Contribution aux études de signaux radar de surfaces de mer et mise au point d'un traitement rapide PDF Download

Author: Anne-Laure Jousselme
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages :

View

Book Description

Author:
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages :

View

Book Description

Author:
Publisher:
ISBN:
Category : Dissertation abstracts
Languages : en
Pages : 806

View

Book Description

Author: René Garello
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 140

View

Book Description
ETUDE MENEE PRINCIPALEMENT SUR L'ETAT DE SURFACE DE LA MER PRES DE LA COTE (10-150 KM) ET PLUS PRECISEMENT SUR LE TRAITEMENT DES DONNEES COLLECTEES. LES SIGNAUX SONT OBTENUS AU MOYEN D'UN RADAR HF (DECAMETRIQUE) COHERENT, A IMPULSIONS; ILS SONT PRETRAITES ET PARVIENNENT A UN MINIORDINATEUR QUI CALCULE SA DENSITE SPECTRALE DE PUISSANCE. CELLE-CI EST UNE CARACTERISATION AU 2EME ORDRE DU SIGNAL ALEATOIRE ET DONNE LA REPARTITION DE SA PUISSANCE EN FONCTION DE LA FREQUENCE, D'OU ON DEDUIT LA VITESSE ALGEBRIQUE MOYENNE DE LA CIBLE, LA SECTION EFFICACE, ETC... LA PREMIERE PARTIE EXPOSE LE FONCTIONNEMENT DU RADAR, LA COLLECTE ET LE TRAITEMENT DES SIGNAUX PAR UNE METHODE CLASSIQUE DE RECHERCHE DE LA DENSITE SPECTRALE DE PUISSANCE (PERIODOGRAMME). ON ETUDIE ALORS, A L'AIDE DE TESTS, LES CARACTERISTIQUES DE CES SIGNAUX. LA 2EME PARTIE ABORDE L'ETUDE THEORIQUE DES METHODES NOUVELLES DE TRAITEMENT DU SIGNAL TELLES LES METHODES D'ENTROPIE MAXIMUM. LA 3EME PARTIE VOIT LA MISE EN OEUVRE DE CES METHODES SUR DES SIMULATIONS, LES AMELIORATIONS APPORTEES ET L'APPLICATION A L'ETUDES DE L'ETAT DE LA MER COMPAREE A LA METHODE PLUS CLASSIQUE PAR TRANSFORMEE DE FOURIER

Author: SLIMANE.. FERRAT
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 141

View

Book Description
DES METHODES DE DETECTION, D'ESTIMATION ET D'INVERSION SONT DEVELOPPEES ET APPLIQUEES AUX RADARS STRATOSPHERIQUES-TROSPHERIQUES (RADARS ST). LA PREMIERE PARTIE QUI TRAITE DE LA THEORIE CLASSIQUE DE LA DETECTION UTILISE LE CRITERE DE NEYMAN-PEARSON POUR OBTENIR DES INFORMATIONS INHERENTES AUX FAIBLES SIGNAUX ATMOSPHERIQUES ET COMPLETER AINSI LA METHODE DE DETECTABILITE HABITUELLEMENT EMPLOYEE DANS LES ETUDES RADAR ST. POUR DES SIGNAUX DE FAIBLE AMPLITUDE ET UNE DETECTABILITE DE L'ORDRE DE 3 (VALEUR SOUVENT UTILISEE DANS LA LITTERATURE), LA PROBABILITE DE DETECTION EST APPROXIMATIVEMENT EGALE A LA PROBABILITE DE FAUSSE ALARME. LA DEUXIEME PARTIE DEVELOPPE LES ERREURS D'ESTIMATION DES PARAMETRES SPECTRAUX DU SIGNAL RADAR A PARTIR DU MODELE GAUSSIEN DE MILLER ET ROCHWARGER. TROIS FACTEURS AFFECTENT CES ERREURS: LE RAPPORT SIGNAL A BRUIT, LA LARGEUR SPECTRALE ET LE NOMBRE D'INTEGRATIONS INCOHERENTES. LES RESULTATS OBTENUS PAR CETTE METHODE ANALYTIQUE SONT COMPARES A D'AUTRES MODELES THEORIQUES ET STATISTIQUES. POUR DES RAPPORTS SIGNAL A BRUIT IMPORTANTS, LES RESULTATS ANALYTIQUES SONT EN BON ACCORD AVEC CEUX DES MODELES THEORIQUES DE BARRICK ET DENENBERG AINSI QU'AVEC LES RESULTATS STATISTIQUES DE YAMAMOTO. POUR DES FAIBLES RAPPORTS SIGNAL SUR BRUIT, LES PARAMETRES SPECTRAUX SONT PLUS SENSIBLES AU MODELE SELECTIONNE, ALORS QUE LES VARIATIONS GENERALES SONT SIMILAIRES. LE NOUVEAU SYSTEME MINI-RADAR INDUIT D'IMPORTANTS RECOUVREMENTS DES ALTITUDES EXPLOREES EN TIR OBLIQUE ET LES DONNEES RECUEILLIES NECESSITENT ALORS UN TRAITEMENT SPECIFIQUE POUR LA RESTITUTION DE PROFILS GEOPHYSIQUES. LES METHODES DE DECONVOLUTION COMMUNEMENT APPELEES METHODES INVERSES (METHODE DISCRETE AVEC SUR-DETERMINATION DU PROBLEME ET METHODE CONTINUE AVEC SOUS-DETERMINATION DU PROBLEME) SONT DEVELOPPEES SUR DES EXEMPLES ACADEMIQUES (NOYAUX GAUSSIENS ET DONNEES SIMULEES) POUR UNE MISE AU POINT PRATIQUE ET POUR COMPARAISON. LA METHODE OPTIMALE EST ENSUITE APPLIQUEE AU CAS DE NOYAUX ET DONNEES REELS. LES ALLURES DES PROFILS RESTITUES SONT EN BON ACCORD, ALORS QUE LEUR DYNAMIQUE DIFFERE. CETTE DIFFERENCE PROVIENT D'UNE PART DE LA PROPRIETE DE LISSAGE DE LA METHODE DE BACKUS-GILBERT ET D'AUTRE PART DE LA DIFFICULTE A MODELISER CORRECTEMENT LES NOYAUX CARACTERISTIQUES DU MINI-RADAR (DIAGRAMME DE RAYONNEMENT, FONCTION DE PONDERATION, ETC.)

Author: Christophe Salmer
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 287

View

Book Description
La stabilité d'impulsion à impulsion est une caractéristique primordial d'un radar de surface. Elle représente la variation de phase et d'amplitude entre impulsions successives du signal hyperfréquence et entraîne une dégradation (perte de détection, création de fausse alarme) du fonctionnement du radar. Notre travail a principalement consisté en une meilleure définition et compréhension de ce problème complexe de stabilité qui présente une importance capitale lors de la conception et de la certification d'un équipement radar. Après un rappel du principe général de fonctionnement d'un radar impulsionnel, nous avons défini la stabilité de phase et d'amplitude d'impulsion à impulsion, introduit les différentes causes d'instabilité et présenté leurs conséquences. Puis, nous avons aussi insisté sur les différentes approches mathématiques quantifiant ces phénomènes et montré en particulier que suivant le type de méthode retenue (temporelle ou fréquentielle) les résultats obtenus pouvaient varier de façon significative. Nous avons expliqué ces écarts par le fait que les méthodes temporelles caractérisent principalement la stabilité de l'émetteur seul alors que la méthode fréquentielle caractérisé plutôt la stabilité du système radar global. L'essentiel de notre travail a été consacré à l'analyse des causes d'instabilité des modules émetteurs état solide et à la mise en oeuvre de méthodologies spécifiques pour les caractériser. Nous avons en particulier montré l'influence prédominante des effets thermiques transitoires sur la stabilité d'un émetteur état solide loin devant les effets liées aux fluctuations de tension d'alimentation et de désadaptation d'impédance. L'étude des phénomènes de recombinaison de plusieurs signaux issus d'amplificateurs ou de chaînes d'amplification utilises dans les modules émetteurs et des conséquences sur la stabilité a permis d'obtenir des résultats très significatifs et nouveaux. Nous avons confirmé que dans la quasi totalité des cas, la recombinaison s'accompagnait d'une amélioration de la stabilité. Cette amélioration est surtout notable pour la stabilité de phase et semble liée principalement à la compensation des composantes déterministes de l'instabilité.

Author: Bo Wang
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages :

View

Book Description
Ce travail de thèse a été consacré à la caractérisation de la surface de la mer par radar à synthèse d'ouverture (RSO) polarimétrique porté par un satellite. Un modèle pour différents mécanismes de diffusion est mise en oeuvre, pour une meilleure compréhension de la contribution scalaire sur toutes les surface équivalentes radar (SER) et les mesures doppler par images RSO sur la mer. Généralement, il y a trois types des mécanismes de diffusion sur la surface quand la mer a été illuminée par une radar micro-onde, i.e., Bragg, spéculaire, et Rayleigh. La contribution de Bragg dépolarisée correspond à des petites vagues de capillarité-gravité, alors que les autres, contributions scalaires correspondent à la réflexion spéculaire par la crête des vagues qui est instable et déferle et la diffusion de Rayleigh sur la mousse après la vague déferlante. Différents mécanismes de diffusion impliquent des coefficients de diffusion polarimétrique différents et des spectres Doppler différents. Dans chaque pixel, la matrice de diffusion est modelisée physiquement en contributions Bragg et scalaire. La solution est une itération qui est initiée avec l'angle d'incidence, et est contrôlée par l'angle d'incidence local. Les estimateurs des matrices de diffusion Bragg et scalaire bénéficient d'un modèle statistique du fouillis de mer. Enfin, l'amélioration du modèle statistique avec la théorie de la détection est proposée au regard de la classification pour des cibles artificielles, comme les navires ou les plate-formes pétrolières

Author: Jacques Parent du Châtelet
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 0

View

Book Description
Le radar HF (6 a 30 mhz) en onde de ciel permet, en utilisant l'ionosphère comme un réflecteur, d'illuminer la surface de la mer à des distances comprises entre 700 et 3500 km L'écho reçu, après avoir été retro diffusé par la surface de la mer, est affecté d'une structure spectrale doppler connue qui dépend des mouvements de la surface diffusante. L'interprétation du spectre doppler en terme de paramètres de l'interface mer-air (vent, vagues et courant) est limitée essentiellement d'une part par les perturbations doppler introduites par les mouvements du réflecteur ionosphérique et d'autre part par les incertitudes qui subsistent quant a la relation entre le vent et les vagues. Après un exposé du contexte de la recherche et du matériel expérimental utilisé, on décrit les techniques de traitement du signal que nous avons mises au point pour limiter l'influence néfaste des mouvements de l'ionosphère. Nous avons pu mettre en évidence que la variation peut être due aux micro-pulsations du champ magnétique terrestre dont l'influence sur l'ionosphère peut ainsi être étudiée avec le radar. On présente ensuite les améliorations apportées à la mesure de la hauteur des vagues et à l'identification de certaines structures de courants marins par l'introduction de ces techniques et on discute des origines possibles des perturbations ionosphériques résiduelles. La dernière partie est plus spécifiquement consacrée aux possibilités de localisation des phénomènes météorologiques et à la mesure du vent par le radar. Cette mesure parait possible avec une précision, de l'ordre de 15 pour la direction et 2 m/s pour la vitesse, qui ne pourra être améliorée que par une meilleure compréhension de la relation entre le vent et le spectre directionnel des vagues

Author:
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 0

View

Book Description
L'objectif de cette thèse est d'extraire la composante du courant de surface océanique dans l'axe de visée radar (ou direction radiale) à partir des informations enregistrées par un radar à synthèse d'ouverture (SAR) embarqué sur satellite. Nous analysons le décalage Doppler du signal reçu par le SAR à bord d'ENVISAT. Ce travail vise principalement à séparer, sur le décalage Doppler, la contribution des vagues et celle du courant ainsi qu'à étendre cette analyse à de larges scènes observées sous de multiples angles d'incidence. Cette étude se limite à la polarisation verticale et à la bande de fréquence C. La recherche de la signature de courant s'appuie sur l'hypothèse que le décalage Doppler ne résulte que des mouvements des vagues et du courant. De plus, nous supposons, dans une première étape, que le courant sur la surface d'estimation du décalage Doppler est uniforme.-Suivant ces hypothèses, la contribution du courant peut être déduite du décalage Doppler au moyen d'une soustraction à partir de la contribution des vagues. Ces dernières ont des longueurs d'onde relativement courtes typiques de la mer du vent. L'utilisation pratique de l'information de vent à 10 m de la surface pour estimer la contribution des vagues est évaluée. La méthode d'extraction de la composante radiale du courant est mise au point et testée, dans un premier temps, pour un angle d'incidence constant de 23° à partir d'imagettes ponctuelles réparties sur l'ensemble des océans. La comparaison des moyennes mensuelles de la composante du courant extraite des données SAR avec les climatologies mensuelles issues des mesures de courant in-situ indique une erreur RMS de 0,35 m/s.-Dans un second temps, la même méthodologie est appliquée à des Images de grande taille (400 km par 400 km au minimum) pour lesquelles l'angle d'incidence local varie de 16 à 42°. Cette nouvelle configuration nécessite une analyse préalable de l'effet de l'angle d'incidence sur le décalage Doppler. Nous montrons que la contribution relative du courant au décalage Doppler augmente avec l'angle d'incidence et varie également en fonction de la direction du vent par rapport à la direction radiale. Les vitesses extraites des données SAR présentent un accord quantitatif avec les mesures de courant de capteurs in-situ, Ce résultat est encourageant pour le développement d'une application opérationnelle de cette méthode.-Enfin, la dernière partie de ce travail est consacrée à un cas plus complexe pour lequel l'existence de courant côtier fortement variable ne permet plus de faire l'hypothèse de courant uniforme sur la surface d'estimation du décalage Doppler. Nous analysons dans ce cas des cartes de décalage Doppler à une résolution de l'ordre du kilomètre. Malgré la complexité de la situation, là encore, la confrontation des vitesses déduites du décalage Doppler avec des cartes de courant de marée indique le large potentiel des images CAR pour restituer une information de courant de surface à haute résolution.

Author: Céline Danilo
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages :

View

Book Description
L'objectif de cette thèse est d'extraire la composante du courant de surface océanique dans l'axe de visée radar (ou direction radiale) à partir des informations enregistrées par un radar à synthèse d'ouverture (SAR) embarqué sur satellite. Nous analysons le décalage Doppler du signal reçu par le SAR à bord d'ENVISAT. Ce travail vise principalement à séparer, sur le décalage Doppler, la contribution des vagues et celle du courant ainsi qu'à étendre cette analyse à de larges scènes observées sous de multiples angles d'incidence. Cette étude se limite à la polarisation verticale et à la bande de fréquence C. La recherche de la signature de courant s'appuie sur l'hypothèse que le décalage Doppler ne résulte que des mouvements des vagues et du courant. De plus, nous supposons, dans une première étape, que le courant sur la surface d'estimation du décalage Doppler est uniforme. Suivant ces hypothèses, la contribution du courant peut être déduite du décalage Doppler au moyen d'une soustraction à partir de la contribution des vagues. Ces dernières ont des longueurs d'onde relativement courtes typiques de la mer du vent. L'utilisation pratique de l'information de vent à 10 m de la surface pour estimer la contribution des vagues est évaluée. La méthode d'extraction de la composante radiale du courant est mise au point et testée, dans un premier temps, pour un angle d'incidence constant de 23° à partir d'imagettes ponctuelles réparties sur l'ensemble des océans. La comparaison des moyennes mensuelles de la composante du courant extraite des données SAR avec les climatologies mensuelles issues des mesures de courant in-situ indique une erreur RMS de 0,35 m/s. Dans un second temps, la même méthodologie est appliquée à des Images de grande taille (400 km par 400 km au minimum) pour lesquelles l'angle d'incidence local varie de 16 à 42°. Cette nouvelle configuration nécessite une analyse préalable de l'effet de l'angle d'incidence sur le décalage Doppler. Nous montrons que la contribution relative du courant au décalage Doppler augmente avec l'angle d'incidence et varie également en fonction de la direction du vent par rapport à la direction radiale. Les vitesses extraites des données SAR présentent un accord quantitatif avec les mesures de courant de capteurs in-situ, Ce résultat est encourageant pour le développement d'une application opérationnelle de cette méthode. Enfin, la dernière partie de ce travail est consacrée à un cas plus complexe pour lequel l'existence de courant côtier fortement variable ne permet plus de faire l'hypothèse de courant uniforme sur la surface d'estimation du décalage Doppler. Nous analysons dans ce cas des cartes de décalage Doppler à une résolution de l'ordre du kilomètre. Malgré la complexité de la situation, là encore, la confrontation des vitesses déduites du décalage Doppler avec des cartes de courant de marée indique le large potentiel des images CAR pour restituer une information de courant de surface à haute résolution