Wideband sources characterisation in the time domain without constraint on the number of sensors

Caractérisation de sources large bande dans le domaine temporel sans contraintes sur le nombre de capteurs

Guilhem Villemin (1)

1 GSM - GSM

This thesis is devoted to object localization, using high resolution methods, in a large band and multipath background. From array processing algorithms adapted to time of arrival estimation, we propose a new method for the localization of real (broadcasting) or virtual (reflective) sources of a known, large band signal. The originality lays in the incoherent way of treating data. On each ensor, time of arrival are estimated. Then, they are linked to a source, enabling its localization. However, this methods suffers from the signals coherence. That is why we propose a frequential smoothing preprocessing that helps lowering this correlation while maintaining an optimum resolution. The performances of the whole method are shown on both simulated and experimental data.

Cette thèse est consacrée à l'estimation des temps d'arrivée de signaux dans le cadre de la localisation active d'objets dans un contexte large bande et multitrajets sans contraintes sur le nombre de capteurs déployés. En s'inspirant des méthodes de traitement d'antenne, adaptées à l'estimation des temps d'arrivée, nous avons proposé une méthode afin d'estimer les paramètres de localisation d'un ensemble de sources ou d'objets réflecteurs d'un signal large bande connu. L'originalité de la méthode présentée réside dans le traitement spatialement incohérent des données, à savoir que l'information est traitée indépendamment sur chaque capteur. Les temps d'arrivée estimés sont ensuite associés à leurs sources respectives, ce qui permet de déterminer leurs positions géographiques. Pour s'affranchir de la corrélation des signaux reçus nous avons mis au point une méthode de lissage fréquentiel qui conserve toutefois une résolution temporelle optimale. Les performances de la méthode globale sont validées sur des données simulées et expérimentales.

Mots clés: Signal processing; object localization; sensor array; high resolution method; frequential smoothing

Mots clés: Traitement du signal; localisation d'objets; réseau de capteurs; méthode haute résolution; lissage fréquentiel

Domaines: Traitement du signal et de l'image [eess.SP]; Traitement du signal et de l'image [eess.SP]

Guilhem Villemin. Caractérisation de sources large bande dans le domaine temporel sans contraintes sur le nombre de capteurs. Traitement du signal et de l'image [eess.SP]. Ecole Centrale de Marseille, 2013. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00927102⟩