Thèse soutenue

Détection d’évènements impulsionnels en environnement radioélectrique perturbé : application à l’observation des pulsars intermittents avec un système temps réel de traitement du signal

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Auteur / Autrice : Dalal Ait Allal
Direction : Gilles Theureau
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Automatique et traitement de signal
Date : Soutenance le 16/11/2012
Etablissement(s) : Orléans
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et technologies (Orléans ; 2009-2012)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Observatoire radioastronomique (Nançay, Cher)
Jury : Président / Présidente : Rachid Harba
Examinateurs / Examinatrices : Gilles Theureau, Rachid Harba, Aris Karastergiou, David Smith, Nicole Cornilleau-Werhrlin, Alain Baudry
Rapporteurs / Rapporteuses : Aris Karastergiou, David Smith

Résumé

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Les travaux présentés dans ce mémoire s’inscrivent dans le cadre de la détection d’évènements impulsionnels intermittents en provenance de pulsars. Ces objets astrophysiques sont des étoiles à neutrons hautement magnétisées en rotation rapide, qui émettent un faisceau radio balayant l’espace comme la lentille d’un phare. Ils sont détectables grâce à une instrumentation spécifique. Depuis quelques années, on a découvert de nouvelles catégories de ces pulsars, aux caractéristiques extrêmes, avec en particulier des impulsions individuelles plus intenses et irrégulières comparé à la moyenne. Il faut pouvoir les détecter en temps réel dans un environnement radio perturbé à cause des signaux de télécommunications. Cette étude propose des algorithmes de traitement d’interférences radio fréquence (RFI) adaptés à ce contexte. Plusieurs méthodes de traitement de RFI sont présentées et comparées. Parmi elles, deux ont été retenues et comparées au moyen de simulations Monte Carlo, avec un jeu de paramètres simulant le pulsar et un signal BPSK avec des puissances et des durées différentes. Pour la recherche de nouveaux pulsars, une méthode alternative est proposée (SIPSFAR), combinant capacité de recherche en temps réel et robustesse contre les RFI. Elle est basée sur la transformée de Fourier 2D et la transformée de Radon. Une étude comparative théorique a permis de confronter et comparer la sensibilité de cette nouvelle méthode avec celle communément utilisée par les radioastronomes. La méthode a été implantée sur un GPU GTX285 et testée sur un grand relevé du ciel effectué au radiotélescope de Nançay. Les résultats obtenus ont donné lieu à une comparaison statistique complémentaire à partir de données réelles.