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BARON Valentin

Méthodes d'identification de sources acoustiques paramétriques par mesures d'antennerie

 

Co-directeur de thèse :     Jérôme MARS

École doctorale : Electronique, electrotechnique, automatique, traitement du signal (EEATS)

Spécialité : Automatique Traitement du signal et des images

Structure de rattachement : Autre

Établissement d'origine : INP-PHELMA

Financement(s) : CIFRE ; Sans financement

 

Date d'entrée en thèse : 01/12/2017

Date de soutenance : 14/12/2020

 

Composition du jury :
MARCOS, Sylvie, Directrice de recherche, CentraleSupélec
THOMAS, Jean-Hugh, Professeur des Universités, ENSIM
LARZABAL, Pascal, Professeur des Universités, ENS Cachan
BAVU, Eric, Maître de Conférences HDR, CNAM
ANTONI, Jérôme, Professeur des Universités, INSA Lyon
NICOLAS, Barbara, Directrice de Recherche, INSA Lyon
BOULEY, Simon, Docteur, MicrodB
MARS, Jérôme, Professeur des Universités, Grenoble INP

 

Résumé :
L'objectif de cette thèse est de développer des chaines de traitement associées à un système expérimental, pour décrire certains paramètres de sources acoustiques présentes dans des environnements variés. Chaque cas d'application étant différent, c'est leur visée finale qui guide le choix des paramètres à estimer. En prospection minière sous-marine, c'est la localisation et la quantification des sources qui est estimée pour étudier leur impact sur l'environnement. Pour neutraliser efficacement et sans erreur des drones, c'est leur localisation et leur identification qui est à établir. Pour déterminer ces paramètres, le traitement d'antenne est utilisé : un grand nombre de méthodes existe pour localiser des sources à partir d'enregistrements acoustiques, et la quantification est possible, mais encore très peu développée en acoustique sous-marine. Pour l'identification, les outils d'apprentissage statistique supervisé sont utilisés.
La première contribution de cette thèse est la conception du prototype d'un système de localisation et de mesure du niveau d'émission acoustique de machines qui travaillent sur des sites miniers par grand fond. L'antenne acoustique conçue a été validée par des mesures en Méditerranée, à des profondeurs allant jusqu'à 700 m, qui montrent une source localisée correctement dans un cercle de 14 m de diamètre, et des niveaux de quantification conformes à l'incertitude de mesure.
La seconde contribution est la localisation et l'identification simultanées de drones par acoustique. Cet objectif est atteint grâce à la combinaison du traitement d'antenne pour la localisation, et l'apprentissage statistique pour l'identification. Cette combinaison, innovation majeure du système, permet un filtrage spatial des signaux à identifier ce qui améliore grandement l'étape d'identification. Pour valider les performances du système, trois campagnes expérimentales ont été menées. Diverses configurations illustrent les capacités d'identification du système, que ce soit en intérieur ou en extérieur et avec présence d'une source perturbatrice.


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