Optimisation des ressources matérielles et logicielles d'un drone engagé dans une mission d'interception

Reconfiguration of the hardware and software resources of an embedded radar system in an interception mission

• Auteur / Autrice : Julien Mazuet
• Direction : Jean-Philippe Diguet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Electronique
• Date : Soutenance le 05/10/2021
• Etablissement(s) : Brest
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques et sciences et technologies de l'information et de la communication (Rennes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire en sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance
• Jury : Président / Présidente : Christophe Jego
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Philippe Diguet, Christophe Jego, Gilles Sassatelli, Xavier Neyt, Catherine Dezan, Jean-Marc Le Caillec
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Gilles Sassatelli, Xavier Neyt

Mots clés

Mots clés contrôlés

Systèmes adaptatifs (technologie)

Systèmes embarqués (informatique)

Mots clés libres

Radar

Traitement du signal numérique

Reconfiguration dynamique partielle

Radar

Digital signal processing

Dynamic partial reconfiguration

Résumé

Les systèmes radar embarqués sont limités en ressources de calcul. Dans le même temps, ces systèmes doivent utiliser des algorithmes toujours plus complexes et demandant de plus en plus de ressources de calcul. De plus, les radars modernes doivent être capables d’utiliser plusieurs modes de fonctionnement durant une même mission. Dans un système classique, les ressources sont attribuées au moment de la conception du système et un compromis doit être trouvé entre la qualité des algorithmes implémentés et leur consommation en ressources, toujours au détriment des performances de traitement. Afin d’obtenir de meilleures performances, il est possible de réattribuer les ressources de calculs au cours de la mission par reconfiguration dynamique. Ces travaux de thèse se consacrent dans un premier temps à optimiser des applications de radars embarqués par le biais de la reconfiguration dynamique. Deux architectures matérielles reconfigurables, ainsi qu’un algorithme pouvant améliorer les performances de traitements radar sont présentés. Dans un second temps, partant du constat que les systèmes reconfigurables sont difficiles à développer car ils doivent prendre en compte des aspects algorithmiques, matériels et logiciels, une méthodologie de développement pluridisciplinaire est proposée pour faciliter le développement de systèmes reconfigurables efficaces.

Embedded radar systems are limited in computing resources. At the same time, these systems must use increasingly complex algorithms that require more and more computing resources. In addition, modern radars must use several operating modes during a single mission. In a classical system, the resources are allocated at the system design time and a compromise must be found between the implemented algorithms quality and their resources consumption, always at the expense of processing performance. In order to obtain better performances, it is possible to reallocate the computational resources during the mission by dynamic reconfiguration.This thesis work is first dedicated to the optimization of onboard radar applications through dynamic reconfiguration. Two reconfigurable hardware architectures, as well as an algorithm that can improve the performance of radar processing are presented. In a second step, starting from the fact that reconfigurable systems are difficult to develop because they must take into account algorithmic, hardware and software aspects, a multidisciplinary development methodology is proposed to facilitate the efficient reconfigurable systems development.