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JIANG Long-Yu

Séparation et détection de trajet dans un guide d'onde en eau peu profonde

 

Directeur de thèse :     Jérôme MARS

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

Spécialité : Signal, image, parole, télécoms

Structure de rattachement : Université de Grenoble

Établissement d'origine : Southeast University - Chine

Financement(s) : bourse attribuée par un gouvernement étranger ; contrat à durée déterminée

 

Date d'entrée en thèse : 01/10/2009

Date de soutenance : 22/11/2012

 

Composition du jury :
Monsieur Philippe ROUX, DR, ISTERRE, CNRS Grenoble, Président
Monsieur Salah BOURENNANE, PR, Institut Fresnel, Ecole Centrale de Marseille, Rapporteur
Monsieur Jean-Pierre SESSAREGO, DR, LMA, CNRS Marseille, Rapporteur
Monsieur Gang FENG, PR, Gipsa-lab, Grenoble-INP, Examinateur
Monsieur Hervé LIEBGOTT, MCF, CREATIS, Université Lyon 1, Examinateur
Monsieur Jérôme I. MARS, PR, Gipsa-lab, Grenoble-INP, Directeur de Thèse

 

Résumé : raypaths in the context of shallow-water ocean acoustic tomography. As a first step of our work, we have given a brief review on the existing array processing techniques in underwater acoustics so as to find the difficulty still faced by this type of methods. Consequently, we made a conclusion that it is still necessary to improve the separation resolution in order to provide more useful information for the inverse step of ocean acoustic tomography. Thus, a survey on high-resolution method are provided to discover the technique which can be extended to separate the raypaths in our application background. Finally, we proposed a high-resolution method called smoothing-MUSICAL (MUSIC Active Large), which combines the spatial-frequency smoothing with MUSICAL algorithm, for efficient separation of coherent or fully correlated raypaths. However, this method is based on the prior knowledge of the number of raypaths. Thus, we introduce an exponential fitting test (EFT) using short-length samples to determine the number of raypaths. These two methods are both applied to synthetic data and real data acquired in a tank at small scale. Their performances are compared with the relevant conventional methods respectively. En acoustique sous marine, les études sur les zones en eau peu profondes sont redevenues stratégiques. Cette thèse porte sur l'étude de la séparation et la détection des trajets acoustiques dans le cadre de zones cotiêres pourr faire de la tomographie acoustique océanique. Dans une premiére étape de notre travail, nous présentons un bref aperçu des techniques existantes en traitement acoustique sous-marine. A l'issue de cette première étude, nous montrons qu'il est encore nécessaire d'améliorer la résolution de séparation des trajets acoustiques afin de fournir des informations plus utiles pour l' étape d'inversion de la tomographie acoustique océanique. Ainsi, une enquête sur les méthodes haute résolution sera effectuée. Nous proposons donc une méthode à haute résolution appelée MUSICAL (MUSIC Active large band), qui combine le lissage en fréquence spatiale avec l'algorithme MUSICAL, pour une séparation efficace de trajets cohérents ou totalement corrélés. Cependant, cette méthode est basée sur la connaissance a priori du nombre de trajet. Ainsi, nous introduisons et proposons un test (exponential fitting test -EFT) pour déterminer le nombre de trajets à l'aide d'un faible nombre d'échantillons. Cette nouvelle méthode, comparée aux techniques classiques est appliquée à la fois à des données synthétiques et réelles acquises dans un réservoir à petite échelle.


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