1. La resonance magnetique nucleaire. Appliquée au domaine biomedical Jean-Pierre D'HAENENS. p. 1-18 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Les applications biomédicales de la R.M.N. connaissent un développement spectaculaire par l'apport diagnostic considérable de l'imagerie proton et des études métaboliques par spectrométrie. Dans cette conférence, nous présentons un bref historique des champs d'application de la R.M.N. Nous situons l'effort de recherche de développement des principaux constructeurs dans le contexte du marché mondial de l'équipement médical. Nous donnons un bref rappel du phénomène de résonance magnétique nucléaire, en insistant sur les deux paramètres fondamentaux, les temps de relaxation Tl et T2. Nous décrivons ensuite le champ de l'imagerie proton, en précisant d'abord les méthodes de mesure locales de la densité de spin et des temps de relaxation, puis en donnant le principe des deux grandes techniques d'acquisition et de reconstruction d'image, méthode de projection reconstruction et méthode par transformée de Fourier. Les problèmes techniques et technologiques posés par l'instrumentation R.M.N. sont ensuite analysés. Nous présentons ensuite les grands domaines d'application du diagnostic par imagerie proton, en comparant cette technique à la tomodensitométrie. Le problème des risques potentiels de la R.M.N. in vivo est posé. Nous décrivons ensuite le champ des études spectrométriques en instant particulièrement sur les études métaboliques par spectrométrie phosphore. Nous concluons par des considérations sur l'évolution vers une technique, l'imagerie chimique, qui permettrait de réaliser sur une seule machine à la fois l'imagerie du proton et la spectrométrie.

2. Liens entre les lois temporelles de fonctions aleatoires admettant une repartition asymptotique de leurs valeurs et les lois de celles qui s'en deduisent a travers une ponderation temporelle André BLANC-LAPIERRE. p. 19-26 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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On sait qu'à partir d'une fonction certaine h(t) admettant une répartition asymptotique de ses valeurs, on peut induire une fonction aléatoire stationnaire h(λ,ω) [ω ∊ SI] où λ est un paramètre de translation et où, dans Ω, la probabilité découle de la notion de "temps relatif" ou de "fréquence". Nous dirons alors que h(t) possède la propriété A. Si X(t,ω') [ω' ∊ Ω'] est une fonction aléatoire (de loi temporelle P'), il peut arriver que, presque sûrement, X(t,ω') possède la propriété A. S'il en est ainsi, nous dirons que la fonction aléatoire X(t,ω') possède la propriété B. Alors, à chaque ω', correspondra, à travers X(t,ω'), une fonction aléatoire stationnaire X(λ,ω/ω') dont nous appellerons la loi temporelle P(ω'). La propriété B n'implique pas la stationnarité de X(t,ω'). La présente communication traite des points suivants: - Comment construire des fonctions aléatoires X(t,ω') possèdant la propriété B? - Quels liens y a-t-il entre P' et P(ω') (P' stationnaire ou non)? - Est-il possible que P(ω') soit p.s. indépendant de ω'? P(ω') peut-il être p.s. identique à P'?

3. Sur une mesure du caractère non-stationnaire C. GUEGUEN. p. 27-34 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Cet article aborde l'analyse des signaux non-stationnaires en étendant une définition de la distance au caractère stationnaire puis en analysant ses implications pour la modélisation de ces signaux. Dans un premier temps, la notion de rang de déplacement introduite par Morf, Kailath et Al est généralisée pour englober des processus composés. La non-stationnarité élémentaire n'est plus, alors, la réponse d'un système constant mis en conditions initiales (ou finales), mais comporte un gain variable. Admettant ce gain variable défini comme la réponse impulsionnelle d'un modèle autorégressif déterministe, la définition du rang de déplacement est généralisée et une caractérisation fournie. Dans un deuxième temps, on montre que les concepts d'algorithmes rapides (décomposition de Choleski et filtre de Kalman rapides) restent applicables à ce nouveau type de non stationnarité dont le rang de déplacement classique est élevé. On propose une version généralisée de l'algorithme de Schur qui produit la décomposition de Choleski en ordre (n2) opérations. Le coût de calcul supplémentaire varie comme l'ordre du modèle auto-régressif engendrant le gain.

4. Modélisation de signaux non-stationnaires à faible produit BT Yves GRENIER. p. 35-42 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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L'objet de cette communication est de discuter la possibilité d'établir une représentation temps-fréquence à partir d'une modélisation pour des signaux non-stationnaires dont le produit largeur de bande par durée est faible. La'démarche consiste à représenter le signal par un modèle ARMA dont les coefficients sont des fonctions du temps. L'identification du modèle suppose que ces paramètres, fonction du temps, sont obtenues comme combinaisons de fonctions de base connues. Les modèles étudiés sont de deux types : soit modèles ARMA (poles-zéros) à entrée aléatoire, bruit blanc, soit modèles ARMA à entrée certaine, la partie aléatoire étant rejetée sur la sortie. Dans le premier cas, la partie autorégressive du modèle est estimée soit sous forme transversale, soit sous forme treillis, par un algorithme du type "Burg". Dans le second cas, l'algorithme est du type "méthode de Prony". Les signaux étudiés sont des sinusoïdes modulées linéairement, à enveloppe gaussienne, qui constituent le prototype d'une classe de signaux étudiés par Gendrin, Kodera, De Villedary. Pour les exemples présentés, ont été retenus deux produits BT : 2,24 et 1,4. Le spectre évolutif rationnel obtenu par modélisation s'avère une bonne estimation de la représentation temps-fréquence au sens de Wigner-Ville. On observe également que le premier moment en fréquence est une bonne approximation de la loi de fréquence instantanée. L'estimation du retard de groupe est par contre médiocre, surtout aux deux extrémités du spectre.

5. Sur les conditions physiques assurant l'unicite de la representation de wigner-ville comme representation temps-frequence Patrick FLANDRIN, Wolfgang MARTIN. p. 43-50 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Des travaux récents ont souligné l'importance des représentations conjointes temps-fréquence comme représentations "très parlantes" d'un signal déterministe-ou d'un signal aléatoire . On a ainsi pu montrer que la représentation de Wigner-Ville, tout en n'étant pas la seule admissible, remplit la majorité des conditions physiques souhaitables. En raisonnant sur la représentation conjointe de la covariance d'un signal harmonisable nous établissons d'abord le lien entre les fonctions de pondérations utilisées dans le cas déterministe et les matrices de transformation des bases temporelles et fréquentielles du cas aléatoire. L'ensemble des matrices admissibles ne dépend alors que d'un paramètre libre, les pondérations associées s'identifiant à des exponentielles complexes. On note que cette classe de solutions peut être obtenue de manière équivalente par deux autres approches : l'une par un raisonnement de type Mécanique Quantique alors que l'autre repose sur des arguments de type Traitement du Signal (compatibilité avec les filtrages linéaires et les modulations). On montre alors qu'imposer à une représentation appartenant à cette classe de fournir par un moment local d'ordre un la fréquence instantanée fixe la valeur du paramètre libre. Cette valeur conduit à la seule représentation de Wigner-Ville , assurant ainsi son unicité sous les contraintes physiques imposées.

6. Application de la transformation de BARGMANN à la classification des signaux André BERTHON. p. 51-56 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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La transformation de BARGMANN fournit une représentation des signaux par des fonctions entières qui est liée à la représentation de GABOR et permet une caractérisation simple des représentations temps-fréquence. On cherche ici une classification des signaux à partir de l'écriture de leur transformée comme produit infini de WEIERSTRASS. On montre que la classe des signaux gaussiens, caractérisée par l'absence de zéros de la fonction entière, est invariante par les transformations affines du plan temps-fréquence et l'on étudie l'action de ce groupe, d'abord dans ce cas puis dans le cas général. On peut alors ramener un signal quelconque à une forme canonique et on obtient une notion de complexité définie par comparaison avec les fonctions gaussiennes.

7. Lissage des fonctions de Wigner-Ville M. R FEIX, G. MOURGUES, P. BERTRAND, J. P. DOREMUS, B. IZRAR, V. T. NGUYEN. p. 57-62 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Pour un signal donné, suivant un travail initié par Wigner, Ville a introduit une distribution d'énergie dans le plan temps fréquence. Deux difficultés se présentent. La première est la non positivité de la fonction, la deuxième est la difficulté de récupérer pour les signaux unimodulaires de la forme exp i Φ (t), la définition usuelle de la fréquence instantanée ω (t) = dΦ / dt. Nous montrons que: On peut introduire pour la fonction de Wigner, un noyau de lissage autour d'un point t,ω donnant une valeur positive. Deux ensembles de noyaux sont introduits et l'élément le plus intéressant est celui correspondant à la double gaussienne en t et ω avec les supports σt et σwtels que σ t σω = 1/2 La récupération de la fréquence instantanée est un problème équivalent au problème de localisation et du passage à la limite classique lors d'une application d'un pulse de potentiel en mécanique quantique. La limite classique est obtenue pour des signaux de très haute fréquence (comparé à l'inverse du temps caractéristique du signal). Mais plus précisément, les propriétés de localisation dans l'espace temps fréquence sont obtenus dans la double limite ω tendant d'abord vers l'infini et deuxièmement σt (durée caractéristique du lissage) tendant vers zéro. Mathématiquement, si ω tend vers l'infini comme ε-1 σt doit tendre vers zéro comme εα avec 1/2<α<1.

8. Application of operator theory to signal modeling and processing Leon H. SIBUL, Guy R. L. SOHIE. p. 63-68 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Dans cet article, nous discuterons de la modélisation en termes d'opérateurs, de processus stochastiques. Nous montrerons que le modèle MA (moyenne variable), lequel est le plus largement employé, le modèle AR (autorégressif) et le modèle ARMA (autorégressif à moyenne variable) peuvent s'exprimer sous la forme d'opérateurs linéaires. Un modèle théorique d'opérateur, plus général, permet la généralisation de ces modèles spécifiques. Partant des inégalités de norme de l'opérateur nous définissons des limites supérieures du carré moyen de l'erreur dans le cas où le véritable modèle du signal est remplacé par un opérateur approximatif mais facilement inversible, qui génère le signal. Puis nous ultiliserons une approche par opérateur théorique pour déterminer la structure d'un processeur espace temps, optimal afin d'isoler les signaux propagés à travers un milieu de transmission stochastique. On suppose que le signal est noyé dans un bruit coloré, anisotropique et variable dans le temps. La structure du processeur est exprimée à l'aide d'opérateurs qui représentent le milieu de transmission stochastique, le champ de bruit, les diffuseurs aléatoires, les generateurs de faisceaux ect. On applique le théorème de décomposition polaire des opérateurs linéaires bornés pour établir la possible factorisation due processeur espace temps. On utilise les concepts de transformation de contraction stochastique pour étudier la convergence d'algorithmes adaptatifs dont on se sert pour réaliser le processeur espace temps.

9. Identification d'une classe de processus de poisson filtres Denis DE BRUCQ. p. 69-76 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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La formulation a'un modèle est un pas essentiel pour la compréhension d'un phénomène expérimental. Dans ce travail, une nouvelle classe de processus de Poisson, filtrés est introduite : l'amplitude aléatoire suit une loi sphériquement invariante et le filtre est réel, linéaire, causal à minimum de phase. Avec ces hypothèses, le modèle peut être identifié à partir des résultats expérimentaux.

10. Entropie et théorème de Bayes Guy CONVERT. p. 77-78 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Le principe du Maximum d'Entropie, sous la forme présentée par E.T. Jaynes en 1957, a reçu depuis 25 ans des applications dans des domaines aussi variés que la Modélisation Urbaine, la théorie des Queues, et, à travers l'algorithme de Burg, l'analyse spectrale ou le Traitement d'Images. L'application privilégiée du Principe concerne l'exploitation de données apparaissant sous forme de valeurs moyennes supposées en général connues avec exactitude. La présente communication reprend le même problème mais du point de vue du Théorème de Bayes, et considère en outre que ces moyennes sont définies par un certain nombre de mesures, éventuellement entachées d'erreurs. On montre que le Principe du Maximum d'Entropie peut en fait être ramené à un cas limite d'une application du Théorème de Bayes. Il est possible dès lors de marquer les limites du Principe. En particulier on constate qu'il introduit indirectement le "Principe de Raison Insuffisante" de Laplace et ne saurait donc constituer en aucune manière, le moyen objectif, prôné par E.T. Jaynes, de résoudre le vieux problème des probabilités a priori.

11. Evaluation théorique de performances de systèmes corrélofiltre-adaptateur Gérard FAUCON, Pierre-Yves ARQUES. p. 79-86 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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On a présenté récemment une structure combinée "corrélofiltre-adaptateur" pour l'estimation continue d'un signal bruité lorsqu'on dispose d'une voie de référence ; l'étude en était faite par simulation, On évalue ici théoriquement les performances de cette structure combinée. Celles-ci sont comparées aux performances théoriques obtenues par un corrélofiltre seul et un filtrage adaptatif seul, de dimensions équivalentes et de temps d'apprentissage équivalents.

12. Nouvelle approche de la détection par seuil B. PICINBONO, P. DUVAUT. p. 87-92 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Il est bien connu que le rapport de vraisemblance est une statistique suffisante dans le problème de la détection de deux hypothèses simples (signal déterministe dans un bruit de loi de probabilité connue). De plus toute fonction monotone du rapport de vraisemblance est aussi une statistique suffisante, fournissant en particulier les mêmes courbes COR. On peut donc parler de la classe des récepteurs équivalents déterminée par toutes les fonctions monotones possibles. Dans cette classe on peut cependant tenter d'introduire une hiérarchie fondée sur un autre critère. On montre en particulier que si le critère choisi est celui du contraste, les récepteurs utilisant une fonction affine du rapport de vraisemblance sont les éléments optimaux. L'équivalence des récepteurs de la classe précédemment introduite est fondée sur l'existence d'un seuil au sens mathématique du terme. On montre alors que si on prend en considération une imprécision sur la valeur du seuil les courbes COR des récepteurs de cette classe sont très différentes. Ceci est d'ailleurs illustré sur quelques exemples montrant qu'en présence d'imprécision sur le seuil les récepteurs à contraste maximum sont les meilleurs. La généralité de ce résultat est un problème ouvert qu'il serait intéressant de résoudre.

13. Reception optimale et sous-optimale après transmission dans un canal a modulation d'amplitude aléatoire Hocine CHERIFI, Geornes TZIRITAS, Geneviève JOURDAIN. p. 93-98 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Dans cet article on s'intéresse au problème de la transmission binaire des signaux dans un milieu aléatoire. Plus précisément on utilise comme modèle du canal de transmission un opérateur modulant de façon aléatoire l'amplitude complexe du signal émis. On suppose que le processus aléatoire caractérisant le canal est gaussien, centré, stationnaire, lorentzien d'ordre 1. Les caractéristiques statistiques sont déterminées par une identification préalable. Le signal à la réception est perturbé additivement par un bruit blanc gaussien. Le problème ainsi formulé rentre dans dans le cadre de la détection de signaux gaussiens dans un bruit blanc gaussien. Il est bien connu que le récepteur optimal réalise l'estimation du signal reçu suivi de la corrélation avec l'observable. L'estimateur est ici de type filtre de Kalman. Cet estimateur est entièrement déterminé par la résolution d'une équation différentielle de Riccati. On donne des résultats numériques sur l'erreur quadratique moyenne d'estimation (E.Q.M.E.) ainsi que sur les performances du récepteur pour divers signaux émis, ceci pour diverses valeurs du rapport signal sur bruit à la réception et différentes valeurs du paramètre de dispersion : le paramètre de dispersion est défini comme étant le produit durée du signal émis par l'élargissement fréquentiel introduit par le canal. L'estimateur optimal est difficile à déterminer. Aussi, on propose un nouveau récepteur sous-optimal. Celui-ci possède la même structure que l'optimal ; seul le gain du filtre de Kalman est déterminé d'une façon différente qui ne nécessite pas la résolution d'un équation différentielle. On donne des résultats numériques sur l'E.Q.M.E. qui montrent que le récepteur sous-optimal est pratiquement aussi performant que l'optimal.

14. Détection d'un signal déterministe après réflexions multiples B. PICINBONO, M. BOUVET, T. KADOTA. p. 99-104 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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En détection active le signal reçu même en l'absence de bruit de fond n'est pas identique au signal émis en raison des trajets et des réflexions multiples. Nous considérons ici ce second point qui entraîne que le récepteur optimal ne peut plus être uniquement le filtre adapté. En introduisant quelques hypothèses sur la réflexion, on peut déterminer un modèle statistique pour le signal reçu qui permet alors le calcul du rapport de vraisemblance en présence d'un bruit gaussien. On montre alors que le récepteur optimal est composé du filtre adapté suivi d'un dispositif non linéaire et d'une intégration dans le temps. Il est alors intéressant de savoir dans quelles conditions ce dispositif non linéaire peut être approximé par une quadration, comme on l'admet souvent dans les dispositifs pratiques. En élargissant les hypothèses introduites on présente également quelques résultats plus généraux mais d'interprétation plus difficile.

15. Méthode de détection de non stationnarités par analyse des propriétés de franchissement d'un seuil par l'erreur de prédiction linéaire F. CASTANIE, P. SOULE. p. 105-110 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Une méthode de segmentation des signaux de télémétrie spatiale, basée sur l'analyse des propriétés de franchissement d'un seuil par l'erreur de prédiction linéaire, a été théoriquement évaluée et expérimentée. Pour cette classe de signaux qui contiennent des intervalles localement stationnaires assez longs, une statégie de détection a été étudiée permettant une importante réduction du taux de fausses-alarmes sans augmenter la probabilité de non détection. La procédure de détection des non stationnarites est simplement basée, dans les cas observés, sur l'analyse du temps de séjour au dessus d'un seuil de l'erreur de prédiction linéaire. Des exemples d'application à des signaux obtenus par simulation numérique et à des signaux réels de télémétrie spatiale permettent de conclure sur l'utilisation de la méthode.

16. Un algorithme de normalisation C. PLUMEJEAUD, B. RAFINE, B. LUCAS. p. 111-114 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Cet article présente une méthode de normalisation d'une série numérique dont on veut extraire un signal. Ce dernier est défini par son contraste par rapport à un bruit additif non stationnaire. Le but de la normalisation est de stationnariser le bruit sans trop altérer le contraste entre signal et bruit afin de faciliter l'extraction ou même d'en permettre l'automatisation. Les méthodes classiques de normalisation s'appuient sur l'estimation des deux premiers moments statistiques du bruit. Les logiques de tri et de classement inhérentes à ces méthodes les rendent relativement coûteuses en temps de calcul. On propose ici une nouvelle méthode de normalisation basée sur l'estimation des moments statistiques par transformation non linéaire et filtrage récursif. Cette méthode est mieux adaptée aux processeurs arithmétiques de certains calculateurs modernes.

17. New results on robust estimation of signals Dimitri KAZAKOS. p. 115-118 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Dans cette communication nous présentons quelque nouveaux resultats sur l'élaboration des filtres robustes pour la prédiction linéaire, l'interpolation et la filtrage des signaux aléatoires. On a présumé qu'il existe quelque incertitude sur leurs spectres, et l'élaboration robuste est optimale pour les spectres les moins favorables.

18. Non-parametric signal detection and identification of modulation type for signals hidden in noise : An application of the new theory of cyclic spectral analysis William A. GARDNER. p. 119-124 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Cet article considère le problème de l'exploitation de la périodicité cachée dans des données aléatoires afin d'effectuer (i) de la détection de signaux, (ii) de l'estimation de paramètres de signaux (y compris la fréquence et la phase du signal porteur, et la fréquence et la phase de la répétition des impulsions), (iii) de la classification de signaux en fonction du typpe de modulation, y compris des signaux noyés dans le bruit, et (iv) de l'extraction spectrale, qui est l'estimation du spectre d'un signal modulé à partir de mesures sur le signal perturbées par le bruit. Le type de périodicité cachée considérée est une périodicité du second ordre, ce qui inclut tous les types de périodicités pouvant être converties en une composante périodique additive (donnant naissance a des raies spectrales) par une transformation quadratique et invariante dans le temps. La propriété de périodicité du second ordre est caractérisée en termes d'une généralisation du spectre statistique conventionnel, qui est appelée le spectre cyclique. Des généralisations des analyseurs du spectre conventionnel permettant l'analyse du spectre cyclique sont présentées, et il est expliqué comment les utiliser lors de problèmes (i) - (iv). Deux simulations expérimentales démontrant l'utilité de l'analyse du spectre cyclique lors de la détection de signaux et lors de l'estimation de fréquences porteuses en modulation d'amplitude avec suppression de porteuse sont présentées. Pour illustrer l'efficacité de l'analyse du spectre cyclique en milieu fortement bruité et en environment perturbé, les données consistent en deux signaux de même puissance, à large bande, modulés en amplitude, avec suppression de porteuse et présentant des recouvrements de spectre significatifs et un rapport signal à bruit pour chacun d'eux: SNR = -6dB.

19. Un problème de detection de panne avec seuil pour la probabilité de fausse alarme Monique PONTIER, Jacques SZPIRGLAS. p. 125-130 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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On résout un problème de détection de panne avec seuil pour la la probabilité de fausse alarme. Plus précisément, on considère une chaîne de production de matériels, assurée par une machine dont la durée de bon fonctionnement est exponentielle de paramètre λ. Le bon, ou mouvais, état de fonctionnement n'est observé que par le flot de Poisson de matériels défectueux, de paramètre λ en cas de bonne marche et λ1 sinon (λ1 >λ0). On veut arrêter la production au temps O ne dépendant que des observations, tel que la pnobabilité de "fausse alarme" soit inférieure à un réel a donné, et qui minimise la durée moyenne. d'attente après la panne. On montre qu'il suffit d'arrêter la chaîne, au premier instant où l'estimée de l'état de la machine, étant donné le flot des matériels défectueux, dépasse un certain seuil. Cette estimeé est solution d'une équation différentielle facilement résoluble. On généralise ainsi au cas discontinu, étudié par GAL'CHUK et ROSOUSKII (1), le "disorder problem" avec contrainte résolu par SHYRYAEU (4) pour un modèle brownien. La méthode de résolution consiste à transformer le problème en un problème d'arrêt optimal avec contrainte, exprimé en fonction de la probabilité conditionnelle de panne, sachant le flot de obervations. On utilise alors les résiltats de PONTIER et SZPIRGLAS (3) qui s'appuient sur les méthodes de point-selle en analyse convexe de ROCKAFELLAR (4), par exemple.

20. La détection et estimation d'une impulsion en utilisant la transformation discrète de fourier J. K. WOLF, T. K. PHILIPS. p. 131-134 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Etant donné un vecteur x=(x[0],x[1],x[2],.... x[N-1]), dont les éléments x[i] sont des nombres complexes et que la transformation Discrete de Fourier (D.F.T.) du vecteur x à la propriété suivante: c'est à dire que deux éléments consecutifs egalent zero. Premièrement nous montrons que si Y = x + Iδι ou ←ι→ δi= (0,0...,0,1,0..0) et I est un nombre complexe arbitraire, alors le vecteur original x ne peutêtre determiné qu' à partir du vecteur observé Y (sans erreur). Puis nous examinons le cas ou Y = x + Iδi + n ou n est un vecteur dont les éléments sont i.i.d.* variables aleatoires Gaussiennes. Nous trouvons la règle de determination optimale pour déterminer la localité de l'impulsion I (c'est à dire pour déterminer la valeur de i). Finalement nous determinons le rendement de ce systeme optimal.

21. Estimation récursive en transmission numérique H. KOREZLIOGLU, G. MAZZIOTTO. p. 135-140 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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On développe une technique de filtrage non-linéaire récursif pour un modèle où les processus considérés prennent leurs valeurs dans des espaces discrets. Le résultat obtenu a une application immédiate à l'estimation et à la détection d'une classe de signaux codés markoviens, transmis à travers un canal symétrique sans mémoire. E et F représentent deux espaces discrets, B = {Bn; n∊N} et W = {Mn; n∊N} deux suites de variables aléatoires à valeurs respectivement dans E et F, appelés bruits d'état et d'observation, on définit un signal X et une observation Y par les équations suivantes: Xn+1 = fn(Xn,Bn) n et Y n = h n (Xn,Wn) n pour n  0, où f: ExE -> E et h: Ex F -> F. On suppose que le couple (B,W) = {(Bn ,Wn ); n ∊N} est une suite indépendante à valeurs dans Ex F et indépendante de X0 et que, pour tout x, l'application h (x,.): w ->h (x,w) est bijective. En utilisant la méthode de la probabilité de référence, obtient une formule récursive exacte pour le calcul de la loi de probabilité conditionnelle de X n connaissant Y0,....,Yn On considère l'extension de la méthode aux divers cas rencontrés dans les applications, en particulier à celui d'un canal de mémoire finie. Dans ce cas, le résultat obtenu suggère une méthode de détection similaire à celle qui aboutit à l'algorithme de Viterbi. Finalement, on étend la méthode aux signaux à valeurs continues et on en déduit un algorithme d'estimation récursive lorsque l'observation n'est connue que par ses valeurs quantifiées.

22. Finite state models for non-linear estimation Didier J. LE GALL. p. 141-146 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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On étudie une nouvelle approche du problème d'estimation non linéaire. La solution de l'équation d'état est remplacée par un modèle Markovien à complexité finie. On résoud le problème de l'estimation maximum à posteriori M.A.P. en utilisant un algorithme séquentiel comme l'algorithme de Viterbi. On présente une application au problème classique de poursuite de phase et on compare les résultats à ceux d'un filtre de Kalman étendu; quand le niveau de bruit est fort l'amelioration est spectaculaire. Pour cette application le coût des calculs est faible et l'algorithme de Viterbi permet également des lissages avec délais. Cette méthode présente un grand intérêt dans le cas des canaux de transmission haute fréquence.

23. An estimate on upper bound on signal-to-quantizing noise ratio for speech DPCM system with nonadaptive quantizer Zoran S. BOJKOVIC. p. 147-152 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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En fixant comme critère une approximative loi de densité de probabilité du signal à l'entrée du quantificateur gamma, on considère une supérieure limite du rapport signal à bruit de quantification dans le système du signal de la parole codé en MICD (Modulation par Impulsions Codées Différentielles) avec le quantificateur non adaptatif. Le gain 16,77 dB obtenue pour le codage avec l'entropie suppose £ -entropie pour les bits à la sortie du quantificateur.

24. Egalisation : Recepteur optimal après transmission dans un canal à deux trajets Jacques MARTIN, Geneviève JOURDAIN, Guy REVOL. p. 153-158 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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On s'intéresse à la transmission de signaux aléatoires dans un canal de transmission certain à deux trajets de propagation, perturbé additivement par du bruit. On cherche le filtre optimal linéaire permettant d'estimer au mieux, au sens de l'erreur quadratique moyenne, le signal émis. Ce problème classique de WIENER est traité ici en discret stable et causal. Nous présentons une structure optimale nouvelle, à la fois récursive et transversale, utilisant la particularité du canal de transmission (deux trajets). Nous étudions ses performances, (en terme d'erreur quadratique/en fonction du rapport des amplitudes des deux trajets de propagation et du rapport signal sur bruit) et les comparons au filtre optimal transversal à nombre fini (ou infini) de coefficients. Une simulation de ce récepteur est conduite sur ordinateur. Puis nous présentons une réalisation câblée de l'ensemble canal plus récepteur optimal. Cette réalisation est faite à base de modules développés au laboratoire et utilisant une transmission série de l'information, ce qui permet une certaine souplesse dans la simulation. Nous avons étudié sur cet ensemble les performances du récepteur optimal. En particulier nous avons testé sa robustesse vis-à-vis d'une mauvaise estimation de l'un des paramètres du canal de transmission (amplitude des trajets ou retard entre trajets). Ce récepteur s'avère simple et suffisamment robuste.

25. Application des tests non paramétriques à la détection sonar E. STEFFEN, A. LAMBOURG. p. 159-164 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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En statistique, on distingue les tests paramétriques qui supposent connue la loi de probabilité, à un ou deux"paramètres" près (par exemple : la moyenne, l'écart-type, etc.) et les tests non paramétriques qui supposent simplement que la loi de probabilité appartient à une classe de lois. La détection sonar est un problème statistique. Les traitements couramment utilisés pour cette détection sont souvent basés sur l'hypothèse d'une loi gaussienne (ex. : filtrage adapté - normalisation - détection ---). En détection radar, les tests de rang, qui sont des tests non paramétriques, sont utilisés depuis longtemps, et présentent deux avantages : - robustesse en cas de variation de la loi de probabilité du bruit (présence de "clutter"), - constance de la probabilité de fausse alarme, et deux inconvénients : - performances moins bonnes que celles des tests paramétriques en cas de loi gaussienne, - coût plus élevé en charge de calcul. On présente dans ce qui suit d'une part un rappel de la définition et des principales caractéristiques des tests non paramétriques, d'autre part les performances de deux tests de rang comparées à celle de la détection intégration classique sur signaux synthétiques, noyés dans du bruit ambiant (∼ gaussien). Des simulations sur signaux réels (réverbération) effectuées dans un deuxième temps permettront de mesurer la validité de l'application.

26. Decentralized detection of weak signals in non-Gaussian noise Gennaro FEDELE, Luciano IZZO, Luigi PAURA. p. 165-170 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Nous étudions ici le problème de la détection d'un signal en nous référant à des récepteurs géographiquement distants noyés dans des bruits non gaussiens. La structure de détection envisagée consiste de quelques détecteurs périphériques et d'un processeur central qui, dans le but de semplifier l'implémentation, opère suivant une règle de décision OR ou AND. La performance asymptotique (i.e. dans l'hypothèse d'un nombre élevé d'échantillons dans l'intervalle d'observation) des structures (OR et AND) proposées est évaluée dans le cas de la détection cohérente d'un signal faible à bande étroite affecté de fluctuations d'amplitude ("fading") lentes. Les performances des structures proposées sont comparées entre elles et, de plus, avec celle de le détecteur optimal centralisé.

27. Correction de la mesure du niveau de bruit d'une source en mouvement à proximité d'un dioptre B. RAFINE, J. L LAMBLA. p. 171-176 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

Résumé

On propose dans cet article une méthode de mesure simple du niveau de bruit rayonné par une source en mouvement rectiligne uniforme. La méthode prend en compte la cinématique de la source, un modèle de propagation sphérique et la présence éventuelle d'un dioptre plan. Des comparaisons numériques de différentes variantes permettent de choisir la plus adaptée aux ordres de grandeurs considérés. Ce genre de méthode peut s'étendre à d'autres cas de propagation ou de cinématique.

28. Un estimateur de cinematique respectant les conditions de fermeture application aux problemes de poursuite 3D C. BLONDEL, C. BOZZO, E. SIFFREDI, B. DELLERY, A. GUILBERT, L. PASSERON. p. 177-184 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

Résumé

Les méthodes de modélisation constituent une étape essentielle dans la synthèse des filtres associés aux problèmes de détermination des éléments de cinématique d'une cible manoeuvrante. Le modèle adopté par la plupart des auteurs (modèle de SINGER) ne rend compte que de façon très imparfaite des caractéristiques de la trajectoire et des lois de mouvement. Une approche plus systématique a été introduite et développée depuis 1977 par C. BOZZO et C. BLONDEL dans le cadre des travaux effectués au Centre d'Analyse de Systèmes de la DCAN de TOULON (CAPCA). Elle consiste à effectuer les choix fondamentaux relatifs au système de coordonnées (cartésiennes, polaires, cylindriques) et au repère (lié à la plateforme, à l'antenne ou à la trajectoire) à partir de la connaissance de la structure du vecteur d'état imposée par les variables à estimer (position, vitesse, accélération, etc...) les variables de fermeture (équations aux contraintes au premier et au second ordre, etc...) et les variables de pilotage (Q commandabilité du filtre). On présente les résultats obtenus avec ces estimateurs qui ont été décrits dans une publication effectuée au GRETSI en 1981 sur des problèmes de poursuite 3D en comparant ces résultats avec ceux qui résultent de l'exploitation d'approches plus classiques sur données réelles et sur données simulées.

29. L'analyse de signaux vectoriels par filtrage adapte-quadration-integration Jacques MUNIER, Gilles Y. DELISLE. p. 185-192 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

Résumé

Un signal vectoriel de dimension K peut souvent être considéré comme la somme d'un nombre fini de vecteurs significatifs et d'un nombre fini ou infini de vecteurs non-significatifs assimilés à du bruit-Dans chaque cas particulier, les vecteurs significatifs dépendent généralement d'un très petit nombre de paramètres caractéristiques et appartiennent donc à un certain sous-ensemble de l'espace vectoriel complexe de dimension K. Ce sous-ensemble constitue le modèle de signal pour le problème en question. L'analyse au second ordre d'un tel signal vectoriel consiste à estimer les paramètres des vecteurs significatifs et les variances de leurs amplitudes respectives (celles-ci étant supposées être des variables aléatoires non-corrélées). Une telle analyse paramétrique peut être réalisée au moyen de la méthode "du maximum de vraisemblance" de CAPON, laquelle est présentée dans ce papier comme étant strictement équivalente à une méthode de "filtrage adapté discret". Le principe de la méthode proposée consiste à choisir la dimension K du vecteur signal observé supérieure d'une unité au nombre estimé de vecteurs significatifs. La plus petite valeur propre de la matrice de covariance du vecteur observé est alors représentative du bruit seul et doit être annulée dans le but d'obtenir une finesse d'analyse infinie. La méthode apparaît ainsi comme étant une généralisation de la méthode de PISARENKO.

30. Performances de divers traitements cohérents et non cohérents Marc REVOL, Aline LAMBOURG. p. 193-198 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

Résumé

L'étude théorique du gain apporté par différents traitements, cohérents ou non cohérents, sur signaux simples ou doubles à grande largeur de bande, permet de comparer ces traitements sous certaines hypothèses concernant le signal, la cible, la propagation et le bruit. Nous présentons les résultats théoriques pour les traitements "détection - intégration" - "filtrage adapté + post-intégration" - "corrélation écho écho + intégration" - "filtrage adapté + corrélation écho écho + intégration".

31. Extrapolation des signaux lacunaires Pierre COMON, Gérard LEJEUNE. p. 199-204 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

Résumé

Les signaux fortement perturbés par endroits ne sont pas toujours traitables par les méthodes classiques de filtrage. Nous nous proposons de nous ramener à un signal "lacunaire" en annulant simplement les passages indésirables. Le problème consiste alors à extrapoler le signal dans ces lacunes. Ceci pouvant se faire évidemment d'une infinité de manières, on est amené à adopter des hypothèses a priori sur le signal. Nous proposons trois procédures d'extrapolation correspondant à différents types de signaux : . Signal certain à bande spectrale limitée . Signal aléatoire auto-régressif . Signal aléatoire stationnaire au second ordre et de covariance connue. L'application de cette méthode à divers exemples nous a conduit à des résultats intéressants, dépendant toutefois des hypothèses adoptées pour le signal étudié dans la procédure choisie.

32. Estimation sous-optimale rapide pour la deconvolution en temps-reel Guy DEMOMENT, Roger REYNAUD, Alain SEGALEN. p. 205-210 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

Résumé

Une extension stochastique du problème de la déconvolution est faite afin de résoudre une difficulté d'orthogonalisation rencontrée quand on accélère la convergence de la méthode de Kaczmarz pour effectuer une déconvolution en temps réel. La formulation choisie s'applique aux problèmes mono ou bi-dimensionnels et un algorithme rapide est utilisé pour calculer une solution optimale. Les résultats obtenus permettent d'éclairer les hypothèses implicites d'une méthode algébrique précédemment développée et de reformuler un algorithme sous-optimal pour une plus large classe de problèmes. Des résultats obtenus en simulation sont présentés et une comparaison est faite avec quelques méthodes de déconvolution.

33. Analyse spectrale différentielle une nouvelle approche de la notion de frequence instantanee P. PERIO, V. GIBIAT, F. WU, S. CHAINTREUIL. p. 211-216 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

Résumé

L'intérêt des représentations temps-fréquence pour les signaux d'origine physique n'est plus à démontrer. Néanmoins les techniques habituelles utilisant soit la transformée de HILBERT soit les spectres à court terme présentent des inconvénients majeurs ; les premières ne sont pas causales d'où les difficultés de mise en oeuvre, les secondes dépendent de manière très critique du choix de la fenêtre temporelle. Ces diverses techniques conduisent à une représentation énergétique du signal en renonçant à l'emploi de la phase. Nous proposons une nouvelle technique basée sur le suivi temporel des coefficients complexes F(n) = Fn exp i (-) de la T.F.D. calculée sur une fenêtre rectangulaire glissante de durée fixe T. Son implémentation sur un micro-ordinateur de faible puissance permet déjà les tâches de diagnostic en autorisant une résolution telle que Δt Δu < 10-3. Les possibilités de la méthode sont illustrées par des études de signaux synthétiques (modulations de phase et d'amplitude, battements, etc...) et de signaux réels.

34. Prediction pour une serie temporelle en s'appuyant sur des restrictions propres des matrices d'autocorrelation Jaume PAGES FITA. p. 217-220 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Le but de cette communication est de présenter une méthode de prédiction pour des séries temporelles dis crêtes liée aux travaux de J.P. Burg sur les méthodes d'analyse par maximum d'entropie. La plupart des méthodes utilisées pour estimer les caractéristiques du second ordre d'une série temporelle stationnaire de moyenne nulle ne tiennent pas compte des restrictions propres du problème et conduisent à des solutions dénuées de sens (densitées spectrales ne gatives, matrices d'autocorrélation qui' ne sent pas semi-définies positives). A partir de la série temporelle et par le maximum de vraisemblance on peut trouver un estimateur de la matrice d'autocorrelation dans l'ensemble des matrices de Toeplitz semi-définies positives. Le prolongement de la série temporelle se traduit par une croissance de la dimension de la matrice d'autocorrelation. Comme la caractéristique d'être de Toeplitz semi-définie positive ne peut pas se perdre, on est restreint au moment de supposer une nouvelle valeur de la fonction d'auto corrélation ; on démontre que cette nouvelle valeur doit appartenir à un certain intervalle et on a des arguments pour choisir le centre. Une fois qu'on a l'estimateur de la matrice d'autocorre lation de dimension augmentée, le problème de la prédiction sur la série temporelle elle même se résout fa cilement. On tombe sur la prédiction linéaire optimale associée à la matrice des covariances de dimension aug mentée mais les considérations faites sur le caractère d'être semi-definie positive la matrice des covarian ces conduisent à établir l'intervalle des valeurs pour lesquelles la prédiction est compatible avec ce carac tère.

35. Caracterisation de trajectoires application a l'estimation et a la prediction des elements de cinematique d'un mobile manoeuvrant B. DELLERY, A. LORENZI, C. BOZZO, A. GUILBERT, A. HOULES, L. PASSERON. p. 221-228 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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L'estimation des éléments de cinématique d'un mobile, problème classique dans les conduites de tir embarquées est envisagé sous l'aspect de la caractérisation de trajectoires. L'article fait suite aux travaux de synthèse du CAPCA présentés lors du Congrès GRETSI 198I sur la caractérisation et la modélisation de la trajectoire et des mouvements de mobiles manoeuvrants. On traite de l'introduction de conditions de fermeture spécifiques dans les équations classiques des modèles de cinématique. Les conditions aux contraintes viennent se superposer aux conditions de fermeture intervenant naturellement dans le repère polaire retenu pour la modélisation et résultent de l'introduction d'hypothèses "fortes" sur la nature de la trajectoire suivie par le mobile. Après avoir défini la notion de guidage proportionnel à deux dimensions, on propose une méthode basée sur l'hypothèse d'adoption de cette loi de navigation comme condition aux contraintes, à une classe de trajectoires caractéristiques. Les solutions ainsi élaborées sont analysées sous le double aspect de l'estimation des éléments de cinématique et de l'extrapolation de la position future du mobile poursuivi, et comparées aux solutions classiques existantes. Dans un deuxième temps, nous proposons une généralisation de cette méthode au problème trois dimensions et nous présenterons les résultats obtenus sur trajectoires réelles et simulées.

36. Pseudo-observations et filtrage non lineaire en azimétrie Ph. DE LARMINAT, J-M. PIASCO. p. 229-232 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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On considère le problème de l'estimation des coordonnées cartésiennes d'un mobile à partir des seules mesures d'azimut, effectuées à partir d'un observateur mobile. Ce problème de filtrage est intrinsèquement non linéaire. De plus, en l'absence de mesure de distance, le degré d'observabilité est souvent très réduit, d'où une faible précision des estimées inhérentes au problème. Il en résulte que les filtres de Kalman étendus classiques fonctionnent parfois dans de mauvaises conditions, en raison d'une linéarisation des équations autour d'un point erroné, d'où risque important de divergence. Une solution apparemment très éloignée, introduite par Aidala (1977), consiste à utiliser une "pseudo-observation" linéaire, extrapolée à partir du cas idéal sans bruit, où l'azimut observé implique évidemment une relation linéaire exacte entre les coordonnées. Il en résulte des algorithmes globalement stables mais susceptibles de souffrir d'un biais asymptotique. On introduit ici une approche plus générale pour résoudre le problème de la linéarisation de l'équation d'observation, dans laquelle la technique du filtre de Kalman étendu et celle de la pseudo-observation apparaissent comme des cas particuliers. Il en résulte la possibilité de définir des algorithmes de filtrage réunissant les avantages de deux méthodes (stabilité globale et optimalité asymptotique), sans souffrir de leurs inconvénients.

37. Maneuver detection using descriptive regularization Roman S. RUTMAN, Luiz M. CABRAL. p. 233-238 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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On traite ici le problème de la détection de manoeuvre qui se produit dans l'analyse de la motion de véhicule comme un problème inverse improprement posé de l'estimation du signal. On définit la manoeuvre comme l'occurence d'une variation considerable et localisée de la courbure du trajectoire. Du fait que ce problème soit improprement posè, l'évaluation directe numérique de la courbure en fonction du temps ou de la distance impliquerait la différentiation répétée des données du trajectoire, possiblement en présence du bruit à haut niveau. Afin de contourner ces difficultés, une technique convenable de régularisation, utilisant l'information à priori tant sur les statistiques que sur la forme du signal à être recupere, fut développée. On définit un problème variationel en utilisant une formule de la vraisemblance maximum sous les statistiques due signal et du bruit. L'information à priori de la forme du signal est utilisée pour imposer des constraintes sur la solution. Un algorithme iteratif est présenté afin de résoudre le problème de l'optimisation convex contrainte qui en résulte. L'algorithme pourvoit aux besoins des deux assomptions fondamentales sur la forme du signal à être recupéré. Les applications pourraient comprendre les moyens d'éviter les collisions de navires, le repérage passif et le contrôle du traffic aérien.

38. Proprietes haute resolution de la matrice de correlation spatiale G. BIENVENU. p. 239-246 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Durant ces dernières années, le domaine de l'écoute passive sous-marine s'est enrichi de nouvelles méthodes de traitement d'antenne dont les performances théoriques sont supérieures à celles des formations de voie classique et adaptative. Ce sont les méthodes haute résolution. Elles sont basées sur les propriétés des vecteurs et des valeurs propres de la matrice des densités spectrales des signaux reçus sur les capteurs de l'antenne. Mais ces propriétés, qui sont des propriétés asymptotiques, n'ont été démontrées qu'à fréquence pure. Dans un contexte large bande, il est très intéressant d'utiliser simultanément toutes les fréquences de la bande utile. Une façon d'aborder le problème est d'étudier les propriétés de la matrice de corrélation spatiale. En exprimant cette matrice en fonction des vecteurs de Fourier et des matrices des densités spectrales aux différentes fréquences de la bande, on montre que ses vecteurs et valeurs propres se déduisent simplement de ceux des matrices des densités spectrales, et qu'elle possède les mêmes propriétés haute résolution que ces dernières.

39. Goniometrie-telemetrie simultanee par la methode des vecteurs propres en presence de trajets multiples : Quelques resultats de simulations Jean-Paul PIGNON. p. 247-252 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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L'objet de cette communication est la présentation de quelques résultats simples obtenus par simulation, concernant les performances et les limites d'une méthode paramétrique à haute résolution (méthode des vecteurs propres), à la mesure simultanée du gisement et de la distance d'une/de source(s) à l'aide d'une antenne horizontale rectiligne en milieu indéfini et en présence de trajets multiples. Les hypothèses retenues sont très restrictives et supposent les fronts d'onde sphériques, le bruit de fond parfaitement blanc spatialement, et les coefficients de la matrice interspectrale connus sans erreur. Les résultats présentés concernent l'influence des divers paramètres géométriques, les limites de résolution en présence de plusieurs trajets source-antenne, une manière d'introduire ce phénomène dans le traitement et les performances et limites obtenues dans ce cas.

40. Traitement matriciel de signaux a N composantes et étude par couples C. LATOMBE, F. GLANGEAUD, C. LATHUILLERE. p. 253-258 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Pour des signaux multicomposantes, la méthode matricielle utilisant les éléments propres de la matrice spectrale permet de déterminer le nombre d'excitations décorrélées et, moyennant des hypothèses supplémentaires conformes à la physique du milieu, de déterminer les formes d'ondes des sources au niveau des capteurs. Une approche plus simple est l'analyse des relations entre couples de composantes : elle évalue les coefficients de cohérence et filtre certaines composantes avec des filtres de Wiener construits en prenant un des signaux comme référence. Nous présentons, sur un cas pratique, une analyse comparative des deux méthodes. Les signaux traités sont des ondes naturelles électromagnétiques dûes à des résonnances de la magnétosphère terrestre. Ce sont des signaux à très faible BeT. Les trois premières composantes sont les champs électriques enregistrés en trois points de l'ionosphère par le sondeur européen EISCAT. Les trois autres composantes décrivent le vecteur des variations magnétiques enregistrées à Kevo (Finlande). L'objectif géophysique est de savoir si, entre ces six composantes, il existe une ou plusieurs sources indépendantes et, dans le cas d'une seule source, d'identifier ses paramètres. En particulier, nous montrons que sans l'utilisation de ces méthodes, la mesure de la fonction de transfert ionosphère-sol serait erronée.

41. Traitements d'antenne en presence de fronts d'onde aléatoirement fluctuants J. P. LE CADRE, B. LUCAS, J. L. LAMBLA. p. 259-264 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Cet article présente diverses méthodes de traitement d'antenne dans le cas de fronts d'onde fluctuant aléatoirement. une modélisation temporelle et fréquentielle des fluctuations précède la description des traitements basés sur les principes suivants : approche géométrique, maximum de vraisemblance et maximum d'entropie. Des méthodes de base sont développées dans quelques cas simples. Celles-ci pouvant être, en général, étendues à un assez grand nombre de cas. Leur évaluation est en cours.

42. Detection par les valeurs propres de la matrice interspectrale : Adaptation au bruit de fond Laurent KOPP, Georges BIENVENU. p. 265-270 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Les méthodes globales d'identification, dites "Haute-résolution", utilisées en acoustique sous-marine pour l'écoute passive permettent potentiellement une déconvolution parfaite du champ sonore à condition de connaître la matrice de cohérence spatiale du bruit de fond. L'objet de cette étude est de proposer une méthode d'estimation de cette matrice et de montrer les liens qui existent avec la méthode de détection par les valeurs propres de la matrice interspectrale.

43. Separation des sources dans le cas de signaux bruites a bruits decorreles B. LUMEAU, H. CLERGEOT. p. 271-276 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Dans les techniques de localisation spatiale, nous sommes amenés à estimer les matrices de densité spectrale à partir des signaux bruités. Nous nous plaçons dans l'hypothèse de bruits décorrélés (mais pas nécessairement de même variance). Dans ce cas la matrice de bruit est diagonale et les éléments non diagonaux de la matrice interspectrale sont non biaisés ; nous montrons qu'ils peuvent suffire à déterminer le rang et à estimer la matrice non bruitée [λo(ν)]. Pour obtenir une normalisation de la variance des éléments de la matrice, cette estimation est faite à partir de la matrice de cohérence. La détermination de la matrice [Co(ν)], correspondant à [λo(ν)] compte tenu de la normalisation, est alors obtenue par un algorithme utilisant un critère de moindres carrés portant sur les éléments non diagonaux seulement. Pour initialiser l'algorithme précédent nous proposons une méthode approchée, qui permet également d'obtenir une évaluation par défaut du rang de [Co(ν)] et d'établir une condition suffisante d'unicité de la solution.

44. Separation de fronts d'ondes correles Georges VEZZOSI, Philippe NICOLAS. p. 277-282 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Les méthodes de traitement spatial dites à haute résolution, e'est-à-dire les méthodes fondées sur l'exploitation des plus grands vecteurs propres de la matrice interspectrale mesurée en sortie des capteurs, ont été appliquées jusqu'à présent au cas de vecteurs sources dépendant d'un très petit nombre de paramètres, comme par exemple les vecteurs de la forme (1, eiθ, e2iθ,..., ei(N -1)θ ), obtenus dans le cas d'une propagation par ondes planes et d'une base linéaire de N capteurs équidistants. Nous montrons, en fournissant un algorithme approprié, que ces méthodes peuvent être appliquées dans le cas général de vecteurs sources de la forme (1, eiθ2,..., eιθN), dont les déphasages θ2,...,θN sont des paramètres libres. Ce type de modèle semble bien adapté aux situations où le front d'ondes est distordu de façon aléatoire, et à celles où l'antenne est flexible ou de géométrie inconnue, quand les fluctuations des fronts d'ondes et de l'antenne sont très lentes par rapport aux constantes de temps servant à estimer les matrices interspectrales. Notre algorithme est conçu pour fonctionner en présence de trajets multiples transportant des signaux corrélés à la réception. Les essais réalisés par simulation montrent que la méthode est applicable quand la matrice interspectrale, supposée conforme au modèle, est estimée avec une précision de l'ordre du pour cent.

45. Filtrage d'antenne et imagerie par modelisation ARMA multidimensionnelle comparaison avec les techniques classiques Ménad SIDAHMED. p. 283-288 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Les techniques d'imagerie d'un champ de sources à l'aide d'un réseau de capteurs sont basées sur l'analyse de la matrice interspectrale des signaux arrivant sur l'antenne. Récemment, des méthodes de modélisation ARMA multidimensionnelles ont été proposées pour résoudre ce problème. Elles consistent à modéliser séparément les sources et le milieu. L'objet de cet article est de faire une étude comparative des deux méthodes.

46. Méthode de détection passive sous-marine par la recherche des matrices d'interspectres des signaux issus d'un reseau de capteurs fini M. BOUIX, C. GOUTELARD, A. NEHME, J. RANCHIN. p. 289-296 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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On considère un signal formé par un ensemble d'ondes planes captées par un réseau d'un nombre fini de capteurs. Si on peut définir une durée de stationarité finie des signaux venant de cibles diverses, il est alors possible de séparer les signaux par la recherche de valeurs propres et de vecteurs propres de matrices hermitiennes d'interspectres. Une étude expérimentale a été réalisée à partir d'un réseau de 10 capteurs. Les signaux obtenus ont été analysés et on a recherché les fenêtres spectrales significatives quant à la présence des cibles. Une étude de la durée de stationarité a permis d'en fixer les limites. La recherche des valeurs propres de matrices d'interspectres a montré les possibilités de détection même en milieu perturbé. L'évolution des valeurs propres a été étudiée sur des cibles réelles pour affiner l'étude de la durée de stationarité et évaluer les possibilités de traitement en temps réel. Les caractéristiques générales d'une machine de traitement en temps réel peuvent être déduites des résultats obtenus.

47. Precision de mesure de gisement en frequence pure E. STEFFEN, G. RICCARDI. p. 297-302 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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La détermination du gisement d'un bruiteur peut être effectuée selon plusieurs types de méthodes. Classiquement, on peut soit mesurer le déphasage entre les signaux reçus par deux demi-antennes, soit rechercher la position d'un maximum à partir de valeurs obtenues après formation de voies. Le second principe peut lui-même être appréhendé de plusieurs façons: - de façon analytique où la fonction de directivité est modélisée par une fonction mathématique, - de façon non analytique, où la recherche d'un maximum ou d'un minimum permet de déduire la valeur du gisement. A chacune de ces méthodes correspond un biais éventuel de mesure et un écart-type dû à la présence de bruit superposé au signal utile. Une étude théorique cherchant à établir l'expression de ces deux quantités (biais et écart-type) a été complétée par une étude expérimentale effectuée par simulation, sur ordinateur. L'exemple d'application est pris avec une antenne linéaire et une fréquence pure.

48. Methode d'estimation des dérivées spatiales premières d'un champ magnetique Bernard ROUVRAIS, Georges PRETET. p. 303-310 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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On considère le problème de l'estimation des neuf dérivées spatiales premières H (t) d'un champ magnétique, perturbées par un Bruit additif bij (t). La méthode proposée utilise les équations de Maxwell qui impliquent que le tenseur gradient soit symétrique et de trace nulle. On montre que cinq filtres de Weiner devraient être suffisants pour estimer l'ensemble des composantes spatiales du champ magnétique.

49. Imagerie spatiofrequentielle acoustique de sources mobiles et representations conjointes : DECONVOLUTION des images Y. BIRAUD, M. CHIOLLAZ, B. ESCUDIE, P.FLANDRIN. p. 311-316 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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L'imagerie distribue l'intensité acoustique reçue par une antenne en fonction de la fréquence et de l'angle. Pour des véhicules à vitesse quelconque la représentation des ondes reçues est relativiste. Elle décrit les signaux en tenant compte des différences de marche et des effets DOPPLER différentiels sur chacun des capteurs. L'imagerie spatiofréquentielle, obtenue par transformée de FOURIER bidimensionnelle de l'interférogramme, dépend de diverses approximations : vitesse faible, champ lointain, semilointain,... Le caractère complexe de cette grandeur permet cependant de la relier à certaines représentations conjointes. Le terme réèl d'imagerie devient prépondérant sous certaines conditions pratiques d'observation. Divers exemples illustrent les effets ci-dessus et mettent en évidence les conditions d'application de la DECONVOLUTION positive. Cette technique utilisant le seul caractère positif de l'image permet d'améliorer la résolution angulaire par un facteur dépendant du rapport signal sur bruit. Ce facteur est de l'ordre de 2 dans les applications envisagées.

50. Analyse des trajets multiples dans une transmission par un radar a vision laterale bistatique F. CHRISTOPHE, P. GOLE, G. JOUANNELLE. p. 317-320 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Afin de définir les caractéristiques d'un moyen d'analyse des trajets multiples dans une liaison VHF, fondé sur les principes du radar bistatique à vision latérale, on évalue les réponses à des échos de sol ponctuels et diffus. Les calculs présentés mettent en évidence les limites d'une telle méthode de cartographie, et peuvent servir à l'étude des effets d'un modèle de terrain sur les systèmes de transmission ou de localisation au voisinage du sol.

51. Passive time-delay estimation V. K. AATRE, K. SIVADASAN. p. 321-326 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

Résumé

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52. Analyse des differentes architectures envisageables pour un dispositif de traitement rapide: Critères de choix d'une classe d'architecture C. A. BOZZO. p. 327-334 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

Résumé

Les besoins dans le domaine du traitement numérique rapide (pour le traitement du signal en particulier) ont conduit au développement d'architectures associant des processeurs et des opérateurs élémentaires selon des modalités qui permettent de distinguer différentes classes de dispositifs dont la finalité est d'obtenir des structures (de traitement) à haut parallélisme intrinsèque. L'évolution remarquable des outils techniques et technologiques disponibles dans le domaine de la conception et de la synthèse des circuits VLSI à considérablement modifié la difinition des contraintes relatives aux architectures de traitement numérique rapide : il est désormais possible de développer des structures de traitement comportant un nombre très important de processeurs ou d'opérateurs (plusieurs centaines ou plusieurs milliers). La communication proposée, a pour finalité de présenter les évolutions existant dans le domaine des SHPI en envisageant les réponses aux trois questions suivantes : - quelles sont les architectures optimales pour des clauses spécifiques de problèmes ? - quels sont les réseaux d'interconnexion et de communication des plus efficaces entre les différentes cellules ? - quelles sont les méthodes d'analyse d'algorithmes, de représentation et de programmation de ces algorithmes sur les structures hautement parallèles? On envisagera en particulier : - les unités fonctionnelles multiples et les opérateurs systoliques - les architectures de traitement à flux de données - les dispositifs de communication suivants : Crosbar, réseaux en anneau, réseaux systoliques, architectures cubiques, etc...

53. Programmation performante de la transformation de Fourier par enchainement des algorithmes de Winograd J. R MASSE, D. CANTE. p. 335-340 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

Résumé

Cette étude porte sur les nouvelles procédures de transformation de Fourier rapide par enchaînement des algorithmes de base de S.WINOGRAD [4] [5]. Dans de nombreuses applications, (convolution, filtrage, identification) il est utile de pouvoir effectuer les transformations directe et inverse à l'aide d'un même programme. Dans ce but nous exploitons les propriétés d'isomorphismes de groupe des indiçages utilisés dans les procédures d'enchaînement pour construire des implantations de l'option inverse. L'une d'elles est originale et nous montrons expérimentalement (place mémoire, rapidité,...) qu'il y a lieu de l'utiliser. Les programmes obtenus sont dans le Logiciel scientifique de base du Centre de Calcul Scientifique de l'Armement.

54. Algorithms and structures for convolutions over Galois fields I. PITAS, M. G. STRINTZIS. p. 341-346 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

Résumé

Le calcul des convolutions cycliques dans des Corps de Galois est une partie intégrante aussi bien de la théorie et de la formulation de Codage, que de nombreuses applications de Traitement du Signal, Dans le travail présent nous introduisons une méthode pour le calcul des convolutions de ce genre, qui minimise, en théorie, la complexité des calculs de l'algorithme. Nous proposons également des structures d' ordinateur pour la réalisation efficace de 1' algorithme, et en général pour le calcul efficace des convolutions dans des Corps de Galois. I.Introduction As is well known [1-5] both cyclic and non-cyclic convolutions in Galois Fields are instrumental for the solution of several Signal Processing [2,9] and many Coding and Decoding Problems [5,6]. For instance cyclic convolutions in Galois Fields are needed for the decoding of among others, the BCH (Bose-Chaudhuri-Hohequem) and the Reed-Solomon codes [5,6]. In the following, GF(p) (where p is a prime integer) will be understood to denote the Galois Field with elements {0,1,..p-1}, and GF(pn) = GF(p,fn (x)) the Galois Field generated by the nth degree-polynomial fn(x) and composed of all polynomials with degree no greater than n and coefficients in GF(p). In GF(pn) multiplication of its element polynomials is defined modulo fn(x) and addition of the coefficients of the polynomials is defined modulo p.

55. Amélioration de la précision de calcul de la FFT par quantification à référence stochastique F. CASTANIE, D. WAN. p. 347-352 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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La communication est consacrée aux performances du calcul de Transformée de Fourier Rapide lorsque la Quantification à Référence Stochastique est utilisée. Après un bref rappel du principe et des propriétés cette méthode de quantification, on montre qu'elle conduit à superposer un bruit au calcul idéal. On compare ses performances en moyenne quadratique avec la quantification déterministe. On montre enfin que l'erreur ausens d'un intervalle de confiance est divisé sensiblement par 2. Les applications possibles sont évoquées.

56. Codage efficace : Theorie et pratique J. MENEZ, C. GALAND. p. 353-358 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Coder efficacement le signal provenant d'une source continue, consiste à en rechercher la représentation numérique conduisant, pour un débit binaire fixé, à la minimisation au sens d'un certain critère, de l'écart entre ce signal et sa reproduction. Le critère généralement considéré est celui de l'erreur quadratique moyenne. Lorsque ia source n'est pas corrélée, différentes techniques de quantification permettent de tendre vers cet objectif : ce sont pour l'essentiel, la quantification optimale, le codage par entropie, et la quantification vectorielle. Leurs performances restent inférieures, ou tendent asymptotiquement vers une valeur limite donnée par la fonction débit-distorsion de la source considérée (limite de Shannon). Lorsque la source est stationnaire et corrélée, cet objectif ne peut être atteint qu'après avoir éliminé la redondance contenue dans le signal, ce qui peut être obtenu en utilisant différents systèmes de codage, à savoir le codage prédictif, le codage par transformées, et le codage en sous-bandes. Dans cette communication, nous montrons que tous ces systèmes de codage permettent de tendre asymptotiquement vers la même valeur optimale du gain de codage lorsque la densité spectrale de puissance du bruit de codage est uniforme et inférieure, ou au plus égale, à celle du signal. Si cette condition n'est pas remplie, la valeur du gain de codage obtenu est plus faible et limitée par la fonction débit-distorsion généralisée au cas des sources avec mémoire (Pinsker, Kolmogorov). Un moyen de tendre alors vers cette limite théorique est de pondérer la densité spectrale de puissance du bruit de codage. Dans la pratique, ces sytèmes de codage peuvent être utilisés pour coder "efficacement", à des fins de transmission sous- forme numérique, les signaux audio et vidéo. Or, ces signaux ne sont pas stationnaires, mais peuvent toutefois être considérés comme localement stationnaires. Il est donc nécessaire d'adapter, périodiquement ou de façon continue, les paramètres des systèmes de codage à l'évolution des caractéristiques de ces signaux. C'est là une première limitation de l'application de la théorie du codage efficace au codage des signaux réels. Une autre limitation vient de l'absence de critère de mesure de la qualité du signal reproduit au plan de sa perception auditive ou visuelle. C'est ainsi que, dans le domaine du codage efficace de la parole, l'utilisation de techniques de masquage spectral du bruit de codage par le signal permet d'améliorer la qualité du signal reconstruit au plan de la perception auditive, et ce le plus souvent au détriment de la minimisation de l'erreur quadratique moyenne.

57. Détection de la période du fondamental à l'aide de la fonction "AMDF". E. AZIZ, J. MENEZ, G. BRUN. p. 359-366 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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De nombreuses méthodes de détection de la période du fondamental ont été proposées à ce jour. La plupart d'entre elles mettent en oeuvre des algorithmes suffisamment simples pour pouvoir être implantés sur micro-calculateurs, avec un objectif de temps réel. Parmi ces méthodes, la méthode AMDF (Average Magnitude Difference Function) est sans doute la plus utilisée actuellement dans les systèmes de compression de la parole. Or, ayant constaté expérimentalement que la normalisation de la fonction d'autocorrélation entraînait une amélioration sensible des performances de la méthode d'autocorrélation, nous avons alors voulu voir s'il en était de même pour la méthode AMDF. Les résultats expérimentaux n'étant pas suffisamment convaincants pour justifier l'accroissement sensible de la complexité engendrée par cette normalisation nous avons cherché à améliorer la méthode AMDF en appliquant à la fonction AMDF une technique de lis-sage élémentaire, et en introduisant un algorithme de poursuite de la mélodie : ce qui a été confirmé par les résultats expérimentaux. Après un bref rappel des principales méthodes utilisées dans l'estimation de la période du fondamental, nous donnons une description des fonctions d'autocorrélation et d'AMDF normalisées. Cette description est suivie d'une étude comparative de performances des principales méthodes étudiées. Nous décrivons ensuite la technique de lissage et l'algorithme de poursuite utilisés. Cette communication s'achève par la présentation des résultats expérimentaux que nous avons obtenus.

58. Computer: aided design of two - dimensional infinite impulse response half-plane digital filters with octagonal symmetry B. G. MERTZIOS, A. N. VENETSANOPOULOD, N. I. PAPAMARKOS. p. 367-372 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Cette publication examine le dessin des filtres digitaux de deux dimensions etd'une résponse d'impulsion infinie de demi-plan, qui possèdent une symétrie octagonale. Nous commençons par unestructure sérielle et nous réduissons le nombre des paramétres du filtre en imposant la condition de la symétrie octagonale. Par conséquent nous choisissons les sections du filtre de manière que le filtre qui résulte posséde un dénominateur non-separable qui, néanmoins, peut être contrôlé facilement pour stabilité en controlant une simple inequalité. Ainsi, les coefficients sont optimisés par l'utilisation de la technique non-linéaire d'optimisation de Fletcher-Powell. Les filtres qui résultent possèdent des réponses de fréquense qui ont une bonne symétrie circulaire et des bands étroits de transition.

59. Machine de traitement de signal adaptee au cas de recepteurs a antenne de revolution Jean PASTERNAK. p. 373-378 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Nous présentons ici une architecture de machine particulièrement adaptée au traitement des signaux d'un récepteur sonar actif. Cette machine exploite le fait que chacun des signaux hydrophoniques subit les mêmes transformations et que les algorithmes de traitement ne dépendent pas du signal lui-même. De même, la base acoustique ayant une symétrie de révolution, il est possible d'élaborer simultanément toutes les voies avec la même séquence de calcul. La machine est constituée par un ensemble d'opérateurs identiques traitant en parallèle une ou plusieurs voies. Les opérateurs sont pilotés par un séquenceur unique programmable. Un organe de communication sous forme de "bus en anneau" permet d'échanger les signaux entre opérateurs pour réaliser l'opération de formation des voies de manière efficace. Après avoir justifié le choix d'une telle architecture, nous décrivons les différents organes de la machine ainsi que les logiciels de base nécessaires à l'écriture et mise au point des programmes opérationnels.

60. Processeur temps reel de traitement de signal (PTTS) C. HANRAN, M. LEVY. p. 379-384 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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le Traitement numérique de signal, notamment adaptatif est de plus en plus souvent introduit dans les équipements de communication, de transmission (Egaliseurs adaptatifs, annuleurs d'échos, etc...). Une démarche courante lors de l'étude d'un produit industriel consiste à modéliser mathématiquement le traitement de signal à effectuer, puis à simuler ce traitement su ordinateur, et enfin à confirmer les résultats de simulation par une maquette de faisabilité. La démarche des auteurs a été de vouloir réduire les délais et les coûts d'une telle étude, particulièrement les simulations souvent longues et tributaires du modèle mathématique choisi. Dans ce but, il a été conçu et réalisé un processeur de signal programmable dont les caractéristiques sont les suivantes : - Emulation en temps réel et mise en oeuvre sur site d'algorithmes mathématiques. - Possibilité de modification des algorithmes par programmation. - Possibilité de reconfigurer les dimensions des mots binaires. - Possibilité d'exploitation statistique des résultats sur un ordinateur hôte. Il a été conçu deux versions de ce processeur, dont les modules sont interchangeables; l'une pour mise au point en laboratoire, l'autre pour exploitation sur site. les deux versions sont opérationnelles et utilisées pour diverses applications.

61. Digital filters for differentiating signals of low accuracy Erik SJØNTOFT. p. 385-390 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Dans ce travail quelque filtres pour differentiation des signaux en présence de bruit sont analyses. Les fonctions de transfert sont calculés pour les filtres proposées.

62. Coefficient accuracy and error accumulation in stored product digital filters Daniel DUBOIS, Willem STEENAART. p. 391-394 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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L'importance de la méthode de filtrage numérique à produits stockés est montrée comme un moyen d'obtenir une plus grande précision des coefficients de filtrage, parce-que les produits stockés sont précalculés avec grande précision, Les seuls erreurs présentes sont celles des produits stockés et elles sont controllables par le choix de longeur de mot. En conséquence il n'y a pas une grande augmentation d'erreur avec celle de facteur de qualité du résonateur numérique. Ceci nous donne un avantage en faveur du filtrage à produits stockés, puisqu'il est moins sensible relativement à sa structure en comparaison avec les filtres utilisant des multiplicateurs.

63. Le partage du secret S. HARARI. p. 395-400 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Dans ce travail nous définissons le problème du partage d'une quantité secrète S entre A dépositaires, soumis aux contraintes suivantes : 1) B dépositaires doivent pouvoir déterminer S. (B<A, est donné d'avance). 2) (B-1) dépositaires ne doivent pas être en mesure de déterminer S. 3) Chaque dépositaire possède une quantité secrète. Nous donnons des bornes sur les paramètres des codes possibles. Nous établissons une théorie de l'information d'un tel système. Sans hypothèse sur S un codage est nécessaire pour parvenir à satisfaire les conditions 1), 2), 3). Nous montrons que parmi tous les codes susceptibles de résoudre ce problème, les codes correcteurs offrent une solution optimale: B et A étant donnés le codage qui a S associe le mot d'un code correcteur bien choisi est celui qui a le mot de code le plus court. Nous donnons deux exemples de réalisation avec des codes de Reed Solomon sur un grand corps premier, ainsi que des performances d'un tel système: le temps nécessaire pour effectuer le codage et le décodage.

64. Protection contre les erreurs sur le canal ionosphérique dans le cas d'une liaison réelle. LECHEVALLIER, HARARI. p. 401-406 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Des expériences de transmissions de données numériques modulées par un modem auto-adaptatif d'un débit compris en 1 200 et 2 400 bits ont été effectuées. Le présent travail étudie les enregistrements recueillis sous l'angle de la correction d'erreurs. La correction a été optimisée pour des enregistrements exempts de fading. Un système de correction composé d'une cascade de codes de Reed Solomon et d'un code de Kasami a été effectué. Le contenu des enregistrements sera représenté, le principe de la simulation également ainsi que l'effet du codage sur l'amélioration de la qualité de la transmission. Les résultats de la simulation seront présentés.

65. Soft decoding using a trellis for a concatenated system M. EL-SOUDANI, G. BATTAIL. p. 407-412 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Le codage concaténé a été introduit par Forney comme un moyen pratique de réaliser de longs codes et donc d'obtenir des probabilités d'erreur faibles. Les systèmes les plus usuels emploient deux étages: l'extérieur est souvent un code de Reed-Solomon tandis que l'intérieur est un code soit en blocs, soit convolutif. Nous considérons ici pour code intérieur un code en blocs court qu'il est possible de décoder à vraisemblance maximale. Nous supposons de plus que ce décodeur fournit le vecteur des probabilités correspondant à chaque symbole du mot de Reed-Solomon reçu. La technique de décodage (à décision souple) proposée ici pour le code extérieur emploie un treillis, c'est-à-dire un ensemble de chemins qui joignent deux points; chacun d'eux est constitué de N branches successives, chacune partant d'un noeud et aboutissant à un noeud. En général, chaque noeud est relié à d'autres (qui le précèdent ou le suivent) par q branchas (taille de l'alphabet). Un élément j de CG(q) est associé à chaque branche, de telle sorte que chacun des chemins dans le treillis représente un mot du code. De plus, une grandeur réelle qui mesure la probabilité que le symbole émis correspondant égale j, conditionnellement au signal reçu, est supposée disponible pour chaque branche. Le décodage peut en principe s'effectuer par l'algorithme de Viterbi, mais c'est pratiquement impossible à cause du volume de calcul nécessaire. Nous essayons ici de réduire la complexité du décodage en n'employant qu'un treillis partiel. Nous montrons d'abord que le décodage optimal n'exige pas de considérer la totalité du treillis. La plus grande simplification est obtenue si l'on commence par réordonner les symboles reçus en fonction de leur fiabilité. Une simplification plus importante (au détriment de l'optimalité) s'obtient 'en n'utilisant qu'un sous-ensemble de l'alphabet pour les symboles les plus fiables. Ce sous-ensemble est obtenu en comparant les probabilités avec une constante dont le choix détermine la probabilité d'erreur finale. Un exemple a été étudié par simulation pour le code de Reed-Solomon (7,5) sur CG(8) et le code à longeur maximale (7,3). Des suggestions sont faites quant au choix de la constante.

66. Démodulation des signaux numériques a enveloppe constante H. GANEM, R. VALLET. p. 413-418 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Une structure de récepteur non cohérent performant est développée pour des trans missions de données sur canal à bruit additif blanc gaussien et à phase aléatoire lentement variable dans le temps.Le récepteur est conçu pour les modulations à énergie par symbole constante et il est bien adapté aux modu lations de fréquence à phase continue d'ind ice 0.5. Il est décrit comment on peut simplifier le récepteur non cohérent optimum en approximant la fonction de vraisemblence associée par une fonction sous optimale,que l'on peut maximiser par un algorithme simple de programmation dynamique.Les performances ont été évaluées dans le cas d'une modulation de fréquence à phase continue d'indice 0.5 et sont comparées à celles obtenues par d'autres algorithmes de démodulation.

67. Waveform coding with multipath search techniques Heinz Georg FEHN. p. 419-424 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Pour des vitesses de transmission réduites (R = 1-2 bit/sample) la qualité de toute méthode de codage dépend principalement des propriétés du quantifieur. L'erreur de codage peut être réduite en utilisant les "multipath search techniques". Cette publication démontre quelles améliorations on peut obtenir grace aux "multipath search techniques": 1) quantification du vecteur, 2) codage Tree, 3) codage Trellis pour une vitesse de transmission R = 1 bit/sample. On y compare les résultats obtenus par les "multipath search techniques" avec les méthode traditionelles utilisées pour le codage des sources stationnaires.

68. Efficient block coded digital communications Vijay K. BHARGAVA, Jean CONAN. p. 425-430 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Il est bien établi que le décodage de la grande majorité des codes en blocs nécessite une quantification à décisions fermes à la sortie du démodulateur du système de réception. En conséquence ces systèmes subissent une perte de 2 à 3 dB par rapport à des systèmes, tels que les codes convolutionnels, qui utilisent une quantification à décisions pondérées. Cependant dans les systèmes où le protocole de communication requiert une transmission des données en blocs (comme, par exemple, les réseaux utilisant l'AMRT ou la commutation par paquets) l'usage de codes convolutionnels ne s'avère pas attrayant en raison de la réinitialisation requise après chaque transmission. Dans ces situations les codes en blocs semblent être plus intéressants. Dans cet article, on présente une classe de codes en blocs qui sont décodables par quantification à décisions pondérées, permettant ainsi une communication efficace. Ces codes appartiennent à la classe des codes quasi-cycliques mais, utilisant la théorie développée par Solomon et Van Tilborg, sont encodables de façon convolutionnelle avec une faible longeur de contrainte. La classe des codes obtenus comprend les codes auto-duaux extrêmaux, certains codes cycliques de Mac Williams et ceux dérivés des codes résidus puissance . La performance de ces codes est calculée en applicant, en conjonction avec une quantification à décisions pondérées, la borne union à la distribution de leurs poids de Hamming. Pour des taux d'erreur part bit inférieurs à 10-3, correspondant au domaine d'intérêt pour les applications du codage, les gains de codage obtenus s'échelonnent de modérés à sensationnels. Enfin, il est bon de mentionner la découverte d'un nouveau code cyclique (151,136) d'une puissance de correction de 2 erreurs. Jusqu'à présent le meilleur code en bloc de même dimension était un code non linéaire découvert par Preparata.

69. Analysis of transmission errors in embedded differential pulse code modulation Carl-Erik SUNDBERG, David J. GOODMAN. p. 431-436 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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70. Filtrage adaptatif de canaux non stationnaires Odile MACCHI, Eweda EWEDA. p. 437-442 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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On étudie la poursuite adaptative du vecteur de filtrage optimal par l'algorithme du gradient stochastique à pas d'incrémentation μ constant, dans le cas non stationnaire et pour des observations successives corrélées. On montre que l'erreur quadratique moyenne de poursuite est la somme de deux termes. Le premier terme, proportionnel à μ est l'erreur en régime stationnaire. Quant à l'erreur en régime transitoire due à la non-stationnarité elle n'est pas, comme l'ont indiqué des auteurs antérieurs, proportionnelle à 1/μ mais à 1/μ2. Dans le cas d'observations indépendantes, on définit quantitativement le concept, jusqu'ici assez flou, de "non-stationnarité lente" et l'on calcule précisément le pas d'incrémentation optimal correspondant au compromis entre finesse de convergence et vitesse de poursuite respectivement reflétés par les deux termes précédents.

71. Algorithmes adaptatifs pour le codage du signal telephonique a 32 kbit/s Maurice BELLANGER, Jean-Marie RAULIN, Cengiz EVCI. p. 443-448 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Le codage MIC Différentiel Adaptatif, appliqué au signal téléphonique, permet d'atteindre avec le débit de 32 kbit/s, un niveau de qualité comparable à celui du codage MIC à 64 kbit/s. Il en résulte la possibilité de doubler la capacité de certaines artères des réseaux de télécommunications. Deux types d'algorithmes adaptatifs pour le filtre de prédiction dans un tel codage ont été proposés en vue d'une normalisation internationale. L'un utilise une structure de filtre à réponse impulsionnelle finie décomposé en une cascade de cellules de second ordre. L'autre fait appela une structure mixte RIF-RII. Après une brève présentation, une comparaison est faite entre ces deux approches,en mentionnant plusieurs points importants qui nécessiteraient des études complémentaires.

72. Egaliseur a sur-échantillonnage et recepteur optimal Ghassan KAWAS-KALEH. p. 449-456 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Nous proposons ici une nouvelle structure optimale pour le récepteur d'une suite de symboles en présence de bruit et d'interférence entre symboles (IES). Dans ce récepteur l'élimination de l'IES est assurée par un filtre qui joue également le rôle du filtre adapté, et la détection est effectuée par un organe de décision utilisant l'algorithme de Viterbi. Un schéma de réalisation pratique sous la forme connue dé l'égaliseur à sur-échantillonnage est ensuite présenté. Ce récepteur éclaire le problème de l'utilisation de l'algorithme de Viterbi dans les modems et celui de sa simplification. Nous présentons également une méthode pour réaliser l'égaliseur à sur-échantillonnage dans le domaine fréquentiel afin d'éviter le phénomène de saturation de ses coefficients.

73. Transmission combinee d'un signal audio et de donnees sur la même liaison de communication VHF G. BENELLI, V. CAPPELLINI, E. DEL RE. p. 457-460 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Il est présenté un système de communication qui est en mesure de transmettre simultanément un signal audio et des données sur la meme liaison radio, en particulier pour assurer une liaison de données entre un avion et une station au sol, à travers la liaison de communication analogique commune VHF. Deux différentes techniques de modulation sont considérées: la modulation d'amplitude pour la voix et la PSK pour le données; la modulation d'amplitude pour la voix et la MSK pour les données. Les résultats obtenus en simulant le nouveau système de communication, avec la modulation PSK et MSK pour les données, sont rapportés. Il est montré comment la solution AM-MSK peut donner de meilleurs résultats par rapport à l'AM-PSK, surtout en raison de la plus grande compacité spectrale de la modulation MSK. En particulier, pour le système AM-MSK, des rapports signal-bruit supérieurs à 20 dB sont rapportés pour les performances du canal de la voix, avec des vitesses de transmission des données de 300 et 600 b/s (valeur qui est considérée, en général, comme satisfaisante pour l'application concernée). Il est souligné l'intéret que revet le système proposé afin d'accroitre l'efficacité des liaisons de communication air-sol actuelles et de permettre ainsi un échange de données très utile, avec des couts de réalisation modestes grace aux faibles modifications qui sont nécessaires pour l'équipement de bord et de la station au sol ainsi que pour l'organisation du contrôle du trafic aérien.

74. Influence d'un bruit controle sur-les algorithmes d'annulation d'écho M. BONNET, O. MACCHI. p. 461-466 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Dans l'annulation numérique adaptative d'écho, l'algorithme du signe de l'erreur est très attrayant par sa simplicité de mise en oeuvre. Cependant, il présente un inconvénient majeur : l'arrêt de la convergence du résidu d'écho dès que ce dernier atteint une puissance inférieure à celle du signal utile, ce qui arrive lorsque l'algorithme commence à bien fonctionner. C'est par exemple le cas d'un signal utile ayant une distribution de probabilité nulle à l'origine, comme pour des données binaires. Or ceci correspond à l'exploitation usuelle du système. Pour mettre fin à cet inconvénient, certains auteurs ont proposé l'introduction d'un bruit auxiliaire contrôlé dans l'algorithme, mais sans fournir une explication quantitative pour l'amélioration apportée. Le présent article donne l'analyse explicative de ce phénomène et effectue une comparaison de l'algorithme du signe comportant le bruit contrôlé avec l'algorithme classique du gradient. Nous analysons quantitativement comment l'algorithme du signe peut réaliser alors des performances comparables et parfois supérieures à celles de l'algorithme classique du gradient. L'introduction d'une phase d'apprentissage et d'un pas d'incrémentation variable, décroissant, atténue un autre inconvénient de l'algorithme du signe qui est sa faible vitesse de convergence.

75. Fokker-planck study of the phase-locked-loop : Behavior on the real line Carlos A. C. BELO, Jose M. F. MOURA. p. 467-472 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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La plupart des publications qui concernent le boucle à verrouillage de phase (PLL) étude le comportement de l'erreur de phase cyclique. La solution en régime permanent de l'équation de Fokker-Planck (F/P) pour ce problème est connue. Une approche usuelle étend cet étude à la droite réelle en representant le processus d'erreur par l'addition d'un processus cyclique et un processus de comptage. On ne trouve pas dans la littérature des études permettant conclure de la validité de cette décomposition. Ici, on l'essaie en comparant la densité' congruente resultant avec la solution directe de l'équation de F/P sur la droite. Aussi, on analyse l'évolution de l'enveloppant de la densité a vis d'obtenir information sur le processus de comptage. Ce travail présent l'intégration numérique directe de l'équation de F/P sur la droite réelle. Contrairement à la solution cyclique le domaine de la fonction densité de probabilité du processus d'erreur n'est pas bornée. En plus, parce que la solution permanente est nulle partout, le problème devient un probleme transitoire. Cet exposé present un algorithme numérique d'intégration sur la droite. L'algorithme exploite la structure du problème pour réduire le volume de calcul. Le nombre de points sur la droite est augmenté adaptativement autant que l'horizon temporel augmente. Une analyse de convergence compare des méthodes numériques alternatives se basant sur trois restrictions qui établient des rapports entre: i) le pas temporel et les paramètres statistiques (les coefficients de l'équation aux dérivées partielles); ii) le pas spatial et les paramètres statistiques; iii) les deux pas. Dans le cas étudié, on verifie que pour la méthode explicite et l'algorithme de Crank-Nicholson la troisième condition est la plus restrictive, étant trivialement satisfaite pour la méthode totalement implicite. On a conclu que pour certains valeurs des paramètres la méthode de Crank-Nicholson conduit a une solution non positive, tandis que la méthode totalement implicite n'offre pas cette difficulté, étant celle qu'on a mis en oeuvre.

76. Rejecteur selectif en frequence JOURNEAU, Droulez A. ALBARELLO. p. 473-478 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Dans un système de transmission à étalement de spectre par séquence directe, le gain de traitement classique : rapport du débit d'étalement sur bande d'information utile s'applique dans le cas d'une interférence à bande étroite devant le rythme d'étalement. Dans ce cas, on peut encore améliorer les performances du système par l'utilisation d'un réjecteur sélectif en fréquence. Deux principes de réjecteurs sont comparés : limitation du spectre d'amplitude du signal reçu ou traitement de ce signal dans un filtre transversal adaptatif. Les performances du limiteur sélectif sont évaluées théoriquement et les deux réjecteurs sont comparés par simulation en fonction des paramètres suivants : - pic de corrélation, - sélectivité de la fonction de corrélation, - interférence intersymboles.

77. Codes correcteurs d'erreurs en cascade pour une liaison numérique par satéllite R. BAILLY, J. C. BIC, P. D. U. BEAU. p. 479-486 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Le système de deux codages correcteurs d'erreurs en cascade permet d'atteindre deux objectifs distincts dans une liaison numérique par satellite. Le codage dit "interne" est appliqué globalement au train numérique. Il améliore le bilan de liaison, ce qui permet, soit une augmentation du débit utile à transmettre, soit un allégement des contraintes pesant sur les autres équipements tels qu'amplificateurs et antennes. Le codage dit "externe" est appliqué sélectivement sur certaines voies dont on veut améliorer la qualité sans surdimensionner l'ensemble. Deux types de codes convolutifs ont été retenus pour les liaisons numériques par satellite : un code de rendement R - 1/2 ou 2/3 avec décodage de Viterbi pour le train numérique multiplexé à 8 ou 34 Mbit/s et un code d'Iwadare de rendement R - 3/4 correcteur de paquets d'erreurs pour les voies spécialisées à 48 kbit/s. Les critères de choix de ces codes sont explicités et l'effet du décodage interne sur le décodage externe est analysé. Les réalisations et les résultats expérimentaux présentés mettent en évidence les gains que l'on peut attendre de telles techniques.

78. Wideband quality DPCM-AGF speech digitizers for bit rates of 16-32 kb/s C. CENGIZ, Peter J. PATRICK, Costas S. XYDEAS. p. 487-492 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Le sujet de cet article est de présenter les résultats obtenus avec des codeurs de parole DPCM-AQF adaptatifs avec un "Voiced/Unvoiced Band Switching system" (VUBS). Le processeur VUBS traite un signal de parole à large bande (0.3-6 kHz) et comprime ce signal de parole dans un canal téléphonique de bande 0.3-3.4 kHz. Le signal est ensuite numérisé par un 'codeur ADPCI1 utilisant un algorithme de prédiction simple mais efficace pour reproduire le signal de parole à large bande à la sortie du processeur VUBS. Ce faisant, l'atténuation et la distorsion qui apparaît de façon systématique pendant le codage de sons non voisés du signal de parole sont réduits et donc la qualité et l'intelligibilité de ces sons non voisés sont simultanément améliorés. Les résultats de simulation sur calculateur ainsi que les écoutes montrent que la parole reproduite avec l'association VUBS-DPCM-AQF utilisant une prédiction à corrélation est mieux appréciée que le signal de parole limité à la bande 0.3 3.4 KHz codée par les mêmes Codée pour des débits de 16 à 32 kbit/s.

79. Performance improvement of a binary quantized all-digital phase-locked loop with a new aided-acquisition technique Jean-Paul SANDOZ, Willem STEENAART. p. 493-498 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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80. Codes correcteurs en transmission très bruitée ; résultats de simulations experimentales A. POLI, M. C. GENNERO, J. A. THIONG LY. p. 499-502 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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L'optimisation du coût de transmission en milieu fortement bruité ne semble pas complètement acquise : c'est le cas pour les satellites de télécommunication, pour les transmissions sous marines ... Nous pensons que l'introduction des codes correcteurs peut permettre d'abaisser ce coût. Nous présentons ici, des résultats expérimentaux obtenus à partir de simulations. Le logiciel mis en oeuvre , SITIN-3, utilise des modules de brouillage et de protection de l'information. Les transmissions simulées sont de types full duplex, ou simplex. Elles utilisent les techniques récentes de "rejet sélectif" avec "reprise en fin". Le module de brouillage, conçu et réalisé au A.A.E.C.C., modélise différents types de bruits (erreurs isolées, erreurs par paquets, orages magnétiques). Les différents modules de protection de l'information font appel à divers codes correcteurs et à diverses méthodes de décodage : codes de FIRE, codes de REED-SOLOMON, code de GOLAY binaire, décodage selon la technique de MEGGIT, par permutations. Les simulations, dont nous présentons les résultats, ont porté sur des transmissions d'images numérisées.

81. Interprétation des modulations d'indice demi-entier. Extension à des indices voisins et applications P. A. LAURENT. p. 503-510 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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L'interprétation de la modulation MSK (Minimum Shift Keying) en termes de superposition d'impulsions modulées en amplitude permet d'en déduire aisénent les caractéristiques, et de concevoir des systèmes de modulation et de démodulation simples et performants. On a étendu ce type d'interprétation à toutes les modulations angulaires à phase contrôlée, sans limitation sur la durée ou la forme de l'impulsion de fréquence élémentaire, ni sur la valeur de l'indice de modulation qui peut être quelconque. Cependant, l'interprétation est particulièrement satisfaisante lorsque l'indice de modulation est égal à 0,5 (comme pour le MSK), ou voisin de cette valeur. La méthode proposée permet d'établir une nouvelle formulation de l'autocorrélation et du spectre en fréquence de telles modulations. Elle permet aussi de concevoir un type de modulateur générant un signal aux caractéristiques stables et bien définies, et des démodulateurs où il est aisé de minimiser l'intermodulation intersymboles.

82. Systeme de transmission à codes pseudo-orthogonaux adapte au canal HF F. CHAVAND, C. GOUTELARD, DESAGE, J. P. VAN UFFELEN. p. 511-518 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Le support des liaisons HF (3 à 30MHz) est le canal ionosphérique dans lequel la propagation est caractérisée par la présence de trajets multiples et la non stationnarité des paramètres. L'interférence entre les trajets multiples qui est la cause d'évanouissements de l'onde porteuse (fading) et l'étalement de la réponse impulsionnelle qui crée un phénomène d'interférence intersymbole, sont les deux perturbations caractéristiques des canaux multitrajets. Les systèmes à cadence lente résolvent les problèmes d'interférence intersymbole mais sont sensibles au fading sélectif ; les systèmes à cadence rapide avec égalisation résolvent les problèmes d'interférence intersymbole et du fading sélectif mais par contre sont peu robustes aux brouillages (faibles rapports signaux à bruit). On a défini une classe de signaux adaptés au canal HF. Ce principe de transmission est basé sur la technique d'étalement de spectre et l'utilisation d'un récepteur à maximum de vraisemblance. L'émission de l'information est effectuée en série à cadence rapide, ce qui permet de s'affranchir du phénomène de fading sélectif. L'interférence intersymbole est limitée par l'utilisation d'un codage de l'information. Le code utilisé doit être tel que ses vecteurs sont caractérisés par le fait que les valeurs prises par leur fonction d'autocorrélation - en dehors de son maximum - et par leurs fonctions d'inter corrélation sont, en valeur absolue, bornées par une limite aussi faible que possible. Ces codes ont été appelés codes pseudo-orthogonaux. La définition, le mode de construction et les performances des codes pseudo-orthogonaux sont présentés ainsi que les résultats obtenus lors d'essais effectués sur une liaison de 500Km avec un modem construit sur ce principe.

83. Data compression of speech signals by variable rate sampling Bulent SANKUR, W. CSTEENAART. p. 519-524 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Dans ce travail, les quantificateurs séquentiels avec taux d'échantillonage dépendent du signal d'entrée ont été étudiés. Les propriétés d'un modulateur à delta asynchrone pour le codage efficace de la parole ont été analysées en particulier. Le signal d'entrée est échantilloné à taux non-uniforme et dans une manière adaptative. En conséquence ce signal est converti dans un processus d'intervalles interbit, lequel est comprimé, mis dans un mémoire tampon et transmis par multiplexage avec la séquence des polarités. Nous avons aussi étudié differentes stratégies d'adaptation. La performance de ce scheme est characterisée par le rapport signal-bruit et par un facteur de sur-échantillonage. Cette étude est basé surtout sur des travaux de simulation extensives en utilisant des processus aléatoires dont la form d'onde ressemble à celle de la parole naturelle.

84. Etude cumparative de predicteurs auto-ajustables G. FAVIER, M. C RESP. p. 525-534 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Pour résoudre le problème de la commande adaptative d'un système dynamique admettant des perturbations stochastiques, un prédicteur auto-ajustable peut être utilisé par le correcteur : - soit pour calculer la commande dans le cas d'une stratégie de commande prédictive, - soit pour décider du choix à effectuer entre différentes stratégies de commande. Le processus étant modélisé à l'aide d'un modèle CARMA (modèle ARMA avec entrée de commande) dont les paramètres sont supposés connus, on présente tout d'abord de manière unifiée plusieurs prédicteurs en considérant le cas d'un prédicteur à k pas et celui d'un prédicteur à plusieurs pas. Puis en supposant les paramètres du modèle inconnus, on montre comment ces prédicteurs peuvent être réalisés de manière adaptative. Enfin les performances numériques de cinq de ces prédicteurs sont comparées à partir d'exemples simulés.

85. Etude théorique de l'équation de Riccati discrete et implantation d'algorithmes de calcul du gain de KALMAN sur differents processeurs Alain GIULIERI. p. 535-540 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

Résumé

Cet article complète sur les plans théorique et expérimental les travaux présentés aux précédents colloques du GRETSI. L'étude de l'équation de RICCATI est abordée par une approche géométrique en démontrant l'existence et l'unicité d'une solution définie positive de cette équation en relation avec les critères de stabilisabilité, de commandabilité et d'observabilité des systèmes dynamiques. De plus on présente les résultats expérimentaux de l'implantation d'algorithmes de calcul du gain de KALMAN optimal sur le micro-processeur 68000 de Motorola ainsi que sur un processeur spécialisé à base de microprocesseurs en tranches de la famille AMD 2900.

86. Observateur adaptatif d'état pour une classe de systèmes bilinéaires A. LIPPEL, P. LOPEZ. p. 541-546 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Une méthode utilisant les techniques de synthèse des systèmes adaptatifs avec modèle de reference est appliquée à la synthèse d'un observateur adaptatif d'état d'une classe de systèmes bilinéaires. L'algorithme récursif est présenté. Les résultats de la simulation sont donnés: identification des paramètres et observation de l'état d'un système bilinéaire.

87. Commande sous-optimale linéaire à gains constants à partir du concept d'horizons glissants J. AGUILAR-MARTIN, M. O. TANTAWY. p. 547-550 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Dans la commande de systèmes linéaires, la pratique de boucles à gain constant est fréquente, aussi bien dans la synthèse d'observateurs ou filtres que dans celle d'organes de commande proprement dite. Nous montrons dans cet article que cette procédure correspond à des choix d'horizons temporels limités attachés à l'instant courant. Une utilisation de cette théorie consiste à ajuster ces horizons de manière à satisfaire au mieux un critère quadratique sur la durée totale du processus; ceci n'étant possible que lorsque le modèle exact est connu. Dans le cas où il y a commutation entre les deux modèles, de façon observable mais inconnue a priori, on peut ajuster ces horizons à la durée moyenne espérée entre commutations. Cette procédure est illustrée dans cet article sur un problème de poursuite, et une évaluation de plusieurs politiques de commande est faite en fonction de l'instant réel de commutation.

88. Estimations adaptatives simultanées d'un filtre et de son inverse W. KOFMAN, A. SILVENT. p. 551-556 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Le problème traité est celui de la compensation des effets sur un signal d'une transformation linéaire dont l'entrée et la sortie sont directement accessibles. Cette compensation consiste en l'estimation de la réponse impulsionnelle de la transformation inverse et la convolution par celle-ci du signal d'entrée ou de sortie. La solution proposée met en oeuvre une procédure adaptative du type "Least Mean Square" (L.M.S.) pour identifier le filtre direct et calculer simultanément son inverse. Nous donnons des résultats de simulations appliquées à un canal de transmission à chemins multiples.

89. Estimation d'attitude optimale d'un satellite orbite basse à détection optico-inertielle Stéphane GRODNER. p. 557-563 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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L'objet de cette étude est le filtrage embarqué d'un satellite orbite basse en mode opérationnel. La détection se fait à court-terme par des gyromètres recalés à long terme par des détecteurs optiques. On montre en premier lieu que les dépointages angulaires du satellite par rapport à un trièdre de référence orbitale ainsi que les dérives constantes des gyromètres, sont observables avec un modèle simplifié par variables d'état. Les erreurs des détecteurs sont décrites par des modèles statistiques : bruits blancs, dérives aléatoires etc..., ainsi que par des modèles pseudo-déterministes:sinusoides à fréquence orbitale d'amplitude aléatoire mais majorée Deux approches d'optimisation du filtrage sont alors comparées : - une analyse de covariance du type Kalman conduisant à un filtre à gains constants - une approche fréquentielle basée sur un passage discret-continu des équations d'état (fonctionnant à des cadences différentes) permettant d'obtenir des fonctions de transfert entre les estimées d'état et les bruits d'état ou de mesure : les gains de recalage sont choisis après fixation de la bande passante d'estimation. L'ordre de grandeur des phénomènes conduit à une optimisation fréquentielle plutôt que de type Kalman. Ce type de filtrage sera employé sur la famille de satellites issus de SPOT (tir prévu en 1984).

90. Processeur adaptatif de traitement d'image basé sur un modèle de réseau nerveux J. HERAULT, G. BOUVIER, A. CHEHIKIAN. p. 565-570 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Ce processeur est destiné au prétraitement de caractères alphanumériques non standards en vue de leur reconnaissance. Il s'applique à des images binaires sur-échantillonnées afin de conserver de manière sûre tous les détails graphiques riches en information. La réduction d'information au minimum utile à la reconnaissance fait appel à un algorithme tiré des propriétés des réseaux nerveux à inhibitions latérales récurrentes : sous certaines conditions, ce type de réseau se comporte comme un échantillonneur spatial adaptatif et optimal. La maille d'échantillonnage n'est pas rigide, elle s'adapte automatiquement aux dimensions spatiales de la forme d'entrée et se cadre sur les discontinuités de celle-ci. Le processeur câblé simule un réseau de 4096 neurones à 400 000 interconnexions et traite une image de 4096 pels en quelques millisecondes.

91. Codage differentiel adaptatif d'images avec quantification vectorielle S. CABRERA, I. D. LANDAU. p. 571-576 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Le codage d'images utilisant une quantification vectorielle directement sur les niveaux de luminance fût traité dans [3]. Nous présentons ici un schéma de codage vectoriel différentiel, où un vecteur est prédit d'une façon recursive. Le predicteur est basé sur un modèle à covariance séparable, et ses parametrès sont calculés recursivement pour s'adapter à la non-stationnarité des images. La différence entre le vecteur réel et le vecteur prédit nous donne un vecteur d'erreur qui est quantifié par la suite. Le numéro du niveau choisi par le quantificateur donne le code résultant. Le calcul des niveaux du quantificateur est fait par un algorithme de type LBG[6]. Plusieurs essais ont été faits avec trois images codées sur 8 bits/pixel . L'introduction d'un lissage [7] de la ligne courante permet d'améliorer les performances du codage. Le rapport signal/erreur dans les exemples traités s'est situé entre 10 et 17 Db, et le nombre de bits/pixel après compression varié entre 0,375 b/p et 1,0 b/p.

92. The method of projections onto convex sets (POCS) for restoring images from incomplete information H. STARK, I. M. SEZAN, A. LEVI. p. 577-582 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Dans cet article on utilise la méthode de projection sur les ensembles convexes (appellé FOCS) pour rétablir les images à partir de l'information incomplète. La methode POCS est equivalent à trouver un point de l'intersection de m ensembles convexes, où m est le nombre de propriétes de l'image connues à priori. On démontre comment la méthode POCS est utilisée pour retablir les images a partir de 1. l'information incomplète dans l'espace de Fourier et 2. l'information dans l'espace de phase suelement.

93. Quelques problèmes liés à l'amélioration de la résolution d'un système de tomographie à micro-ondes par déconvolution Didier SAINT-FELIX, Ali M. DJAFARI, Guy DEMOMENT. p. 583-590 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Le problème posé est celui de l'amélioration de la résolution d'images obtenues par tomographie micro-ondes active. Ces images sont le résultat de la convolution bi-dimensionnelle des densités de courant complexes équivalentes dans l'objet étudié,par une fonction d'appareil. L'étalement du noyau est une des causes de la limitation de la résolution et l'on veut y remédier par déconvolution. Après discrétisation, la résolution de l'équation intégrale se ramène à l'inversion d'un système linéaire de grandes dimensions et mal conditionné. Dans une première étape, on étudie les problèmes de calcul d'une solution inverse généralisée par une méthode itérative qui permet de travailler directement dans l'espace des données (ici Cn). L'application de cet algorithme nécessite d'imposer des conditions sur les bords de l'image et permet d'améliorer sensiblement la résolution. Mais la forte dépendance linéaire entre les lignes de la matrice à inverser conduit à une convergence lente et impose plusieurs balayages de l'image pour obtenir une erreur quadratique moyenne acceptable. D'autre part, des problèmes de stabilité numérique peuvent se poser pour des noyaux à intégrale nulle. Une extension stochastique du problème permet, en examinant les propriétés d'une solution à variance minimale, d'expliquer les difficultés précédentes, et d'établir les bases d'une méthode d'estimation récursive sous-optimale ne nécessitant pas d'introduire de semi-causalité dans l'objet à restaurer.

94. Traitement de séquence d'images orienté vers l'analyse de scène Y. LE GUILLOUX. p. 591-596 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Après avoir situé la traitement de séquences d'images et l'analyse de scène dynamique, leurs buts et leurs problèmes, on décrit une méthode de correspondance entre deux images consécutives d'une séquence. Cette technique, basée sur la programmation dynamique, n'utilise aucun modèle abstrait ; elle réalise simultanément la séparation des objets en mouvement et l'estimation de leurs vitesses. Le principe est de regrouper les structures invariantes entre deux images. On présente des résultats obtenus à partir d'une séquence d'images infra-rouge 64 x 64.

95. Filtrage d'artefacts circulaires sur des images de tomodensitométrie Diane DESSALLES-MARTIN, Claude BENCHIMOL. p. 597-600 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Les images de coupes provenant de tomo'graphes à rayons X de 3ème génération présentent des artéfacts formés de cercles concentriques. Bien que noyées dans le bruit de l'image, ces structures sont pourtant très bien perçues par l'oeil. Nous proposons ici une méthode de filtrage linéaire non stationnaire supprimant ces artéfacts, mais n'altérant ni les structures, ni la texture de l'image originale.

96. Méthodes de détermination d'un champ de vitesse sur modèle hydraulique par analyse d'images B. GEORGEL, A. SQUALLI, B. BOISSON, D. BARRAULT. p. 601-604 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Nous présentons un système d'analyse d'images permettant d'estimer un champ de vitesse à partir d'images de flotteurs prises par une caméra sur un modèle hydraulique. Un module de numérisation a été réalisé qui assure l'interface entre la caméra vidéo et le mini-ordinateur de traitement. Trois classes de méthodes (relationnelle, ajustement et intercorrélation) permettent de comparer deux images et d'en déduire une correspondance entre points représentatifs des flotteurs. Les qualités des méthodes sont examinées. La solution définitive testera la densité en flotteurs de chaque région d'image avant de choisir l'une des méthodes.

97. Application de la théorie des groupes de LIE à la reconnaissance des formes H. DEBART. p. 605-610 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Pour classer un objet inconnu, une méthode classique consiste à la comparer à des masques fixes. Mais on peut aussi appliquer une série de transformations à l'objet pour l'appliquer au mieux sur un modèle donné. La seule façon pratique d'opérer est d'appliquer des transformations appartenant à un groupe : groupe de LIE à un paramètre et de caractère cyclique. Un groupe à plusieurs paramètres n'est utilisable que s'il se décompose en groupes quotients successifs, chacun à un paramètre : on peut citer l'exemple de la division arithmétique ou on explore les groupes quotients successifs des nombres modulo 10n, 10n-1, 10n-2, etc. On montre qu'on peut interpoler une matrice de permutation par un groupe de LIE, lui-même approximé par un groupe fini qui réalise l'interpolation des objets d'une classe. Sur ce groupe à un paramètre, la théorie des algèbres de LIE permet de construire un groupe résoluble, donc formé de groupes quotients successifs. Cette construction permet d'appliquer des transformations successives de façon fort simple à un objet pour le rapprocher d'un modèle; ce qui entraîne la reconnaissance si le rapprochement est convergent.

98. Reconnaissance recursive et localisation de formes planes partiellement visibles dans une image N. AYACHE, C. DARMON. p. 611-618 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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. La méthode présentée a pour but d'identifier et localiser dans l'image d'une scène, une forme plane dont on possède un modèle et qui a subi une similitude positive arbitraire (combinaison d'une rotation, translation et homothétie planes). Cette méthode a l'originalité de pouvoir s'appliquer à des formes partiellement cachées et pouvant présenter des excroissances. . Les formes considérées sont réduites par une technique appropriée à une approximation polygonale de leurs contours. Le principe de la méthode est alors de générer et d'évaluer un certain nombre d'hypothèses. . Une hypothèse est générée en appariant un segment du modèle avec un segment de la scène observée. Cette hypothèse est ensuite évaluée par une méthode d'estimation récursive (filtrage de Kalman) associée à un opérateur de décision qui en teste la validité (en termes de longueur de contour identifié et de la norme d'erreur entre contours homologues) et fournit une estimée a posteriori de la similitude recherchée. L'hypothèse retenue est celle donnant le meilleur score. . La méthode a été appliquée avec succès à la reconnaissance et à la localisation de pièces de fonderie partiellement cachées et présentant des excroissances (masselottes, attaques de coulée) et s'est avérée être robuste, précise, rapide.

99. Some aspects of the two-dimensional nonrecursive Walsh filtering Karol RUMATOWSKI. p. 619-622 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Cette communication rapporte deux algorithmes du filtrage nonrecursif en deux dimensions (2-D) réalisés à 1 aide des transformations discrètes de Walsh en deux dimensions. Le premier algorithme profite de la rélation matricielle géneralisé du filtrage, 1 autre algorithme présenté ici réalise le filtrage en deux dimensions comme la suite des sequences du filtrage scalaire des rangs ou des colonnes de la matrice des données. Dans le premier cas le filtre est determiné par N4 coefficients (les dimensions de la matrice des donnes sont NxN), dans le deuxiènce par 2N2 coefficients qui sont les éléments de deux matrices du filtre. En plus, le problème de synthèse du filtre bidimensionel dans 1 espace discret de Walsh est considéré. Dans le premier cas on assume que le filtre bidimensionel est représenté par la matrice NxN des coefficients et dans le deuxiènce cas, pour réduire la complexité de calcul, on assume la répresentation du filtre bidimensionel dans le forme de deux matrices diagonales de dimensions NxN. L étude est faite pour le cas des signaux périodiques. Le problème de 1 optimisation paramétrique du filtre est considéré pour les deux versious du filtre présentés ici dans le but de minimaliser 1 erreur moyenne quadratique du filtrage.

100. X-ray image enhancement using local statistical information John M. CANNING, Claude BENCHIMOL. p. 623-628 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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L'utilisation des statistiques locales peut permettre de rehausser la visibilité des os et des tissus dans les images radiologiques. Les résultats d'un algorithme fondé sur la moyenne et l'écart-type locaux sont analysés. La performance de l'algorithme est évaluée en vue d'une réalisation matérielle.

101. Transform image coding by vector quantization Paul BOUCHER, Morris GOLDBERG. p. 629-634 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Une nouvelle méthode de compression de données images par transformation et et quantifiquation de vecteurs est presentée. Elle offre un taux de compression élevé de même qu'un décodage très simple. Pour le codage de la parole, la quantifiquation vectorielle a été démontrée comme étant plus efficace que la méthode classique de quantifiquation scalaire. Des expériences antérieures menées sur des données images multi-spectral (MSS) et à niveaux de gris ont aussi demontré son efficacité. La méthode classique de compression d'images par transformation dans un domaine spectral , utilise la quantifiquation scalaire des différents coefficients; ceux-ci étant quantifiés selon une série de règles compliquées. La quantifiquation vectorielle traite un bloc de P par P pixels, ou coefficients de transformation, comme un vecteur de dimension P2 . Ces vecteurs sont ensuite classifiés (clustering) selon une segmentation de l'espace vectorielle de dimension P2 en 2n nuées (cluster). Chaque vecteur est ensuite remplacé par le vecteur moyen de chaque nuée, ou par d'autres données statistiques. Ainsi seule une étiquette de N bits est nécessaire au codage de chaque vecteur. Le décodeur utilise cette étiquette comme l'index d'un tableau contenant les données statistiques de chaque nuée, pour régénérer chaque vecteur. On présente ici la quantification vectorielle de coefficients de transformation. On comparera le codage d'intensités lumineuses avec le codage de coefficients de transformation. Cette nouvelle technique de codage répond bien aux besoins des systèmes d'archivage et de transmission de données images, tel le videotex.

102. Un système de codage B.T.C. adaptatif reposant sur une analyse locale de l'image J. RONSIN, J. DEWITTE. p. 635-642 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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R.T.C. (Rlock Truncation Coding) est une technique simple pour le codaqe des imaqes T.V. et peut permettre leur transmission avec moins de 2 bits/point. R.T.C. divise l'image en blocs de taille fixe de 4x4 points. Pour chacun de ces blocs le codeur construit une représentation à deux niveaux répartis autour de la luminance moyenne de bloc. Le principal défaut de ce codaqe se manifeste par une restitution déchiquetée des contours à forte transition. Le remède que nous proposons est fondé sur les propriétés statistiques des contours mais ne nécessite plus un algorithme de détection et suivi de contours comme nous l'avions proposé [1]. Nous avons substitué à l'algorithme précédent de simples masques loqiques opérant sur des plans de bits déjà calculés lors du codaqe ou du décodaqe. Cette solution simplifie la mise en oeuvre du B.T.C. adaptatif. L'alqorithme permet au codeur suivant le contour environnant le bloc d'affecter certains des points du bloc à un 3ème niveau correspondant à la luminance moyenne du bloc. La solution adoptée nécessite peu de bits additionnels (0.18 bits/point) et permet ainsi de se maintenir à un débit de 2 bits/point.

103. Compression d'images sous-marines en vue de leur transmission sur un canal acoustique à 20 Kb/s Didier PERNY, Wladislaw NALEWAJK. p. 643-652 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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THOMSON CSF/DASM a développé un équipement industriel permettant la transmission, par ondes acoustiques, d'images instantannées prises par une caméra. Ces images sont codées sous forme numérique et transmises en modulation de phase à la cadence de 20000 bits/s. Une image non compressée de 200 000 bits est donc transmise en 10s. Le but du présent article est de décrire une compression en mode interimage qui permet de ramener le temps de transmission d'une image en-dessous de la seconde. Le schéma de compression adopté utilise une résolution spatiale variable qui conduit à un gain GR sur le nombre de points à transmettre. Seules, les zones mouvantes décrites par des blocs de 3pts x 3pts, sont transmises, ce qui conduit à un gain supplémentaire GM sur le nombre de points à transmettre, Les blocs mouvants sont enfin codés par la technique BTC (Bloc Truncation Coding) qui conduit à un gain GB sur le nombre de bits nécessaires à leur codage. Le taux de compression global vaut donc : GR x GM x GB Une stratégie de compression régule chacun des trois gains selon la quantité de mouvement de façon à maintenir le taux de compression au-dessus de 10.

104. Some experiments in parameter encoding of video signals Luciano CAPO, Angelo GIGLIO, Giovanni ZARONE. p. 653-658 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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105. Traitement numérique d'images échographiques S. RABOISSON, D. BARBA, P. GUILLAMAUD. p. 659-666 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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L'étude compare deux méthodes d'analyse d'images . échographiques. Les imaqes traitées proviennent de l'exploration par ultrasons avec sonde à balayage sectoriel de tissus hépatiques qui sont enregistrées sur film radiologique. Le but du traitement est de mettre en évidence la présence d'inhomoqénéités locales de texture dans l'image, dues à des affections pathologiques diverses du foie : syndromes, fibroses, tumeurs, etc.. En effet, à leur stade initial de développement, les inhomoqénéités du tissu hépatique sont difficilement discernables à l'oeil. Une première phase du traitement effectué consiste : a) après échantillonnage (maillaqe orthogonal) et quantification linéaire fine du signal, en une interpolation non-linéaire par fonctions de splines cubiques à pas variable, afin de reconstruire les échantillons du signal manquant. h) en un traitement du type "enhancement" qui comporte une réduction du bruit (par filtrage médian 2-D) suivi d'une requantification non-linéaire afin d'augmenter le contraste local du signal d'image. L'image ainsi prétraitée, ou l'image de différences suivant un axe est ensuite analysée en caractérisant la texture de façon locale. L'analyse a été faite en utilisant deux méthodes de caractérisation locale des textures observées à l'intérieur d'une fenêtre rectangulaire de taille fixe qui explore le plan de l'image (de façon adjacente ou emboîtée). La première, de mise en oeuvre simple et rapide, caractérise l'histogramme des luminances locales (méthode de Lowitz) par deux paramètres obtenus à partir du modèle statistique poissonnien. La seconde méthode utilise des caractéristiques déduites des matrices de co-occurence obtenues à partir de la distribution de luminance dans la fenêtre d'observation. L'évaluation de la qualité des deux méthodes d'analyse et leur comparaison a été faite par des médecins. Pour cela on a utilisé la construction d'images couleur qui visualise, soit les paramètres obtenus suivant les deux méthodes, soit les classes obtenues en utilisant une méthode de classification supervisée (avec phase d'apprentissage).

106. Opérateurs de filtration numérique non-linéaire pour le traitement rapide des images avec bruit V. CAPPELLINI. p. 667-670 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Les techniques de filtration rapide sont employées pour beaucoup d'applications dans le secteur du traitement des images avec bruit (communications, relèvement à distance, biomédecine, reconnaissance d'objects en mouvement, robotique). Il est présenté à cet égard trois nouveaux opérateurs numériques rapides non linéaires locaux: le premier opérateur F1 pour l'adoucissement non linéaire, avec réduction des composantes de bruit et des perturbations de faible amplitude; le deuxième opérateur F2 pour la filtration de "fond", avec un accroissement des formes et des configurations utiles; le troisième opérateur F3 pour la filtration non-linéaire des phénomènes isolés transitoires rapides de bruit ou des impulsions de scintillation. Il est souligné en particulier comment l'emploi de l'opérateur F1 avant et des les opérateurs F2-F3, après la détection usuelle des contours (ED), peut assurer une extraction très efficace des contours et des limites dans les images avec bruit traitées; le bruits et les perturbations de différente nature (casuels, par rafales, transitoires) sont considérablement réduits, tout en préservant toutes les données utiles concernant les contours et les limites. Comme exemple typique, il est présenté dans les détails l'application des opérateurs précités dans un système pour la reconnaissance d'objects en mouvement. Ce système, après les opérations F1, ED, F2, F3 susmentionnées, exécute une segmentation des contours des objects, une analyse circulaire des contours (après détermination du "centroide") et la FFT des distances de ces contours du centroide. La reconnaissance finale est obtenue à travers la comparaison des modules FFT évalués (pour l'invariance rotationnelle) avec les valeurs FFT mémorisées (correspondant aux objects à reconnaître). Il est rapporté des expériences de reconnaissance et porsuite de plusieurs objects mécaniques qui se déplacent sur une surface plate, expériences qui ont été effectuées en utilisant un minicalculateur et une caméra de télévision avec une interface de conversion en chiffres at qui confirment la grande efficacité du système en question, dérivant surtout de l'utilisation des trois techniques de filtration numérique non-linéaire susmentionnées.

107. Traitement d'images spatio-temporelles et son application à la poursuite par une caméra vidéo R. NEGRE, R. SAMY, R. JOLY. p. 671-678 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Nous présentons une étude comparative de nombreuses techniques de traitements numériques d'images - en allant de simples procédés d'amélioration jusqu'à la segmentation de séquences d'images, étudiées sur un système de traitement d'images en simulation. Certains de ces algorithmes sont utilisés dans un système de poursuite en temps réel. Nous présentons des structures matérielles pour la réalisation d'un écartomètre numérique multimode, mettant en oeuvre les algorithmes de traitement d'images en temps réel, grâce à des structures câblées spécialisées. Nous donnons, enfin, quelques résultats sous forme de photographies, de traitement extrait d'une réalisation d'écartomètre fonctionnant en temps réel.

108. Traitements sous-optimaux en sonar a synthese d'ouverture Philippe DE HEERING. p. 679-684 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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L'exploitation d'une ouverture synthétique (plutôt que physique) pour l'imagerie acoustique des fonds marins peut présenter divers avantages, et notamment ceux d'une flexibilité accrue, d'un plus faible encombrement du système sonar et d'un meilleur rapport signal-bruit. Encore faut-il que tout le système soit conçu de manière à exploiter ces avantages tout en minimisant l'impact des désavantages qui peuvent y être associés: images multiples ambiguës, faible vitesse de couverture spatiale (mapping rate) et sensibilité aux incertitudes de la trajectoire et de la propagation. Dans ce contexte, on présente les résultats d'une recherche théorique effectuée récemment pour le compte du Centre de recherches pour la défense Atlantique (Dartmouth, N.-E., Canada) sur des méthodes sous-optimales de traitement visant à pallier aux problèmes énumérés ci-dessus. On examine en particulier les traitments d'enveloppe, en bande large, et le traitement par moyenne et l'on donne des expressions approchées de la performance. Celles-ci sont illustrées par l'exemple d'un sonar latéral à immersion profonde.

109. Lower bounds on target localization errors for various signal and noise characteristics Azizul H. QUAZI. p. 685-690 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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110. Ambiguite compression des signaux sonar des chauves-souris lors de la poursuite d'une proie en milieu naturel Zhen Biao LIN, M. MAMODE, Bernard ESCUDIE. p. 691-698 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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On étudie une série de 50 signaux SONAR émis par une chauve-souris Myotis mystacinus, lors de la détection, de l'identification et de la capture d'un insecte sur un site forestier. L'étude caractérise les fonctions d'Ambiguïté compression des signaux à l'aide de leur trace principale et d'une représentation en courbe de niveau. Les signaux sont décrits par leurs amplitudes et fréquences instantanées et diverses grandeurs énergétiques en représentation fréquentielle. Les signaux de veille ne possèdent pas une bonne tolérance à l'effet DOPPLER. Ils comportent une composante à fréquence pure permettant la détection des cibles mobiles. Les phases d'identification et de poursuite font apparaitre des signaux plus performants ayant un biais d'estimation faible. Les signaux de poursuite possèdent une forte résolution en distance même à effet DOPPLER important. La composante à fréquence pure tend à disparaître au profit d'une modulation de fréquence décroissante hyperbolique. Certains des signaux de poursuite possèdent la propriété de tolérance à l'accélération permettant une estimation non biaisée de la position. Les signaux émis dans la phase de capture laissent apparaître une structure de signal à produit durée bande faible, et une composante harmonique d'ordre deux importante. Ils semblent liés à une forte augmentation du pouvoir de résolution angulaire.

111. Analyse spectrale optique multicanaux. Application au sonar passif Guy LEBRETON. p. 699-704 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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En vue d'une application en Sonar Passif, on étudie les possibilités offertes en Analyse Spectrale par le Traitement Optique utilisant un imageur cohérent à balayage de type Télévision. Une première expérimentation, avec des signaux simulés et réels, effectue la Transformation de Fourier unidimensionnelle multicanaux des N lignes de l'imageur correspondant à N tranches temporelles successives du signal, soit 300 lignes de BT 340. Une comparaison avec l'analyse numérique par FFT montre une qualité au moins égale des résultats. L'analyse théorique de la "fonction de balayage" de 1' imageur montre que celui-ci peut être décrit comme une ligne à retards multiples, à partir de laquelle le filtrage transverse optique produit une véritable représentation temps-fréquence. Pour accroître la résolution fréquentielle en Transformation de Fourier unidimensionnelle, un multiplexage de l'image d'entrée est réalisé par holographie, permettant de tripler le produit durée-bande traité sur chaque canal. Les résultats expérimentaux sont comparés avec ceux d'une Transformation de Fourier optique bidimensionnelle, dont on montre que la détectivité est meilleure si la durée de stationnarité des signaux est supérieure au produit de la durée d'une ligne par la racine carrée du nombre de lignes du balayage. Enfin, à partir de l'analyse théorique de la fonction de balayage de l'imageur, on décrit la réalisation d' un nouveau type de processeur optique permettant 1' obtention en temps réel de Fonctions d'Ambiguïté ou de Distributions de Wigner propres ou croisées avec un produit BT supérieur à 105.

112. Angular accuracy in sequential detection of radar targets G. CORSINI, E. Dalle MESE, G. MARCHETTI, L. VERRAZZANI. p. 705-710 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Les radars avec l'emploi des antennes "phased-array" devient de plus en plus intéressantes à cause des avan tages qu'ils présentent en comparison des radar conven tionnels. En particulier l'usage d'un array à balaiage électronique avec un essai séquentiel à rapport de pro babilitè (SPRT) pour la découverte des cibles, permit un appréciable épargne de puissance au de temps, conne on a démontré en litérature. Toutefois, malgré les nombreux travails sur les methodes séquentielles par la découverte des cibles avec les radars, il n'existe pas à présent une analyse détaillé des techniques pour l'évaluation angulaire. Ce travail a pour sujet le problème de l'évaluation angulaire des cibles découverts au moyen des radars SPRT à balaiage électronique. Dans la prémière partie nous avons calculé les limites de Cramer-Rao pour toute évaluation angulaire non polarisée. Ensuite nous avon analysé l'évaluation à maximum vraisemblance de la position angulaire du cible dans le cas particulier, mais très intéressant, où le pas du balaiage est égale à la moitié de l'angle d'ouverture à -3 dB du diagram me de rayonnement. Nous avon complété notre étude avec une analyse numérique qui montre que la technique d'évaluation proposée est trés efficient.

113. Circuits intégres modulaires pour le traitement du signal H. BARRAL, N. MOREAU, D. Nguyen HUU, P. SAUVEE. p. 777-782 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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On présente une étude préliminaire concernant trois circuits de traitement du signal actuellement en cours de conception: - un corrélateur - un filtre en treillis MA - un filtre en treillis AR Nous avons voulu nous démarquer de la démarche suivie habituellement par les concepteurs de processeurs de traitement de signal. Celle-ci consiste à essayer de faire rentrer un gros multiplieur parallèle dans un circuit, tout en conservant les fonctionnalités d'un microprocesseur standard, quelque peu réduites, il est vrai, pour éviter une surface prohibitive. Ce multiplieur unique est ensuite partagé par plusieurs tâches. En ce qui nous concerne, nous distinguons, dans un algorithme, une partie de calcul répétitive, d'une partie de contrôle lente. Il nous paraît plus adapté d'implanter la partie calcul dans des circuits spécialisés et de contrôler l'ensemble par un microprocesseur. Il nous apparaît également très important de pouvoir disposer de plusieurs multiplieurs et de les faire communiquer. Ceci permet de réaliser simplement des architectures systoliques. Mais,étant donnés des problèmes de place et de largeur de bus, on s'est orienté vers un multiplieur série / parallèle qui présente également l'avantage d'avoir le même débit qu'un additionneur série. Suivant la technologie employée, il sera possible de placer 8 à 16 multiplieurs / accumulateurs dans un même boîtier. La connexion entre ces opérateurs se fait par une seule ligne et détermine la fonction réalisée.

114. Evaluation d'architectures de microprocesseurs de traitement du signal Y. SOREL, P. WOLF. p. 783-790 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Nous avons étudié l'implantation d'applications typiques en traitement du signal tel un modem 1200 Bps et une FFT temps réel 64 points complexes, sur les microprocesseurs spécialisés suivants : le μPTS du CNET, le μPD 7720 de NEC et le TMS 320 de TI. Cette étude nous a amené à effectuer une classification à différents niveaux des architectures considérées et de mettre en évidence les qualités et défauts respectifs dans le cadre limité d'une classe d'applications. La méthode utilisée consiste en une phase de simulation suivie d'une réalisation matérielle qui sert de validation. La mise au point des algorithmes a été réalisée en Pascal. Pour leur simulation, le logiciel ISPS qui permet de décrire la structure interne et le comportement matériel et logiciel du microprocesseur s'est avéré être un outil souple et puissant. Cela nous a fourni de nombreuses informations sur les points essentiels d'une architecture de microprocesseurs de traitement du signal et de son jeu d'instructions. Nous avons plus particulièrement mis en évidence l'importance du mécanisme d'adressage, du contrôle des débordements, des instructions de répétition de séquence, compteur de boucle, registres retard, contrôle des entrées sorties. La méthodologie dégagée est utilisée actuellement pour la réalisation d'un modem 4800 Bps.

115. Compression d'impulsion utilisant des circuits à transfert de charge dans les sonars d'imagerie P. GUTHUANN, J. LE GALL. p. 791-796 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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L'utilisation de La compression d'impulsion dans les sonars d'imagerie du fond marin permet de gagner en portée du fait du gain en énergie, Lié à l'allongement de l'impulsion émise, pour un niveau sonore émis et une résolution en distance identiques. Une expérimentation a été réalisée en mer. On présente ici la maquette réalisant la compression d'impulsion, les résultats obtenus en laboratoire et au cours d'essais en mer. L'originalité de la maquette vient du fait que le filtre adapté est réalisé autour d'un circuit à transfert de charges (C.C.D.). Le signal émis est une impulsion modulée linéairement en fréquence de produit BT (bande X durée de l'impulsion) supérieur à 100. Une pondération du type "Dolph Tchebycheff" est utilisée pour atténuer les secondaires de l'impulsion comprimée. Les mesures en laboratoire ont permis de vérifier l'efficacité attendue de la compression d'impulsion pour lutter contre le bruit (gain en S/B ≃ 10 log BT). Les essais en mer ont mis en évidence des gains en portée de l'ordre de 40 %, par rapport à un sonar sans compression d'impulsion, pour des niveaux sonores émis et des résolutions identiques. On a observé un gain en contraste "Echo sur bruit", utile pour la détection d'objets posés sur le fond marin et un gain en contraste "réverbération sur bruit" utile pour la classification sur ombre de ces mêmes objets.

116. Hydrophones à fibres optiques M. C. SERRES. p. 797-802 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Les avantages des transmissions par fibres optiques sont actuellement bien connus. Dans le domaine de l'acoustique sous-marine, ces avantages seraient encore mieux mis en valeur si on associait à ces fibres de transmissions des capteurs à fibre optique électriquement passifs, où le signal acoustique agit sur l'onde lumineuse. On donne ici le principe de fonctionnement de neuf types d'hydrophones différents. On fait un bilan des principaux avantages et inconvénients de chacun à partir de données bibliographiques et, expérimentales dans certains cas.

117. Pulse transmission on coupled strip lines F. ARNDT. p. 803-810 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Pour le traitement du signal, des lignes de transmission couplées sont très interessantes à double égard: premièrement, comme circuit directe de transmission des impulsions, où des perturbations des impulsions par le couplage mutuel sont à éviter autant que possible, et, deuxièmement, comme transformateur ou formateur des impulsions, où la transmission des impulsions d'une ligne à l'autre par le couplage est justement désirée. Cette publication démontre que, dans la première sphère d'application, un propre alignement de la fréquence de répétition des impulsions au temps de propagation entraîne une transmission des impulsions non perturbée le long d'une ligne malgré du couplage avec l'autre ligne, quand même les impédances terminales sont choisies arbitrairement. Dans le deuxième cas, il est déduit que l'octopôle des lignes couplées rend possible la transmission des impulsions non perturbées, et sans composante de courant continu, d'une ligne à l'autre ligne couplée, si l'on respecte des conditions propres pour la fréquence de répétition des impulsions ou pour les impédances terminales. En outre, l'octopôle des lignes couplées réalise des conformations d'impulsion désirées quant à la fréquence de répétition et la forme d'onde d'impulsion: augmentation de la fréquence de répétition, et/ou modification de la durée d'impulsion, génération des impulsions en gradins, quasi triangulaires et quasi trapézoïdales. Les résultats théoriques sont vérifiés avec deux microbandes couplées le long du côté plat des lignes, présentant un temps de propagation de 21 ns, ou 5 ns, et un coefficient de couplage de 0.55.

118. Traitement d'antenne hybride G. SALVINI, A. CALAORA, C. GAZANHES. p. 811-816 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Dans un premier article [1] nous avons décrit une technique hybride de traitement d'antenne à éléments dite "antenne à registre". Nous rappelons ici la formulation générale de ce type d'opérations. On mentionne un certain nombre de structures possibles qui rendent plus économique la réalisation lorsque la quantité de capteurs augmente. Au moyen d'une maquette on vérifie l'accord entre la théorie et les mesures en cuve. Par le calcul, enfin, on examine les avantages qu'offriraient des réalisations incorporant un plus grand nombre d'éléments: c'est la solution souhaitée pour former des images valables.

119. Carte programmable pour operateur flottant Jalal ALMHANA, Jean PAILLE. p. 817-822 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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On décrit une carte programmable (CP) qui joue un rôle intermédiaire entre l'unité centrale d'un miniordinateur de type PDP 11/10 et d'un opérateur flottant (OF) couplé à ce dernier. Cette carte permet la mise en pipeline des opérations arithmétiques exécutées par l'OF et par la suite la diminution du temps d'exécution global d'une opération arithmétique. Le fonctionnement de l'ensemble sera représenté à l'aide des réseaux de Pétri (RdP).

120. Hydrophone de vitesse à PVF2 Michel JOSSERAND. p. 823-828 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Dans le domaine de l'écoute passive en très basses fréquences, pour localiser des bruiteurs à l'aide d'antennes de dimensions raisonnables, il est intéressant de concevoir des capteurs qui présentent une directivité intrinsèque. L'hydrophone de vitesse n'est pas le seul type de capteur ayant une directivité intrinsèque, mais c'est le seul capteur directif dont la sensibilité puisse être intrinsèquement indépendante de la fréquence. Le polyvinyl difluoré PVF2 utilisé sous forme de bilame, est adapté à la réalisation de capteurs de vitesse. Du fait de sa grande souplesse le PVF2 permet de réaliser un compromis entre deux exigences contradictoires : une bonne sensibilité qui demande une épaisseur de bilame élevée, une grande souplesse de la membrane pour que la fréquence de résonance soit la plus basse possible, ce qui requiert une épaisseur faible. La réalisation d'un banc de calibration en vitesse vibratoire ainsi qu'une modélisation assez précise du fonctionnement des hydrophones à bilame de PVF2 encastré ont permis de mettre au point des capteurs de vitesse de poids faible et d'encombrement réduit, présentant une directivité intrinsèque à quelques dizaines de hHertz, adaptés à des antennes passives à support stable.

121. Etude de la structure d'échos d'avions en vol J. MEVEL, A. MEVEL, A. ESNAULT. p. 711-716 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Nous présentons des résultats d'observation d'avions commerciaux à réaction en vol. Le principe des mesures consiste à enregistrer l'amplitude de l'écho, puis, en temps différé, à effectuer l'analyse de Fourier de ces enregistrements découpés en tranches successives de deux secondes. Les figures présentées ici, sont découpées dans des séquences de mesure beaucoup plus longues, dont elles illustrent des aspects typiques. Les résultats concernent plusieurs types d'avions des catégories bi, tri ou quadriréacteurs, ils complètent les résultats déjà publiés par ailleurs relatifs aux avions à hélice. Essentiellement on observe, à côté d'une structure basse fréquence caractérisant le défilement des lobes de la figure de diffraction, des raies fines que nous attribuons aux modulations de l'onde radar par les pales de l'étage d'entrée du compresseur et peut être par celles de l'étage de sortie de la turbine. L'analyse de ces fréquences de modulation pourrait fournir des éléments de signature des types d'avions (nombre et caractéristiques des moteurs).

122. Signal analysis for a new improved CW radar receiver A. S. EL SHERIF. p. 717-723 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Ce travail étudie le choix d'un signal de radar, et les propriétés de son récepteur et le comportement de ce signal au niveau de celui-ci. Cette approche représente une solution mixte pour les deux principaux problèmes des radars CW : les fuites et la résolution en distance. Le système concerné est basé sur une onde modulée performante. Le signal principal pour modulation est la séquence binaire pseudo-aléatoire ayant la longueur maximum pour la modulation de phase de la fréquence porteuse qui est performante pour réaliser une haute résolution en distance. En même temps, une modulation secondaire est introduite, réalisée par une modulation de fréquence de la porteuse avec un signal sinusoïdal, alors que le récepteur travaille sur une des hautes harmoniques de la modulation de fréquence. Les paramètres de ce signal sont choisis à l'intérieur de certaines limites. Une forme modifiée du récepteur est introduite ce qui augmente considérablement le rapport (signal/bruit plus fuites) par rapport aux autres récepteurs. On explicite l'expression du spectre en fréquence et on mesure celui en amplitude à la sortie du mélangeur. Le comportement du signal dans le récepteur est analysé dans les cas de bonne et de mauvaise détermination de la distance de la cible. Cette analyse montre les propriétés en ambiguïté et en résolution du signal, ainsi que les propriétés de rejet des fuites du récepteur et l'effet de la longueur de bande du récepteur sur ces propriétés.

123. Beamforming with acousto-optical components Dirk RATHJEN. p. 725-730 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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A mesure que l'on approche les limites du traitement de signaux électroniques, les méthodes optiques deviennent de plus en plus séduisantes. Dans les cas d'antennes équipées de capteurs, la formation de faisceaux est un moyen couramment utilisé dans le traitement des données. Le présent article renferme une description relative à la réalisation d'un formeur optique de faisceaux pour antennes linéaires. Le mode de fonctionnement de ce formeur de faisceau est similaire à la méthode de compensation de phase. Chaque capteur de l'antenne est représenté par une source lumineuse modulée en fonction du signal de capteur reçu. Les sources sont disposées selon un modèle identique à celui des capteurs, mais à une échelle beaucoup plus réduite. Le modèle des faisceaux de lumière émis est dans l'espace filtre par un modulateur acousto-optique à grande ouverture, le fonctionnement du filtre est un cosinus de propagation à fréquence variable. Après le filtrage, le signal d'antenne est obtenu en recueillant la lumière au moyen d'une lentille, en le mesurant à l'aide d'un détecteur de lumière et en effectuant un traitement électronique postérieur. Pour les signaux monochromatiques, la-commande du modèle de faisceau de l'antenne est effectuée en variant la fréquence spatiale de la fonction cosinus progressant dans le filtre. Le type de formeur de faisceau est disponible dans notre laboratoire en tant qu'ensemble expérimental. Les mesures sont effectuées au moyen de signaux a basse fréquence produites de façon synthétique. Cet article renferme le fond théoriques ainsi que les résultats expérimentaux.

124. Influence of noise and quantization error in microwave holography on holograms and image reconstructions P.BALLERSCHEFF, F. ARNDT. p. 731-738 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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L'holographie des micro-ondes ast une méthode complexe dans la technique radar servant à identifier la forme d'objets métalliques plans et tridimensionaux. La simulation numérique de deuxième ordre (transformation discrète de Fresnel- Rirchhoff) des hologrammes offre l'avantage de pouvoir étudier l'extension appropriée des hologrammes et l'influence de l'analyse discrète afin d'améliorer la orécision de la méthode de représentation. L'usage ce l'algorithme "Fast Fourier Transform" assura une reconstruction numérique rapide des images avec laquelle une identification sûre des objets est possible. Pour les signaux au bruit les problèmes ne sont pas encore complètement résolus. Cette publication recherche systématiquement l'influence des erreurs de bruit et de quantification (pour amplitude et phase) sur les hologrammes et la reconstruction des images. On démontre qu'avec une superposition numérique appropriée des hologrammes une identification d'objets rectangulaires et circulaires est possible même lorsque le rapport signal-bruit est d'environ 1/5. La publication démontre de plus qu'une définition appropriée d'un critère d'acuité pour l'identification d'abjets amène à la détermination de la distance sans aucune ambiguité. Cette détermination peut être réalisée car des procédés traditionnels d'optimisation numérique.

125. Justification du modèle des points brillants. Intégration dans le modèle des interactions entre différentes parties d'une cible Gérard CHASSAY. p. 739-745 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Le modèle des "points brillants" souvent utilisé par les radaristes pour représenter des objectifs complexes est d'une simplicité trompeuse et son emploi sur des objets même simples, conduit parfois à des résultats décevants. Ces mauvais résultats sont généralement explicables par la réduction trop hâtive de l'objectif à un ensemble limité de points de réflexion spéculaire : on oublie parfois les "points de diffraction" liés aux discontinuités et on néglige souvent, en raison de la complexité du problème,, les contributions apportées par les réflexions multiples ; or c'est précisément ce dernier phénomène qui affecte le plus les résultats sur les ensembles d'objets simples qui servent de référence. Dans la première partie, après avoir rappelé les principes fondamentaux qui justifient la modélisation par "points brillants", nous donnons une méthode simple de mise en évidence de ces points par analogie optique. Dans la deuxième partie, nous explicitons le problème des réflexions multiples et établissons une nouvelle loi de composition des contributions, utilisable :aux fréquences élevées, qui tient compte des images par double réflexion. Un cas concret de résultats expérimentaux est donné en exemple.

126. Post-traitement en sonar actif Pierre ALINAT, Michel DEL GIUDICE. p. 747-751 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

Résumé

On présente ici un système de post-traitement en sortie de réception d'un sonar actif panoramique, en vue d'apporter une aide à la décision pour l'opérateur. Trois étapes principales composent le traitement : . Normalisation, . Détection-Estimation de paramètres, . Initialisation et poursuite. Une attention particulière sera portée aux images issues du traitement et à l'architecture du système.

127. Détection et comptage de poissons par sonar haute fréquence. Possibilites de reconnaissance des espèces et d'estimation de la taille. M. ZAKHARIA, J. M. PEY. p. 753-762 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Nous avons mis au point, dans nos laboraratoires, un prototype de sonar de pêche en vue de la détection, la localisation et le comptage de poissons en milieu fluvial et lacustre. Le choix de l'architecture du récepteur sonar, ainsi que celui du signal émis,doivent permettre de répondre aux différentes exigences et contraintes de traitement des échos dans un environnement naturel. Les situations rencontrées en pêche sont très similaires à celles auxquelles sont confrontés les mammifères aériens utilisant un sonar comme moyen de perception du monde extérieur, de détection d'obstacles et de poursuitesde proies. Les idées mises en application seront, de ce fait, inspirées de la connaissance que nous avons de ces systèmes biologiques. Les solutions que nous préconisons ne se prétendent aucunement exhaustives. Elles tentent d'établir un compromis entre les différentes contraintes imposées par le traitement des échos, les possibilités techniques de traitements et le "comportement acoustique" d'un poisson dans son environnement naturel. Partant de ce comportement, nous explorons les possibilités de reconnaissance de formes (déjà mises au point sur des cibles fixes de formes simples) en vue de l'identification des espèces et de l'estimation de la taille des poissons.

128. Localisation des points brillants d'une cible à partir de la puissance diffractée Joseph SAILLARD. p. 763-770 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Nous présentons ici une méthode de traitement de la puissance diffractée par une cible radar dans le cas de l'approximation en zone optique. A partir d'un diagramme de S.E.R. relevé sur un intervalle angulaire |o,π| nous montrons comment il est possible d'extraire les paramètres caractérisant la cible à partir du spectre obtenu dans le plan de Tchebyscheff. De plus, nous mettons en évidence les réflexions d'ordre 2.

129. Technologie du traitement du signal sonar des années 90 D. CARNET. p. 771-775 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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130. Traitement de signaux d'émission acoustique par des méthodes d'analyse de données multidimensionnelle F. LEFEVRE, P. GAILLARD. p. 829-834 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Le traitement des signaux d'émission acoustique émis par les métaux placés sous contraintes sert à l'étude des matériaux et au suivi de structure en service. La nature de ces signaux et l'environnement dans lequel ils sont recueillis ne permet pas une discrimination aisée des sources d'émission. Il n'existe pas de connaissance bien formulée des caractéristiques des signaux de sorte qu'il faut construire des mécanismes élémentaires de reconnaissance pour les extraire. L'extraction et la sélection de ces caractéristiques sont effectuées avec des méthodes statistiques d'analyse de données. Deux types de signaux sont rencontrés en Emission Acoustique, ils conditionnent l'extraction des caractéristiques : - Enveloppe et densité spectrale pour les signaux de type salve, - Moments statistiques et densité spectrale pour l'émission acoustique continue. La sélection des caractères a pour but de comprimer le nombre des caractéristiques tout en conservant les plus discriminantes. Des exemples de traitement par l'analyse en composante principale sont présentés. La validation de la représentation de l'information est facilitée par l'utilisation de méthodes de projection non linéaire. Le traitement a été conçu de façon modulaire pour permettre de prendre en compte d'une part la nature spécifique de chaque problème et d'autre part l'évolution de la connaissance que l'on en a.

131. Inspection automatique de textures par une approche statistique Michael A. UNSER. p. 835-842 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Dans cet exposé, on présente un système général pour l'inspection automatique d'états de surfaces à caractère homogène (textures). Dans un premier temps, l'image numérisée subit un prétraitement assurant une compensation de distorsions éventuelles introduites par un éclairage déficient ou un capteur de sensibilité non-uniforme. Une transformation texturale est ensuite effectuée établissant la correspondance entre l'image originale et une séquence multivariée de caractéristiques locales. Cette transformation se révèle être normalement distribuée. La décision concernant la conformité ou le non-conformité d'un échantillon de texture intervient par seuillage de la distance de Mahalanobis associée au vecteur de caractéristiques locales. Il est montré que cette procédure, dans l'hypothèse d'une distribution gaussienne, est optimale dans le sens qu' elle conduit à la région d'acceptation minimale pour une probabilité de fausse réjection fixée.

132. Reconnaissance de parole continue multilocuteur P. ALINAT, E. GALLAIS. p. 843-848 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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La reconnaissance de la parole donne lieu, en schématisant, à deux familles de systèmes : globaux et analytiques. Les premiers sont les plus répandus en raison de leur simplicité mais ne faisant que peu intervenir le fait qu'il s'agit de parole, leur utilisation est limitée par un usage contraignant. Au contraire, les systèmes totalement analytiques prennent en compte beaucoup de connaissance sur la parole. Ils sont plus compliqués et moins répandus, mais permettent un usage multilocuteur et une prononciation naturelle avec coarticulation. L'organisation complexe d'un système totalement analytique est décrite ici : Analyseur (Cochlée artificielle) - Extraction des paramètres acoustiques - Localisation et estimation des paramètres des phonèmes - Comparaison phonèmes reconnus ↔ phonèmes vocabulaires (en utilisant les règles de coarticulation et de classification des phonèmes) - Création des hypothèses au niveau mot. Les performances obtenues pour la reconnaissance de mots enchaînés sont données aux niveaux mots et phrases.

133. Digital multifrequency receivers using nonlinear spectral estimation Bulent SANKUR, Willem STEENAART. p. 849-854 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Le récepteur à multiples fréquences est une composante importante pour l'interface entre des réseaux analogues et numériques. De nouvelles solutions au problème du récepteur à multiples fréquences ont été étudiées. Les nouvelles solutions sont basées sur l'estimation paramétrique d'un spectre autoregressive. Les spectres sont estimés à partir d'échantillons de longueurs finies. Les diverses fréquences sont obtenues en détectant la position des maximums et le contenu énergétique des valeurs pointes. Cette étude est basée sur les résultats de simulations pour diverses combinaisons de fréquences et de bruit. Les performances des algorithmes d'estimation des spectres ont été classées en fonction de leurs probabilités d'erreurs et de leurs efficacités en fonction de la taille de l'échantillonnage. L'estimation de spectres autorégressifs par la methode d'auto correlation s'avère être une alternative intéressante au problème de la détection de fréquence par rapport aux solutions existantes. De nouveaux développements dans l'application de cette technique sont à suivre.

134. Filtrage adaptatif récursif de signaux neurosensoriels G. ALENGRIN, A. HOURI, T. PITARQUE. p. 855-860 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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L 'extraction du signal "utile" correspondant à la réponse neurosensorie Il associé à une stimulation répétitive est obtenue générale ment par sommation et moyennage des différentes mesures. Ce signal est noyé dans un bruit de fond provenant des activités de toute les s a utres aires sensorielles non concernées par la stimulation, auquel s'ajoute celui de l'appareillage électronique. Ce procédé t rés classique présente l'avantage d'une très grande simplicité d'analyse mais impose un grand nombre de sommations ce qui a pour conséquences, de dégrader le signal recherché, de ne présenter qu'un aspect moyenné ne rendant pas compte de l'évolution des réponses successive. D'autre s méth odes d'extraction ont été proposées notamment par filtrage de WIENER, celui-ci nécessite une connais sance préalable dutemplate (gabarit de la densité spectrale) du potentiel évoqué. Nous proposons une approche nouvelle de l'analyse de ces signaux par filtrage adaptatif récursif ne faisant aucun à priori sur la forme d'onde du signal recherché. Un modèle CARMA a été utilisé et l'identification des paramètrès pour la reconstruction du signal a été faite par les algorithmes du RELS et du RML 1 . Une modélisalion du système par le KALMAN é tendu est également présentée. L'efficacité de ces différents algorithmes a été testée sur une sinusoïde trés bruitée. Les résulta ts satisfaisants nous ont permi s de passer à l'a cquisition et au traitement du signal biologique plus complexe ( PEV :potentiel évoqué auditif) Les méthodes du RELS et du RML 1 appliquées aux PEV montrent des résultats prometteurs. Actuellement un rapport signal/bruit de 10-1peut être aisément traité, cette limite sera dépassée par s oustr acti on adapta ti ve du bruit (noise-cancell ing) et par amélio ration de l'estimation du signal. Ces algorithmes d'identification trouveront un large champ d'application dans la recherche biologique et médicale (diagnostic, dépistage, prévention...).

135. Une méthode récursive de stéréoscopie passive applicable à des structures curvilignes A. AYOUN, C. A. DARMON. p. 861-866 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

Résumé

Une nouvelle méthode de reconstruction en 3D de structures curvilignes à partir de deux projections stéréoscopiques est présentée. La mise en correspondance des éléments des courbes projetées sur les deux images est réalisée récursivement ligne par ligne d'image. Un algorithme de type filtre de Kalman est utilisé pour estimer la position de l'élément de courbe à la ligne courante. Ensuite, la plupart des éléments de courbes projetés peuvent être affectés sans ambiguïté à la courbe 3D, pourvu que les éléments de courbes soient situés à l'intérieur d'une zone de recherche centrée sur l'estimée a priori de la courbe. Quand le bas de l'image est atteint, la structure 3D est complètement reconstruite.

136. Linear digital filtering and spectral estimate in processing EEG traces F. BARTOLI, S. CERUTTI, D. LIBERATI. p. 867-872 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

Résumé

Ce travail a le but d'introduire des techniques avancées d'élaboration du signal pour le traitement automatique des informations de l'électro-encephalogramme (EEG). En particulier on met en évidence les techniques des filtres linéaires optimums avec la application dans le moment de pré-élaboration de l'EEG. Le problème en question est la réduction du bruit muscolaire qui corrompt le signal dans une bande de fréquence qui est centrée à peu près à 70 Hz et qui arrive jusqu'aux basses composantes de fréquence. On décrit l'implementation d'un filtre de Kalman qui reduit cette contribution de bruit et on présente à ce propos des resultats expérimentals. En suite on applique à l'EEG des méthodes d'identification (la méthode des minimums carrés à lots) et on extrait les paramètres du model AR (autoregressif). Les résultats de l'identification sont presentés dans un diagramme polaire qui réussit à capturer la dynamique du même procès. A partir des coéfficients de l'identification on réussit à obtenir aussi le spectre de puissance (spectre à maximal entropie) et il vient comparé avec les résultats déduits de l'approche du périodogramme et de la transformation rapide de Fourier (FFT). Les méthodes d'élaboration introduites sont très efficaces pour les moments de pré-élaboration et d'extraction de paramètres utiles au but dyagnostique.

137. Nouvelle méthode de synthèse d'un vocodeur à prediction linéaire G. BRUN, E. AZIZ, J. MENEZ, J. F. GALLIANO. p. 873-878 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

Résumé

L'objet de cette communication est de présenter lune nouvelle méthode de synthèse d'un vocodeur à prédiction linéaire permettant d'améliorer le signal de synthèse au plan de sa perception auditive, amélioration obtenue au prix d'un accroissement de la complexité du synthétiseur. Les vocodeurs, utilisés comme systèmes de transmission de la parole, doivent fonctionner en temps réel. Ce qui impose de choisir des modèles de synthèse et des méthodes algorithmiques suffisamment simples pour satisfaire aux contraintes technologiques. Or les progrès récents en matière de technologie VLSI permettent d'accroître sensiblement la complexité des systèmes numériques sans augmentation prohibitive de leur coût de fabrication. Ceci nous a incités à étudier un modèle de synthèse plus élaboré qui diffère de ceux préalablement proposés pour le calcul du facteur de gain qui rend au signal de synthèse une énergie proche de celle du signal original. Dans les modèles de synthèse couramment utilisés, le calcul du gain ne tient pas compte des conditions initiales lors du réajustement des coefficients du filtre modèle du conduit vocal. Nous nous sommes intéressés à une structure à deux filtres modèles du conduit vocal identiques. Le rôle du premier est de créer la partie du signal de synthèse due au seul signal d'excitation (conditions initiales nulles au début de chaque période). Quand au second, il fournit la composante du signal de synthèse due aux seules conditions initiales qui sont réactualisées au début de chaque période. L'originalité de ce modèle réside dans le fait que le calcul du gain est effectué pour chaque période de mélodie. Ceci conduit à un fonctionnement proche de la réalité qui se traduit par une amélioration de la qualité du signal de synthèse au plan de sa perception auditive.

138. Reconnaissance des formes dans le plan temps-fréquence à l'aide de la représentation de Wigner-Ville Boualem BOUACHACHE, Eric DE BAZELAIRE. p. 879-884 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

Résumé

L'analyse des signaux dans le domaine temps-fréquence se révèle indispensable pour l'étude des phénomènes présentant une variation de leur contenu spectral en fonction du temps. Elle est en effet un bon moyen d'accès aux paramètres caractéristiques d'un signal comme sa fréquence instantanée. Une théorie unissant formellement les différentes représentations temps-fréquence possibles a été proposée. La nécessité pour la méthode utilisée de satisfaire à des contraintes théoriques, physiques et pratiques conduit à choisir la RWV (représentation de WIGNER-VILLE). Un simulateur interactif permettant de calculer et de visualiser la RWV de tout signal donné a été réalisé. Une étude analytique complémentaire a expliqué le comportement observé dans les différents cas possibles. . L'emploi du signal analytique Z(t) associé à l'observable réel S(t) a permis d'éliminer les artefacts créés par la méthode de base. Par ailleurs, l'étude du comportement de la RWV de signaux bruités montre que ses caractéristiques dans le plan temps-fréquence sont peu sensibles au bruit. . La RWV fait apparaître une concentration énergétique dans le plan temps-fréquence autour de la loi de fréquence instantanée du signal étudié, d'autant meilleure que le produit BT (bande-durée) est élevé. Le calcul du moment d'ordre un de cette RWV permet d'accèder directement à cette loi. Une technique de reconnaissance des formes utilisant les propriétés précédentes est alors proposée. Nous présentons les résultats obtenus dans le cas de l'estimation des paramètres d'absorption du sous sol en prospection sismique, puis une étude en cours ayant pour but la détection des bulles circulant dans le sang par des techniques de reconnaissance des formes et filtrage numérique dans le domaine temps-fréquence .

139. Etude d'un égaliseur de raies Daniel BAUDOIS, Eric MOISAN, André SILVEWT, Jean-Claude BALLUET. p. 885-890 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Ce problème a pour but de définir un appareil de traitement qui à partir d'un signal composé de la somme de N sinusoïdes d'amplitudes différentes, éventuellement bruité, engendre un signal composé de N sinusoïdes de mêmes fréquences et d'égale amplitude. Le dispositif comprend deux parties : -une analyse spectrale utilisant la méthode de PISARENKO, qui réalise la localisation des fréquences présentes, -un système multifiltre composé de N voies. Chaque sinusoïde est isolée par filtrage. Sa puissance est alors estimée et son amplitude normée par la valeur efficace correspondante. Le signal-sortie est alors reconstitué par addition des N voies.

140. Traitement du signal dans l'experience TYCHO B. ROY, E. ZEIS. p. 891-896 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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L'expérience TYCHO utilise le télescope et le senseur stellaire du satellite scientifique HIPPARCOS. Elle doit fournir, pourun catalogue de 400.000 étoiles, des mesures astrométriques et photométriques. Le senseur stellaire est composé d'une grille de modulation non périodique placée au plan focal de l'instrument, d'un miroir dichroique séparant la lumière selon deux bandes spectrales et de deux photomultiplicateurs. Le signal en sortie du photomultiplicateur est obtenu par la convolution de la tache de diffraction de l'étoile observée avec la grille du senseur stellaire; un bruit de fond se superpose au signal utile, l'ensemble étant perturbé par un bruit photonique. On applique un filtrage numérique ayant un rôle double : - améliorer le rapport signal / bruit et rendre plus étroit le pic de détection d'une étoile (filtre de type "replié") - maximiser le rapport entre le lobe principal et les lobes secondaires de la fonction d'intercorrélation entre le signal et le filtre (technique analogue aux "coded apertures" développée pour l'imagerie aux rayons X). Des filtres numériques de types différents sont utilisés en fonction des contraintes opérationnelles : traitement au sol, traitement à bord.

141. Identification du chemin de propagation dominant dans une situation acoustique comportant des trajets multiples Afarin ORDUBADI. p. 897-898 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Dans beaucoup de situations pratiques, l'énergie d'une source acoustique se propage suivant de nombreux trajets de caractéristiques différentes. Souvent, on désire identifier les trajets les plus dominants. L'identification est souvent difficile, en particulier en présence d'échos multiples sur certains trajets (champ réverbérant). Dans cet article, on présente une méthode d'identification des trajets dominants. Elle utilise la technique de décomposition en valeurs singulières pour analyser le signal en provenance d'une source connue. Des résultats de simulation numérique pour plusieurs configurations sont présentés.

142. Comparaison expérimentale des méthodes paramétriques d'analyse spectrale appliquées aux signaux de télémesures spatiales F. CASTANIE, P. SOULE. p. 899-904 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Le développement des méthodes de modélisation paramétrique des processus discrets permet l'analyse spectrale de signaux sur des échantillons courts avec des performances en général meilleures que la Transformée Discrète de Fourier. Les méthodes présentées ici (AR, ARMA, Prony étendue, Prony harmonique) ont été retenues pour les résultats intéressants obtenus dans le traitement des signaux de télémesures spatiales. Leur comparaison expérimentale sur différents types de signaux est commentée et un tableau en résume caractéristiques et performances.

143. Modèles et milieux J. Y. JOURDAIN. p. 905-910 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Après l'introduction de variables spatiales dans la réponse percussionnelle d'un filtre aléatoire à paramètres variables représentant la transmission acoustique entre deux points, on montre comment on peut faire intervenir un modèle de propagation, on évoque la possibilité de traiter des problèmes de sources étendues ou mobiles ainsi que les problèmes liés au traitement d'antenne.

144. Modèle de bruit ambiant en très basse fréquence A. PLAISANT, G. BIENVENU. p. 911-918 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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On présente une méthode de calcul de la valeur moyenne et de la variance de la puissance de bruit reçue due au trafic maritime lointain qui est souvent prépondérant aux fréquences inférieures à 200 Hz. Le calcul fait intervenir les caractéristiques des bruits émis par plusieurs types de bruiteurs, la répartition géographique de ceux-ci, ainsi que les conditions de propagation qui peuvent être quelconques. On en déduit un modèle de bruit ambiant qui donne, pour une configuration donnée de trafic tirée au hasard selon des lois de répartition des positions des bâtiments dans une zone donnée et de leur type, la puissance de bruit en sortie de la formation de voie d'une antenne située au centre de la zône considérée. On donne des exemples de résultats obtenus avec ce modèle. On met en particulier en évidence l'anisotropie en gisement du bruit ambiant en très basse fréquence.

145. Simulation de séquences d'images du fond marin obtenues à l'aide d'un sonar détecteur d'objets Jean LE GALL. p. 919-928 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

Résumé

La simulation des images du fond marin obtenues à l'aide d'un sonar détecteur d'objets a pour principal objectif, le développement d'algorithmes de traitements vidéo (intégration, normalisation, extraction d'échos ...). Lors du dernier colloque GRETSI, un modèle permettant de simuler des images fixes avait été présenté. Depuis, le modèle a été précisé, suite à des traitements statistiques complémentaires, pour simuler des séquences d'images. On présente ici le modèle statistique obtenu. Le support de l'image (réverbération du fond et bruits électriques ...) a été modélisé par une loi de Weibull non stationnaire et corrélée, dont les paramètres évoluent en fonction de la distance et du type de fond. Le modèle prévoit la convolution par le lobe de l'antenne et la durée de l'impulsion émise. La corrélation interimages observée sur certains fonds est simulée à partir d'une carte de réverbération moyenne du fond marin générée préalablement. Les échos ont été modélisés par une loi du type Weibull-Rice où les deux composantes (réverbération-bruit et échos de cibles) peuvent être prises en compte. Le réalisme du modèle est mis en valeur par la présentation d'images successives simulées.

146. Propagation de signaux codes en phase : Application à la connaissance du milieu acoustique sous-marin P. LAMBERT. p. 929-934 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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La réalisation d'un filtrage adapté à la réception de signaux codés en phase (P.S.K.) donne un pic de corrélation caractéristique de la date d'arrivée du signal. L'étude de la stabilité des retards sur un trajet, entre trajets ou entre plusieurs capteurs est un test de la stationnarité du milieu acoustique sous-marin. On présente les résultats obtenus dans une transmission basse fréquence à courte distance en milieu fortement bruité. Le faible étalement des retards apporté par le milieu permet un gain de traitement par formation de voies. Sous certaines conditions de propagation, les composantes basse fréquence du signal P.S.K. reçu permettent de retrouver le codage de phase. Nous obtenons un taux d'erreur nul dans une transmission verticale à courte distance (2300 m) et de l'ordre de 4 % dans une transmission horizontale à moyenne distance (60 km).

147. Filtrage des modes de propagation par double visée d'antenne J. L. GARNIER, C. GAZANHES. p. 935-940 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Dans un guide plat répondant au modèle de Pekeris - lame d'eau sur fond de sable - les modes de propagation créent un champ sonore d'interférence convenant mal aux transmissions. Une méthode permet la séparation des modes par filtrage spatial, elle utilise les propriétés d'orthogonalité des fonctions modales. Un mode étant aussi caractérisé par son angle d'excitation, nous présentons une méthode de filtrage par sélection angulaire, avec les résultats de son application. Elle utilise une antenne gouvernée par deux réseaux déphaseurs indépendants, réalisant les visées complémentaires des ondes provenant des frontières du guide. Dans la configuration symétrique des faisceaux, il existe une similitude de formulation avec le filtrage spatial. La méthode proposée autorise un balayage angulaire continu du champ sonore, et révèle les modes présents non connus à l'avance. Elle permet d'envisager l'adaptation de chaque visée indépendante, aux modifications des frontières du guide, et à leurs mesures.

148. Trajets multiples en présence de la mer Michel FOURNIER. p. 941-950 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Les trajets multiples causés par des réflexions sur la surface de la mer peuvent amener des perturbations sur un système électromagnétique situé près de la surface et affecter gravement ses performances. Le problème fondamental traité dans cet exposé est la conception d'un modèle réaliste de propagation affecté de trajets multiples sur la surface de la mer en vue de réaliser un programme de calcul pouvant être utilisé lors de l'étude de systèmes travaillant dans un tel environnement. Trois aspects sont présentés : - Une description appropriée de la surface de la mer comportant en particulier un examen de la compatibilité entre les lois de l'hydrodynamique et celles de la statistique. D'un point de vue théorique, le problème est de décrire la surface de la mer comme un processus stochastique à deux dimensions. Un modèle linéaire est proposé et ses limites de validité sont examinées. - Obtention de la statistique du signal diffus. Le signal résultant de la propagation au voisinage de la surface de la mer peut être décomposé en trois termes : . le signal direct, . le signal cohérent qui résulte d'une réflexion spéculaire sur la surface. Ce terme est déterministe, mais son amplitude et sa phase sont fonction de l'état de la mer, le signal diffus qui est la somme des ondes élémentaires renvoyées par les différents points de la zone scintillante. Ce terme est aléatoire et l'on examine ici ses caractéristiques statistiques. On s'efforce de dégager les propriétés diffractantes de la surface qu'il est nécessaire de connaître pour aboutir à une description complète de la statistique spatio-temporelle du signal diffus. - Choix d'une théorie électromagnétique pour décrire l'effet des trajets multiples. Les théories existantes peuvent être classées en trois principaux groupes : . la théorie des perturbations qui s'applique à des mers très lisses, les théories basées sur l'optique physique qui s'appliquent à des mers plus rugueuses, . les théories mixtes qui cherchent à concilier les deux aspects précédents. L'accent est mis ici sur un modèle semi-empirique qui donne des résultats acceptables dans des configurations réalistes. Cette réalisation a conduit à un programme sur calculateur qui est capable de donner une description des corrélations spatiales et temporelles du signal.

149. Etude des premières resonances d'une sphère élastique C. GAZANHES, J. LEANDRE, J. P. SESSAREGO, J. P. HERAULT. p. 951-956 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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On étudie les premières résonances d'une sphère d'aluminium, immergée dans l'eau, pour des fréquences acoustiques telles que 3 < ka < 30 où a est le rayon de la sphère et k = 2π/λ le nombre d'onde. Ces résonances dépendent des dimensions et de la nature de la cible. La théorie modale permet d'écrire la pression acoustique diffractée par la sphère sous la forme d'une série de fonctions appelées fonctions de forme modales. On peut les représenter par la somme de deux termes; un terme dit "rigide" et un terme dit "élastique". Si l'on représente ce dernier en fonction de ka, on obtient des pics qui permettent d'estimer les fréquences et les largeurs des résonances. L'étude expérimentale donne des résultats en bon accord avec la théorie.

150. Spectres acoustiques de tubes élastiques plonges dans l'eau Gérard MAZE, Jean RIPOCHE. p. 957-964 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

Résumé

L'étude de la diffusion d'une onde ultrasonore par un cylindre élastique plongé dans l'eau montre l'exis. tence de nombreuses résonances qui sont attribuées à la propagation d'ondes circonférentielles du type Rayleigh ou du type "Galerie à écho". Ces ondes qui sont générées sur le cylindre se propagent dans les deux sens de rotation. Pour certaines fréquences, elles forment des ondes stationnaires sur la circonférence du cylindre. Le cylindre absorbe alors de l'énergie qui s'accumule dans l'onde stationnaire. Si l'excitation forcée cesse, l'énergie accumulée est réémise dans le milieu liquide suivant des directions privilégiées correspondant aux ventres de vibration, et ceci, d'autant plus progressivement que l'onde a un pouvoir de réémission faible. Ce phénomène se traduit sur l'écho rétrodiffusé par la variation brutale de l'amplitude du signal lors du régime forcé et par la présence d'un régime de réémission libre décroissant en fonction du temps après la fin de l'excitation forcée. La Méthode d'Isolement et d'Identification des Résonances (M.I.I.R.), mise au point au laboratoire, permet d'enregistrer la réémission libre du cylindre pour les différentes résonances en fonction de la fréquence réduite ka. Le spectre de résonances ainsi obtenu est une caractéristique de la stucture et du constituant du cylindre. Nous comparons,dans ce travail,les spectres de trois tubes de même structure mais de constituant différent(aluminium, cuivre, PVC). Nous étudions les séries de résonances et leur influence sur le spectre de rétrodiffusion obtenu pendant le régime permanent.

151. Transmission d'un faisceau acoustique borné à la traversée d'une interface plane fluide parfait : fluide dissipatif A. FLORI. p. 965-970 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Nous analysons, d'un point de vue théorique, la propagation d'un faisceau acoustique borné à la traversée d'une interface plane fluide parfait - fluide dissipatif. Les hypothèses retenues lors de la modélisation du problème nous permettent de représenter les champs de pression incident, réfléchi et transmis comme une superposition d'ondes planes. Les amplitudes de ces ondes sont reliées à la distribution de vitesse normale sur l'antenne, que nous avons supposée gaussienne. Nous présentons les résultats obtenus par deux méthodes de calcul, l'une analytique valable dans une région éloignée de l'interface et l'autre numérique, complémentaire de la précédente, qui donne le champ de pression transmis dans une région proche de l'interface. Puis les deux méthodes sont comparées dans une zone commune de validité. Dans le champ lointain, il est alors possible de définir un angle de réfraction qui s'avère différent de l'angle de réfraction décrit par la loi de "Snell-Descartes modifiée" pour une absorption non nulle dans le deuxième fluide. En revanche, au voisinage de l'interface il est impossible de définir, de manière systématique, un angle de transmission par la seule connaissance de la pression.

152. Filtrage autorégressif vectoriel M. GHARBI, N. MARTIN. p. 971-976 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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L'analyse spectrale autorégressive scalaire se généralise pour des processus vectoriels (algorithmes de JONES, NUTTALL, STRAND, ...). La matrice spectrale ainsi évaluée caractérise les relations existant entre les différentes composantes du processus vectoriel. Celle-ci intervient dans un grand nombre de domaines du traitement du signal (filtrage, traitement d'antenne, etc...). Nous montrons qu'une modélisation autorégressive (AR) vectorielle est équivalente à une modélisation autorégressive à moyenne mobile (ARMA) de chaque composante du processus vectoriel. Ce résultat explique les raies parasites obtenues sur les autospectres des composantes lorsque celles-ci sont des fréquences pures bruitées additivement. Nous démontrons ceci dans le cas simple d'un modèle AR vectoriel d'ordre 1 et nous l'illustrons par une simulation et par un exemple sur un cas réel.

153. Analyse spectrale des composantes d'un champ d'onde électromagnétique se propageant dans un magnétoplasma par un modèle AR vectoriel D. LAGOUTTE, F. LEFEUVRE. p. 977-984 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Le modèle AR vectoriel est utilisé pour l'estimation simultanée, à une fréquence donnée, de tous les éléments de la matrice spectrale 3 x 3 des 3 composantes magnétiques d'un champ d'onde électromagnétique se propageant dans un magnétoplasma. Des tests à postériori, basés sur les propriétés des caractéristiques de propagation d'une onde dans un magnétoplasma (degré de polarisation, ellipticité, directions de normale d'onde) sont proposés pour juger de la qualité de l'estimation des matrices spectrales. Une application sur l'analyse de signaux artificiels monochromatiques émis du sol et reçus à bord du satellite GEOS 1 est présentée. Nous montrons que les valeurs obtenues pour le degré de polarisation et l'ellipticité, à partir du modèle AR, sont beaucoup plus proches des valeurs théoriques que celles obtenues à partir d'une analyse spectrale classique. Nous montrons également que, dans le problème de la détermination de la fonction de distribution des ondes à partir des éléments de la matrice spectrale, l'erreur de prédiction est plus faible avec le modèle AR vectoriel.

154. Estimation spectrale par le critère du maximum de vraisemblance pour un modèle AR avec poles voisins du cercle unité H. CLERGEOT. p. 985-988 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Nous rappelons le lien entre le critère d'erreur de prédiction minimale et le critère du maximum de vraisemblance. Nous discutons les différentes approximations classiques de l'erreur de prédiction (autocorrélation, covariance, méthode de Burg) et une méthode de minimisation de l'erreur de prédiction "exacte". Plus particulièrement en vue de l'analyse de signaux de courte durée ou avec des pôles voisins du cercle unité, nous comparons ces méthodes d'erreur de prédiction minimale avec une méthode, développée indépendamment par l'auteur et S.KAY, fondée sur la minimisation récursive de la vraisemblance exacte. Cette étude confirme le bon comportement du critère du maximum de vraisemblance et l'intérêt d'une méthode de maximum de vraisemblance exacte quand les pôles deviennent voisins du cercle unité.

155. Un modèle simplifié pour les systèmes autoregressifs avec coefficients stochastiques J. R. DELLER, Z. GULBOY. p. 989-994 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Un moyen de rendre compte de l'incertitude du comportement dynamique d' un système autorégressif modèle par l'équation (1) x(n) = ΣMi=1 ai(n)x(n-i) + G(n)u(n) est de rendre les coefficients ai(n) et G(n) stochastiques. Le but de cet article est de présenter un résumé des résultats concernant ce modèle. En particulier, il est supposé que les ai(n) et G(n) sont indépendants, et constituent des séquences aléatoires stationnaires du premier ordre, et -que des conditions telles que (1) puissent être approximées par une équation dont les coefficients constants sont les espérances mathématiques: (2) x(n) = ΣMi=1 aix(n-i) + Gu(n) Les limites du signal erreur Lx(n) - x(n)] sont presentées. Elles servent a evaluer la performance du modèle simplifié dans le cas d'un segment fini, et presentent des conditions intrinsèques necessaires pour une bonne approximation. A partir de ces premiers résultats, il n' est possible d'obtenir qu' une condition de convergence asymptotique de l'erreur qui est très restrictive. Une étude additionèlle, dans le cas d'un segment infini, permet d'obtenir une condition moins contraignante. Cette condition est exprimée en fonction d'une mesure de perturbation, et des poles du système simplifié. Les données obtenues par simulation confirment les résultats théoriques.

156. Sur l'utilisation des techniques d'identification récursive en traitement du signal I. D. LANDAU. p. 995-1000 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

Résumé

Des nombreux problèmes en traitement du signal peuvent être approchés en utilisant des modèles paramétriques de signal. Cette approche est particulièrement appropriée en traitement adaptatif du signal. En effet pour les signaux qui peuvent être modélisés sous la forme AR, ARMA ou ARMAX les techniques d'identification récursive développées en Automatique fournissent des algorithmes permettant une estimation en temps réel des paramètres du filtre générateur. Dans cette communication nous présentons l'algorithme d'erreur de sortie avec modèle d'estimation étendue, (03EM) originellement développe dans le cadre des systèmes adaptatifs avec modèle. Les aspects théoriques concernant la convergence de cet algorithme seront discutées. L'application de cette technique pour la detection et l'analyse spectrale des vibrations des scies circulaire sera présentée. Les résultats obtenus seront comparés avec ceux obtenus par une analyse FFT et aussi à partir de données simulées.

157. Une nouvelle technique pour déterminer l'ordre d'un processus ARMA Y. T. CHAN, J. WOOD. p. 1001-1006 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

Résumé

Lors d'une estimation spectrale à l'aide d'un modèle, il est généralement reconnu que les modèles de type ARMA (autoregressive-moving average) donnent des estimations ayant une plus grande résolution que les modèles autoregressifs seuls [1,2]. Cependant, il manque pour l'instant une méthode acceptable pour déterminer l'ordre d'un processus de type ARMA à partir de sa sortie. Le critère d'information de Akaike [1] peut être utilisé pour déterminer l'ordre de la partie AR du processus , cependant le problème demeure pour trouver l'ordre de la partie MA. Les quelques rares techniques qui existent pour évaluer cet ordre sont basées sur des méthodes empiriques d'essais et corrections. Ce paper présente une nouvelle méthode qui détermine l'ordre d'un processus ARMA en une seule opération. Il s'agit d'une modification de la méthode de Chow [6] qui fait usage de la procedure d'orthonormalisation de Gram-Schmidt pour déterminer la dépendance linéaire des colonnes dans une matrice d'autocorrélation. Le développement théorique est vérifié par des simulations qui donnent également des résultats sur la détermination d'ordres de processus seulement à partir de séquences de sortie.

158. Analyse de signaux à composantes quasisinusoidales M. BOUVET, H. CLERGEOT. p. 1007-1014 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

Résumé

Nous discutons, pour une observation de durée finie, la possibilité de décrire un signal formé de signaux quasisinusoïdaux bruités soit comme une somme de sinusoïdes dans un bruit additif, soit comme un bruit de type ARMA avec certains poles proches du cercle unité. A ces deux modèles correspondent deux problèmes d'estimation bien distincts, dont les objectifs sont deux caractérisations différentes de l'observation. Nous donnons dans les deux cas la forme de l'estimateur par le maximum de vraisemblance et nous examinons les conséquences de l'utilisation d'un type d'estimateur pour l'autre modèle de signal. Nous donnons enfin, pour chaque famille, une présentation et une comparaison rapide de l'ensemble des méthodes empiriques courantes d'estimation, et des résultats de simulations pour des cas simples.

159. Une nouvelle méthode haute résolution rapide et robuste J.-L. BERROU, P. BOULON. p. 1015-1022 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

Résumé

Une nouvelle approche au problème de l'estimation spectrale à haute résolution est présentée, qui n'utilise pas les matrices de corrélation. WB2 (pour Wagstaff-Berrou technique for Wide Band processes spectral estimation) est un filtre non-linéaire qui permet de transformer un spectre au sens de Fourier en un spectre à haute résolution ayant des propriétés analogues à ceux obtenus par les méthodes de maximum d'entropie ou de maximum de vraisemblance. La technique est itérative, elle est présentée comme un traitement spatial d'antenne acoustique passive, mais elle est aisément généralisable aux problèmes d'estimation spectrale multidimensionnelle, de traitement d'image ou de tomographie. La description de la technique et de ses bases théoriques est suivie d'exemples sur données simulées et réelles.

160. Fast design of waveshaping filters for seismic signal deconvolution D. MANOLAKIS, G. CARAYANNIS, N. KALOUPTSIDIS, C. HALKIAS. p. 1023-1028 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

Résumé

Cet article présente des algorithmes rapides pour dessiner des"least squares shaping" et "spiking" filters. Ces filters sont utilisés à la deconvolution des signaux sismiques pour augmenter la resolution des sismogrammes par l'élimination des reflections multiples des périodes courtes ou longues. Ils sont ainsi utilisés trop par l'industrie d'exploration de pétrole dans la terre ou la mer. La nécessité des algorithmes rapides est très grande, à cause de la quantité excessive des traces sismiques, qui sont ramassées par les programmes d'exploration. L'algorithme le plus efficace est l'algorithme de Simpson, qui est developé exclusivement en cas des signaux stationnaires (méthode d'auto-corrélation). Les algorithmes nouveaux, qui sont présentés ici, sont plus rapides que l'algorithme de Simpson, et permettent un calcul récursif de l'erreur. Une méthode rapide est aussi présentée pour déterminer le filtre avec la distance optimale de prévision-Un nombre de routines FORTRAN qui réalisent les algorithmes proposés, sont finallement présentées.

161. Structures des fonctions d'ambiguïte et théorie des catastrophes: Application aux signaux de parole M. BOULOGNE, P. FLANDRIN, B. ESCUDIE. p. 1029-1034 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

Résumé

En analyse de la parole, l'étude de l'évolution temporelle des différentes composantes des signaux nécessite l'emploi de représentations en temps et fréquence. Une des descriptions possibles repose sur la notion de fonction d'ambiguïté. La théorie des catastrophes permet de décrire commodément le comportement des fonctions d'ambiguïté des signaux multicomposantes : leur structure se déduit géométriquement des lois temps-fréquence de chacune des composantes. Quelques exemples ayant trait à l'analyse des signaux de type "parole" illustrent la technique décrite. Ces résultats permettent d'isoler la composante fondamentale et les fréquences les plus proches des formants. L'existence dans la surface d'ambiguïté de "termes fantômes" d'amplitude non constante révèle la composante fondamentale par leur position fréguentielle et leur périodicité temporelle.

162. Un algorithme séquentiel de détection des ruptures de dynamiques d'un modèle arma. C. DONCARLI. p. 1035-1040 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Le problème de la détection des changements de dynamiques d'un signal susceptible d'une modélisation autoregressive à moyenne mouvante est assez fréquent en poursuite multisenseurs ou en détection de pannes. On propose une méthode originale basée sur un filtrage autoadaptatif du signal permettant d'élaborer une variable de décision sur laquelle il s'agira simplement de détecter un changement de niveau. Le filtrage auto-adaptatif est constitué par une procédure d'identification récursive (version du filtrage de Kalman étendu particulièrement adaptée au problème). La pseudo-innovation ainsi élaborée est une séquence blanche quand le filtre est accordé et toute rupture de dynamique du signal se traduit par une coloration de la pseudo-inno. vation, détectée de manière séquentielle. Après détection, les coefficients du modèle ARMA sont à nouveau estimés grâce à une re-initialisation automatique de la procédure d'identification. On envisage l'étude statistique du comportement du détecteur et on présente enfin une étude en simulation de l'algorithme.

163. 'SISSI' : Un identificateur sequenciel pour les systèmes autoregressifs avec certaines excitations corrélées J. P. LAEBENS, J. R. DELLER. p. 1041-1046 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Les systèmes autorégressifs modélisés par l'équation : X(n) PΣi=1 ai x(n-i) + v(n) (1) ne peuvent être identifiés sans biais que dans le cas simple où v(n) est une séquence d'innovations non corrélées. Cette communication montre une méthode adaptée au cas particulier où l'entrée v(n) est telle que: v(n) = u(n) + w(n) (2) où u(n) est une séquence intermittente quelconque, telle que u(n) = 0, pour n ∊ η, et w(n) est- un bruit blanc de variance σ. Cette situation correspond à plusieurs applications dont la déconvolution des signaux sismiques et l'estimation de l'excitation laryngiènne dans le processus de la production de la parole. On montre d'abord que si la fonction de coût utilisée pour la détermination des coefficients a. est définie comme la somme restreinte sur des erreurs de prédiction au carré, alors l'identification converge sans biais. Une forme récursive est obtenue qui ne nécessite pas la connaissance préalable de l'ensemble mais uniquement d'un court segment de où l'algorithme est initié. Lors de cette initiation, la valeur de σ est estimée puis les observations restantes sont incluses dans la fonction coût ou ignorées selon comparaison de l'erreur de prédiction avec σ. La détection de la région d'initiation, faisant l'objet d'une analyse préliminaire, est rendue aisée par d'éventuelles caractéristiques temporelles de l'entrée u(n). Par exemple, dans le cas de l'excitation laryngienne, la fermeture du larynx provoquant une brusque tombée de u(n), peut être détectée à partir d'une simple analyse préliminaire du signal x(n). Enfin, simplicité de programmation et faible nombre d'opérations sont obtenus grâce à l'utilisation de transformations de Givens, et rendent le procédé aisément implantable sur petits systèmes fonctionnant en temps réel.

164. Elimination de bruit colore en radar doppler utilisant une modélisation autorégressive (AR) M. J. L. ZOLESIO. p. 1047-1052 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Une part importante du traitement du signal dans les radars Doppler consiste à éliminer du signal reçu les échos de fouillis. Dans cet article, on expose une méthode d'élimination adaptative des échos de fouillis spatialement étendus tels que ceux de sol, mer, pluie... (éventuellement simultanés). L'adaptativité de la méthode réside dans le calcul en temps réel d'une modélisation autorégressive de ces échos. Après avoir justifié cette modélisation et exposé cette méthode, on montre des exemples d'élimination d'échos de fouillis sur des signaux simulés. Pour une charge de calcul peu supérieure à celle des méthodes basées sur l'estimation Doppler, la transposition et le filtrage double soustraction, cette méthode conduit à des performances nettement supérieures.

165. Etude et réalisation d'un système de détection et de suivi temps réel de la signature dynamique des structures au moyen de la modélisation autoregressive A. MAGHREBI, B. BARNOUIN. p. 1053-1060 Accès libre Résumé Télécharger l'article au format pdf Exporter la citation au format bibTeX

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Nous présentons une implantation microprocesseur d'algorithmes autorégressifs de traitement du signal d'accélérométrie. Le système conçu et réalisé est destiné à la surveillance du comportement dynamique des structures par l'estimation temps-réel de la signature (caractéristiques de la matrice de rigidité de la structure). Le choix de l'algorithme de modélisation, et d'identification de la signature est discuté ainsi que le choix du microprocesseur Z80, en fonction de la simplicité, et de la précision des calculs ainsi que du coût de la réalisation. La stratégie de décision d'alarme est présentée ainsi que des résultats numériques illustrant la faisabilité microprocesseur et le fonctionnement du système. (Une expérimentation en site est prévue dans le cas d'une plate-forme pétrolière).