Caratérisation des signaux non-stationnaires à composantes temps-fréquence non-linéaires

12. Applications dans le domaine sous-marin…………………………..…109

12.1. Contexte………………………………………………………………………109

12.2. Contributions……………………………………………………… ……….…110 12.2.1. Tomographie océanique passive…………………………………………………....….110 12.2.2. Contributions à la caractérisation des milieux dispersifs……… .………..…………113 12.2.3. Tomographie océanique passive dynamique………………………………………….119 12.3. Bilan……….……………………………………………………… …………..122 12.4. Perspectives..…………………………………………………..… ……………123

13. Applications dans les domaines radar et industriels………………….125

13.1. Contexte……………………….………………………………………………125 13.2. Contributions……………………………………………………… ……….…126 13.2.1. Contributions dans le domaine de la guerre électronique……………………....….126 13.2.2. Contributions dans le domaine du radar transhorizon….……… .………..…………133

13.2.3. Contributions dans les domaines de la mesure des paramètres

thermo-hydrodynamiques et de la détection des transitoires électriques………………….136 13.3. Bilan……….……………………………………………………… …………..140 13.4. Perspectives..…………………………………………………..… ……………141

Partie V – Bilan et perspectives

14. Bilan et perspectives…………………………..………………………..143

Références…………………………………………………..………………146

iii

Partie I

Curriculum Vitae détaillé

1. Curriculum Vitae détaillé

1 - Curriculum Vitae

1.1 Etat civil et situation actuelle

Nom prénoms : IOANA Cornel Eugen Date et lieu de Naissance : 08 Novembre 1974 à Slobozia (ROUMANIE) Nationalité : Française Situation Familiale : 2 enfants Etablissement d’affectation : Institut Polytechnique de Grenoble

Ecole Nationale Supérieure d'Ingénieurs en Energie, Eau et Environnement Laboratoire GIPSA-lab (Grenoble Image Parole Signal Automatique) UMR 5216 Département Images Signal ; Equipe de Recherche : SIGMAPhy

Adresse Professionnelle : ENSE3, 11 rue des Mathématiques, BP 46, 38402, Saint Martin d'Herès. Téléphone Professionnel- Email : 04 76 82 64 57- [email protected]

1.2 Formation

Septembre 2003 : Doctorat (Électronique-Traitement du Signal), Université de Bretagne Occidentale Mention : Très honorable Sujet : Contribution à la caractérisation des structures temps-fréquence non-linéaires Jury : M. Gilles Burel (Professeur à l’Université de Bretagne Occidentale de Brest – Président du Jury), M. Léon Claude Calvez (Professeur à l’Université de Bretagne Occidentale de Brest – Examinateur), M. André Quinquis (Directeur Scientifique de l’ENSIETA, Directeur de thèse - Examinateur), Mme Nadine Martin (Directrice de Recherche CNRS, LIS, Grenoble - Rapporteur), M. Cédric Richard (Professeur à l’Université de Troyes - Rapporteur), M. Ljubisa Stankovic (Professeur à l’Université de Monténégro) et M. Stefan Cantaragiu (DGA Roumaine de Bucarest - Invité). Septembre 2001 : DEA «Science et Technologie de Télécommunications », Université de Bretagne Occidentale, Brest. Stage à l’ENSIETA, Brest : « Amélioration des performances des techniques temps- fréquence paramétriques ». Juin 1999 : Diplôme Ingénieur en Électronique (1999), Académie Technique Militaire de Bucarest.

1.3 Carrière

• Maitre de conférences à Grenoble INP depuis septembre 2006

•

− Prime d’Encadrement Doctoral et de la Recherche (PEDR), depuis 2008. Ingénieur de Recherche à la DGA/ENSIETA (Ecole Nationale Supérieure d’Ingénieurs d’Etudes et Techniques d’Armements), Brest, 2003-2006

Activités : Chercheur dans le cadre du projet de recherche STEREO – «Système TEmps Réel d’Observation Rapide de l’Environnement Océano-acoustique». • Doctorant à l’Université de Bretagne Occidentale, 2001-2003 Laboratoire d’accueil : "Exploitation et Extraction de l’Information en Environnements Incertains (EA3876)" • Chercheur à l'Institut de Recherche de l'Armée, Bucarest Roumanie, 1999-2001

2 - Activités d’enseignements

J’ai participé à des activités d’enseignement à l’ENSIETA où j’ai travaillé (septembre 2003 – août 2006), en tant qu’ingénieur de recherche puis, à l’INP de Grenoble en tant que maître de conférences (depuis septembre 2006). Ma charge moyenne, depuis 2006, est de 242 heures équivalent TD par an.

1

1. Curriculum Vitae détaillé

2.1 Profil d’enseignement : signaux physiques, non-stationnarité

J’ai été recruté sur un poste d’enseignement avec une forte orientation vers les signaux physiques issus des milieux naturels et de systèmes d’énergie. Dans ce contexte, la non-stationnarité est le mot clef commun de mes enseignements. Ainsi, le premier cours que j’ai mis en place était le module « Analyse temps-échelle », faisant partie du cours «Temps-Fréquence/Temps-échelle», dispensé en troisième année ainsi qu’en Master SIPT (voir le paragraphe 2.1.2 pour plus de détails). Un autre cours dispensé, dès mon arrivée à l’INP de Grenoble, est la « Compression audio-vidéo » (voir le paragraphe 2.1.2 pour plus de détails). Je suis également impliqué dans l’enseignement des Bases du traitement de signal à travers des travaux pratiques, des bureaux d’études et d’un cours en première année ENSE3 que je dispense (voir le paragraphe 2.1.1 pour plus de détails). Enfin, j’ai participé à d’autres types de formations comme de la formation continue, l’enseignement en Anglais et dans le cadre des programmes.

Cours de base de Traitement du Signal

Une de mes premières responsabilités en enseignement a été la gestion des travaux pratiques de traitement du signal destinés à illustrer les principes fondamentaux comme l’acquisition des signaux, la soustraction du bruit, le filtrage adapté, l’analyse spectrale, la corrélation. Ce module s’adresse aux élèves de la filière Automatique et Systèmes d’Information (ASI) ainsi que SICOM (Signal Image Communications Multimédia) des Ecoles de l’INP de Grenoble - ENSE3 et, respectivement, PHELMA- ENSE3. Mes contributions ont porté sur le passage d’un certain nombre de TP sous Matlab ainsi que la dotation de la salle des TPs avec des nouveaux équipements (voir le paragraphe 3.1).

Une autre activité liée à l’enseignement de traitement du signal de base a trait au cours « Traitement de l’information pour Energie, Eau et Environnements », faisant partie de l’ensemble des modules électifs adressés aux élèves de première année de l’ENSE3. L’objectif pédagogique de ce cours est d’illustrer les principes fondamentaux de traitement de l’information, la corrélation, la convolution, le filtrage, la transformée de Fourier dans le domaine de l’énergie et de l’environnement. Pour y parvenir, j’ai réalisé un support de cours avec des illustrations diverses dans des applications comme la mesure de débit dans des conduites, la détection des transitoires électriques, etc, assez ludiques, expliquant comment le traitement du signal intervient dans un système d’énergie et d’environnement. Ensuite, des TP sont proposés, le sujet étant la surveillance d’une éolienne et l’estimation des paramètres hydrauliques par des méthodes ultrasonores. Etant très attaché au principe de l’enseignement par la recherche, j’ai organisé une partie de ces TPs sous la forme de mini-projets sur des équipements utilisés dans la recherche.

Enfin, j’ai également participé à des TDs et BEs de Traitement numérique du signal, mon objectif étant toujours d’aider les élèves à comprendre la place et les aspects liés au traitement du signal dans des contextes applicatifs.

Enseignements plus spécialisés

Dans le cadre de la filière SICOM et du Master de l’INP de Grenoble SIPT – Signal Image Parole Télécommunications, j’ai été responsable, dans la période 2008-2011, du cours « Compression Image- Vidéo » qui traite les principes fondamentaux de la compression des signaux et des images : codages sans pertes, quantification, les transformations, codage vidéo, etc. Ma contribution a porté sur la réalisation du support de cours Power Point mais également sur l’orientation du cours vers les standards de codage actuels ou de perspective. J’ai également participé à la mise en place des séances de BE liées à ce cours. Depuis 2008, ce cours est également dispensé en 2ième année de filière Télécom de l’ENSIMAG (Ecole Nationale Supérieure d’Informatique et de Mathématiques Appliquées de Grenoble). En 2007, ce cours a fait également l’objet d’un module de formation continue au profit du CEA Grenoble (2007) et de Hewlett Packard Grenoble (2008).

Un autre module d’enseignement dont je suis en charge est constitué par l’Analyse Temps-Echelle faisant partie du cours « Temps-Fréquence/Temps-Echelle » dispensé aux élèves 3A de la filière SICOM. Ce module a également fait l’objet d’une formation continue au profit du GESMA (Groupe d’Etudes Sous-Marines de l’Atlantique), Brest en 2006. De plus, ce module est également enseigné, depuis 2007, dans le cadre de l’Ecole de Printemps de Traitement de Signal & Images, organisée par la Faculté d’Electronique de l’Université « Politehnica » de Bucarest. Toujours à l’international, j’ai eu l’occasion de dispenser ce cours devant les étudiants de 4ième année de la Faculté du Génie Electrique de l’Université de

2

1. Curriculum Vitae détaillé

Monténégro (depuis 2006). Ma contribution, concernant le cours d’analyse temps-échelle, a porté sur la réalisation d’un support de cours adressé aux ingénieurs, le souci étant d’illustrer les aspects mathématiques liés à l’analyse par ondelettes, discrétisation, analyse multi-résolution, etc par des exemples issus de l’analyse du signal & image.

En 2007 et 2008, j’ai participé au « Summer Program » de l’INP de Grenoble, qui s’adresse aux étudiants étrangers anglophones et qui est organisé pendant les mois de juin-juillet de chaque année. J’ai été co-responsable du cours Digital Signal and Image Processing et le module Signal Processing (16 h de cours et 8 h TP) qui s’articule autour d‘illustration des concepts principaux du traitement du signal (échantillonnage, filtrage, estimation,…) par des applications simples et suggestives.

2.2 Publications Pédagogiques

Je suis co-auteur de deux polycopiés de TP de Traitement du signal adressés au première et au deuxième année d’études à ENSE3. J’ai réalisé également deux supports de cours pour les modules de Compression et, respectivement, d’Analyse Temps-Echelle.

J’ai également participé à la réalisation de deux ouvrages à caractère pédagogique, en collaboration

avec mes collègues de l’ENSIETA, Brest : - Chapitre « Méthodes temps-fréquence paramétriques » dans le livre «Le traitement du signal sous Matlab », Hermes Science Publishing, sous la Direction d'André Quinquis, ISBN 978-2-7462-1645-7, Paris 2007 (version Anglaise : ISIE Wiley, ISBN 978-1-84821-011-0) - A. Quinquis, E. Radoi, C. Ioana, F. Totir, « Outil didactique pour l'apprentissage du traitement du signal et de l'image », Journal sur l'Enseignement des Sciences et Technologies de l'Information et des Systèmes, Mars 2004.

3 - Activités à caractère collectif

3.1 Responsable pédagogique ISEE

Depuis 2006 je suis le responsable pédagogique de la plate-forme d’enseignement-recherche ISEE (Image et Signal pour Energie et Environnement) de « PREDIS » (http://www.tenerrdis.fr/rep- plateformes_competences/rub-predis.html), faisant partie du Pôle de compétitivité Rhône-Alpes TENERRDIS (Technologies Énergies Nouvelles Énergies Renouvelables Rhône-Alpes, Drôme, Isère, Savoie ; www.tenerrdis.fr), destiné au domaine de l’énergie. Cette plate-forme, située dans les locaux d’ENSE3, est composée de 14 postes de travail destinés aux TP/BE de traitement du signal/image de base (acquisition des signaux, filtrage adapté, soustraction du bruit, analyse spectrale, etc), ainsi que de trois postes de recherche organisés sous la forme de trois démonstrateurs : équipement ultra-son à large bande, architecture parallèle pour l’implémentation des algorithmes de traitement du signal/image et traitement multi-capteurs des signaux acoustiques. En tant que responsable de cette plate-forme, je suis en charge de construire le budget annuel, divisé en deux parties – fonctionnement et investissement. Les besoins sont établis en collaboration avec mes collègues et je m’en charge ensuite de proposer ce budget à la direction de l’Ecole et de Prédis. Je procède ensuite à la mise en place des commandes afin d’assurer la dotation en temps utile et selon les besoins.

Ainsi, dans la période 2006-2010 et dans le cadre du PREDIS, nous avons réussi doter la plate- forme ISEE avec des nouveaux PC et les licences software associées (Matlab) ainsi que des quatorze kits DSP Analog Devices. De plus, deux chaines d’équipements ultra-sons ont été mises en place, grâce également au partenariat avec EDF R&D.

Une autre activité en cours, en vue du déménagement de l’ENSE3 sur le site de Ouest (dans le cadre du projet GreEn-ER), est de définir une nouvelle architecture de la salle, compte tenues des interfaces entre le traitement du signal & images et les autres plate-formes de Prédis (plate-formes Automatique, Distribution, Mécanique de Fluides,… ). Des nouvelles manipulations, communes avec d’autres disciplines, sont en cours de définition et/ou de réalisations.

3

1. Curriculum Vitae détaillé

3.2 Responsable de stages de fin d’études - filière SICOM

Depuis 2008, je suis responsable des stages de fin d’études pour la filière commune PHELMA- ENSE3 - SICOM (Signal Image Communications Multimédia). Mon premier rôle est de valider les propositions de stages envoyées par nos partenaires industriels (EDF, ST Microelectronics, Schneider, Thalès, CEA, etc) ou universitaires. Ensuite, je suis à la disposition des élèves SICOM afin de les guider dans leurs choix de stage (en fonction de leurs compétences, leurs projets professionnels, motivations, ..) et/ou de tuteurs de stage ainsi que dans les démarches à suivre. Je participe également à l’organisation des soutenances. Dans le cadre des Journées Entreprises organisées par ENSE3 et PHELMA, je suis très réceptif aux messages envoyés par nos invités afin de mieux cerner les problématiques courantes au niveau d’entreprise, cela étant très utile pour un meilleur guidage de nos élèves. Enfin, je me tiens prêt à intervenir en cas des difficultés lors d’un stage, mettant tout en œuvre afin de trouver une solution convenable pour l’élève en question.

3.3 Encadrement de stagiaires

Depuis 2005, j’ai proposé, encadré ou co-encadré/assuré le tutorat des stages de DEA/Master, de

2ième et 3ième années :

1. Ioan Badea (Académie Technique Militaire de Bucarest), « Analyse des signaux acoustiques sous- marins par des méthodes type Auditory Modeling», Stage PFE à l’ENSIETA, Février 2005-Juin 2005. 2. Irena Orovic (Université de Monténégro), « Utilization of time-frequency representations for speech

watermarking », Stage PFE à l’ENSIETA, Mai 2005-Juillet 2005.

3. Jonathan Marchal, « Classification of non-stationary signals using adaptive

time-frequency

representations », PFE, ENSIETA-Ryerson University (Canada), Mars 2005-Août 2005.

4. Vesna Popovic (Université de Monténégro), « Radar imaging using local harmonic Fourier

transform », Stage PFE à l’ENSIETA, Avril 2006-Juillet 2006.

5. Marius Salagean (Université de Timisoara), « Classification des modulations numériques à l'aide de

méthodes temps-fréquence », Stage à l’ENSIETA, Mars-Juin 2006.

6. Guillaume Brosse, « Etude des effets de propagation sur la phase instantanée des signaux à spectre

étalé », Université de Bretagne Occidentale M2R STS, Grenoble, Avril-Août 2007.

7. Bertrand Gottin, « Time-Frequency Analysis of time-varying channel », M2R INPG SIPT, Février-

Juillet 2007.

8. Nicolas Josso, « Classification of underwater mamal vocalisations », M2R INPG SIPT, Février-Juillet

2007.

9. Bastien Lyonnet, « Human gait classification using radar signatures », M2R INPG SIPT, Février-

Juillet 2008.

10. Laura Toderitza, « Identification des modulations de phase en utilisant les distributions à temps

complexe », Stage PFE, Février-Juillet 2008.

11. Florin Marian Birleanu, « Caractérisation des signaux acoustiques ultrasonores par l’analyse de

récurrences », M2R Université de Pitesti, Février-Juin 2009.

12. Thomas Ducroux, « Analyse des paramètres thermodynamiques des fluides par des techniques

ultrasonores », Stages 2A, ENSE3, Juin-Aout, 2009.

13. Anas Hamadoui, « Implémentation parallèle, sur des éléments PS3, d’un algorithme de propagation d’une onde acoustique dans un milieu marin et en présence du mouvement », Stage de Fin d’Etude SICOM, Mars-Aout 2009.

14. Ion Candel, « Système ultra-son ultra-large bande », Projet de Fin d’Etudes Université de Pitesti,

GIPSA-lab, Février-Juin 2009.

15. Angela Digulescu (Académie Technique Militaire de Bucarest), « Analyse des paramètres hydrodynamiques par l’analyse des méthodes temps-fréquence », Stage de Fin d’Etudes au GIPSA- lab, Mars-Juin 2010.

16. Theodor Petrut (Académie Technique Militaire de Bucarest), « Simulation de l’interaction entre une

onde acoustique et un fluide turbulent », Stage de Fin d’Etudes au GIPSA-lab, Mars-Juin 2010.

17. Adrian Had (Académie Technique Militaire de Bucarest)a, « Architecture logicielle pour la modélisation de la propagation d’une onde ultrasonore dans un milieu turbulent », Stage de Fin d’Etudes au GIPSA-lab, Mars-Juin 2010.

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1. Curriculum Vitae détaillé

18. Xavier Pons, « Classification of radar targets using multi-static approaches », M2R Grenoble INP

SIPT, Février-Juillet 2010.

19. Dragos Mocanu, « Monitoring des conduites forcées par l’analyse des signaux acoustiques », M2R

Grenoble INP SIPT, Février-Juillet 2010.

20. Ion Candel, « Système pour la détection et la localisation des sources de décharges partielles dans des

câbles HTA », M2R Grenoble INP, Février-Juillet 2010.

21. Xavier Rivenq, « Ultra-sound analysis using MIMO wide-band techniques », Projet de Fin d’Etudes

ENSE3, Février-Juillet 2010.

22. Hiba Bawab, « Méthodologie d'analyse des récurrences à plusieurs niveaux de résolution pour des

signaux transitoires réels », M2R Université Libanaise, stage au GIPSA-lab, Mars-Juillet 2011.

Dans la période juin-décembre 2008, j’ai été en charge du stage d’un scientifique de haut niveau, provenant de l’Université de Monténégro (Professeur Igor Djurovic). Le travail effectué, financé par une bourse CNRS, a porté sur la mise en place des techniques d’estimation de la loi de fréquence instantanée par des techniques robustes. Les travaux effectués ont fait l’objet de quatre publications et d’un article conférence (EUSIPCO 2010).

Depuis octobre 2010 je suis le Directeur de travaux universitaires (DTU) dans le cadre des études DRT (Diplôme de Recherche Technologique) de Jawad Dahmani, effectuées au sein du CEA/LETI Grenoble. Le sujet de ce DRT, défini pour une période de 18 mois, porte sur la détection de défauts de connectique par mesures d’ultra-sons des éléments d’un pack batterie d’une voiture électrique (technique déjà testée avec succès pour le diagnostic des panneaux photovoltaïques).

3.4 Participation à des conseils et des commissions

Dans la période 2007-2008, j’ai été membre élu du Conseil d’Administration de l’ENSIEG (Ecole Nationale Supérieure d’Ingénieur Electriciens de Grenoble), avant la fusion qui a conduit à la création de l’ENSE3. Depuis 2008, je suis également le Correspondant de Relations Internationales de l’INP de Grenoble pour la Roumanie et le Monténégro. Dans cette qualité, je suis membre, depuis mai 2010, de la commission franco-monténégrine ayant pour mission l’octroi de bourses des études supérieures via l’Ambassade de France au Monténégro.

Une autre activité que je mène depuis 2008 est l’aide à la création de la start-up CYBERio, dans le cadre d’une convention d’incubation GRAN –INP Grenoble. L’activité visée par cette start-up porte sur l’industrialisation des algorithmes de traitement des signaux non-stationnaires proposés au sein de l’équipe SIGMAPHY. Les applications envisagées sont l’acoustique sous-marine, la surveillance des systèmes d’énergie et environnementaux. Le point fort du positionnement de cette start-up repose sur le caractère novateur des techniques de traitement du signal ainsi que sur les solutions innovantes d’implémentation articulé autour du calcul distribué via des standards puissants comme le CAN Open. Durant la période de l’incubation, notre projet d’entreprise a été lauréat du concours national OSEO 2009. Les bons résultats de collaboration laboratoire-start-up ont eu une contribution importante à la création de la société, en janvier 2010. La prochaine étape consiste à renforcer le partenariat, dans le cadre de projets R&D communs ainsi que le cadre d’un concours scientifique apporté à la jeune société (autorisation obtenue en octobre 2011).

3.5 Organisation d’événements scientifiques

Depuis 2007, je me suis impliqué dans l’animation d’un groupe de travail organisé autour des nouvelles méthodes pour l’analyse des phénomènes physiques transitoires, avec des applications en acoustique, radar,…Ce groupe de travail était composé, au début, des chercheurs de GIPSA-lab, de l’Université de Monténégro et de l’Académie Technique Militaire de Bucarest. Ainsi, en 2007, nous avons organisé, grâce au financement du Ministère des Affaires Etrangères dans le cadre d’un programme « Eco- net », pour lequel j’ai été co-responsable, deux réunions de travail, à Bucarest (mai 2007) et au Monténégro (octobre 2007). Ensuite, en 2008, j’ai proposé et organisé une session spéciale (workshop), « Advanced works on transient signal characterization » à l’occasion de la conférence internationale IEEE Conference COMMUNICATIONS 2008, 7th Edition, Bucarest. Le programme de cette session a été articulé sur huit présentations scientifiques couvrant des travaux théoriques mais aussi des applications diverses. Parmi les participants invités, je mentionne Professeur Moeness Amin, Directeur du Center of

5

1. Curriculum Vitae détaillé

Advanced Communications (Villanova University, Etats Unis), Professeur James W. Pitton, US Office of Naval Research, P.O Amblard (GIPSA-lab), Professeur Srdjan Stankovic (Université de Monténégro), Professeur Alexandru Serbanescu (Académie Technique Militaire), André Quinquis (DGA), etc. Le financement de cet événement a été assuré par le programme Eco-Net ainsi que par un financement du bureau Européen d’ Office of Naval Research.

A l’occasion de cet événement, je suis devenu membre du comité scientifique de la revue ''Scientific Journal of Military Technical Academy'', Roumanie ainsi que du comité scientifique de la conférence IEEE Communications. Ainsi, à l’édition suivante de cette conférence (en juin 2010), j’ai organisé la deuxième édition de la session spéciale « Advanced works on transient signal characterization ». Le programme de cette édition s’est axé sur des présentations industrielles, fournies par Guy D’Urso (EDF R&D) et Frédéric Barbaresco (Thalès Airborne Systems), suivies de quelques présentations concernant des avancées dans le domaine de l’analyse des transitoires.

En 2010, j’ai proposé et organisé une session spéciale à ICASSP 2010 (International Conference on Acoustic, Speech and Signal Processing), Dallas, Etats Unis, intitulée «Non-stationnary signal analysis in underwater communications». En tant que chairman de cette session, j’ai organisé le processus de reviewing des papiers soumis, qui couvraient des sujets d’actualité dans le domaine de la communication en milieu sous-marin : la mise en place d’un réseau de capteurs passifs en milieu sous-marin, la réalisation des communications sous-marines en configuration mobile, traitement des grands volumes de données sous-marines, etc.

Une autre activité que j’ai organisée a été la session spéciale «Non-stationary signal analysis in energy and environnement applications» à l’occasion de la conférence ASILOMAR 2010, Pacific Grove, Etats Unis. Cette session a regroupé quatre papiers, abordant des sujets comme la surveillance des glaciers par des techniques radar, l’utilisation de la dispersion temps-fréquence pour la caractérisation des structures métalliques, monitoring des paramètres hydrodynamiques, etc.

4 - Activités de recherche

J’ai commencé mes activités de recherche au sein du Département des Systèmes Electroniques de Défense de l’Institut de Recherche et de Développement de l’Armée de Bucarest, Roumanie. Le contact quotidien avec les systèmes militaires réels m’a permis d’approfondir les notions et d’acquérir de nouvelles compétences scientifiques. Durant mon activité dans cet Institut (1999-2000), j’ai occupé la fonction de chef d’un projet destiné à améliorer les performances d’un système d’évaluation des trajectoires balistiques doté d’un système radar, de quatre caméras vidéo à haute précision et de différents équipements périphériques (production "Oerlikon-Contraves" - Suisse).

J’ai continué mon activité de recherche dans le cadre d’un DEA suivi d’une thèse de doctorat, effectués à l’Université de Bretagne Occidentale, Brest (dans la période 2000-2003). Le laboratoire d’accueil a été "Extraction et Exploitation de l'Information en Environnements Incertains (E3I2) EA3876" de l’ENSIETA (l’Ecole Nationale Supérieure des Ingénieurs des Etudes et Techniques d’Armement ; actuellement, ENSTA-Bretagne) dirigé par André Quinquis et, puis, par Ali Khenchaf. A la fin de ma thèse, en septembre 2003, j’ai été recruté en tant qu’ingénieur de recherche contractuel à l’ENSIETA. Dans le cadre de mon activité à l’ENSIETA, de 2003 à 2006, j’ai participé à trois études du projet de recherche STEREO – «Système Temps Réel d’Observation Rapide de l’Environnement Oceano- acoustique » (Montant total : 850 k€ ; Centre Milit aire d’Océanographie, Brest). J’ai également co-encadré deux thèses de doctorat.

A partir de septembre 2006 je suis maitre de conférences à Grenoble INP/ENSE3/GIPSA-lab.

I.

4.1 Doctorat

De septembre 2001 à septembre 2003, j’ai préparé une thèse de doctorat sous la direction d’André Quinquis, dans le cadre d’une bourse SREA (Service de Recherche et Etudes Amontes) de la DGA. Le titre de ma thèse était “Contribution à la caractérisation des structures temps-fréquence non-linéaires”. J’ai soutenu cette thèse le 19 septembre 2003 devant le jury composé de : Rapporteurs

Nadine MARTIN, Directrice de Recherche CNRS, LIS, Grenoble M. Cédric RICHARD, Professeur à l’Université de Troyes

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1. Curriculum Vitae détaillé

Examinateurs

M. Gilles BUREL, Professeur à l’Université de Bretagne Occidentale – Président du Jury M. Léon Claude CALVEZ, Professeur à l’Université de Bretagne Occidentale de Brest M. André QUINQUIS, Directeur Scientifique à l’ENSIETA, Directeur de thèse M. Ljubisa STANKOVIC, Professeur à l’Université de Monténégro M. Stefan CANTARAGIU, DGA Roumaine de Bucarest - Invité.

J’ai obtenu le titre de docteur de l’Université de Bretagne Occidentale avec la mention Très

honorable.

4.2 Co-encadrements de thèses de doctorat

J’ai participé à l’encadrement de deux thèses pour l’Université de Bretagne Occidentale de Brest et de deux thèses pour l’Institut Polytechnique de Grenoble. Ces quatre thèses ont été soutenues et une cinquième thèse, toujours pour l’Institut Polytechnique de Grenoble, est en cours de finalisation. En février 2011, une sixième thèse de doctorat a démarré, dans le cadre d’un financement CIFRE, en collaboration avec EDF Direction Technique Générale de Grenoble. Pour cette thèse, j’ai été autorisé à être le Directeur de thèse. Enfin, je participe également à l’encadrement d’une septième thèse, celle de Florian DADOUCHI qui a commencé en octobre 2011. Dans ce qui suit, à côté du nom de l’étudiant, figure entre parenthèses le pourcentage estimé de mon taux d’encadrement.

1. Cédric CORNU (Taux d’encadrement - 70%)

Titre de la thèse : Extraction de signaux et caractérisation de lois de phase instantanée : Application aux modulations non linéaires Etablissement : Université de Bretagne Occidentale, Brest ; thèse effectuée à E3I2, ENSIETA, Brest Durée : octobre 2003 à octobre 2006 (soutenue le 27/10/2006) Directeur de thèse : André Quinquis Financement : DGA Jury : Rapporteurs :

Mme Nadine MARTIN, Directeur de Recherche CNRS, INP Grenoble - LIS M. Sdrjan STANKOVIC, Professeur à l'université du Monténégro Membres : M. Gilles BUREL, Professeur des Universités, UBO Brest - LEST M. Stéphane AZOU, Maître de Conférences, UBO Brest - LEST M. Cornel IOANA, Maître de Conférences, INPG Grenoble - LIS M. André QUINQUIS, Chercheur ENSIETA/E3I2, Brest M. Patrick LALANDE, Ingénieur, CELAR Bruz, invité

Mention : Très Honorable Position actuelle de Cédric Cornu : Ingénieur de recherche à Thalès Systèmes Aéroportés, Brest (depuis décembre 2006)

Résumé et points forts de la thèse :

Le travail de cette thèse a été effectué dans un contexte d’amélioration des systèmes d’aide à la décision. A cette fin, nous avons envisagé de traiter deux problématiques essentielles du traitement du signal qui sont la détection/extraction de signaux et leur caractérisation. Nous nous sommes plus particulièrement focalisés sur la classe des signaux à modulation de fréquence.

Dans une première partie, nous avons traité le problème de la détection passive de signaux dans un cadre multi-composantes et de leur extraction. Le point de départ a été l’association de bandes et la mesure de l’intérêt porté à chacune des sorties de filtres, fondées sur l’utilisation des statistiques aux ordres 2 et 4. Par cette méthode, les signaux sont naturellement extrait par filtrage passe bande puis troncature temporelle. Cette façon de procéder possède certaines limitations dont des effets de masquage [A5], [C23].

Nous avons alors proposé, en collaboration avec des chercheurs de l’Université de Monténégro [C23], un algorithme d’association mieux adapté aux structures temps-fréquence complexes. Pour ce faire, nous détectons les points énergétiques dans la représentation en comparant l’énergie de chaque point à un

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1. Curriculum Vitae détaillé

seuil dépendant du niveau de bruit. Les points fournis par cette étape de pré-détection sont ensuite associés par un algorithme de type Viterbi pour reformer des structures dans le plan temps-fréquence. Cette association est liée à des fonctions de coût dépendant de critère comme la distance entre deux points d’une transition ou la continuité d’énergie entre les points de cette transition. L’algorithme de type Viterbi permet l’extraction des composantes du signal complexe analysé, en vue de la prochaine étape, la Caractérisation.

Concernant ce point, nous nous sommes orientés au début vers des méthodes de modélisation polynomiale et nous avons montré leur intérêt dans le contexte de certains types de signaux LPI (Low Probability of Intercept) [C16], [C18]. Après la mise en évidence des limitations de la modélisation polynomiale, nous nous sommes dirigés vers les distributions à temps complexe qui consistent à considérer des moments calculés à des instants complexes. Nous avons ensuite généralisé ce concept, en collaboration avec nos collègues de l’Université de Monténégro [A8], [C32], [CI1]. Ainsi, nous avons proposé la Distribution à temps complexe généralisée (DGTC) [A8] qui possède des excellentes propriétés de concentration dans le plan temps-fréquence. La recherche d’une représentation correctement concentrée sur un paramètre donné passe donc par la réduction du nombre de termes de ce facteur. C’est en observant ce phénomène que nous avons proposé une méthode alternative, plus robuste au bruit, pour l’estimation des dérivées de la phase. En effet, connaissant la structure de ce terme Q pour chaque distribution classique, nous l’avons lié au différentes intraférences que l’on rencontre dans ces distributions.

Dans la dernière partie de la thèse, nous nous sommes placés dans