-fréquence du signal. Dans ce cadre "continu", on développe une extension temps-fréquence des fonctions de corrélation, basée sur le principe de ces décompositions linéaires. Dans une deuxième partie, on cherche à étendre et unifier ces transformations continues à l'aide d'un troisième paramètre d'échelle. La décomposition obtenue, non linéaire, permet d'extraire de manière itérative les composantes discrètes, localisées d'un signal en fonction d'un critère énergétique. Ces outils sont appliqués à deux cas expérimentaux. Le premier s'intéresse à un obstacle placé dans une conduite. On y quantifie l'intermittence et la fluctuation de la fréquence de détachement tourbillonnaire en fonction des conditions initiales et des perturbations amont. Le deuxième cas d'écoulemnt, de type diaphragme, se définit par une variation brutale de la section. On isole et quantifie les tourbillons individuellement, puis on suit, au cours de leur progression dans l'écoulement, l'évolution de l'échelle et de leur vitesse de convection. Cette approche permet de détecter des phénomènes d'appariements entre structures et de séparer l'influence des diverses perturbations de celle de l'aérodynamique.