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

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

Institut National Polytechnique de Grenoble · Signal Processing, Research, Non-Stationary Signals · textbook

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Carat risation des signaux non-stationnaires

composantes temps-fr quence non-lin aires

Cornel Ioana

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Cornel Ioana. Carat risation des signaux non-stationnaires composantes temps-fr quence non-

lin aires. Traitement du signal et de limage . Institut National Polytechnique de Grenoble -

INPG, 2012. tel-00985501

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ANNEE 2012

MANUSCRIT

pr sent

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LHABILITATION DIRIGER LES RECHERCHES

DE LINSTITUT POLYTECHNIQUE DE GRENOBLE

Sp cialit : Traitement du Signal

par

Cornel IOANA

CARACTERISATION DES SIGNAUX NON-STATIONNAIRES COMPOSANTES

TEMPS-FR QUENCE NON-LINEAIRES

Soutenance pr vue le 28 Novembre 2012 devant le jury compos de :

Maitre de conf rence INP Toulouse

Mme Marie CHABERT

Directeur de Recherche CNRS ENS Lyon

M. Patrick FLANDRIN

Professeur Universit de Nice

M. C dric RICHARD

Directrice de Recherche CNRS GIPSA-lab Examinateur

Mme. Nadine MARTIN

Professeur INP Grenoble

Examinateur

M. J r me MARS

D l gu R gional CNRS Bretagne Examinateur

M. Andr QUINQUIS

M. Ljubisa STANKOVIC

Professeur Universit de Mont n gro Examinateur

M. Alexandru SERBANESCU Professeur Acad mie Technique Militaire Examinateur

Rapporteur

Rapporteur

Rapporteur

Tables des mati res

Partie I Curriculum Vitae d taill

1. Curriculum Vitae&&&&&&&&.&&.&&&&&&&&&&&&.1

1.1. Etat civil et situation actuelle&&&&&&&&&&&&&&&&&&&...&1

1.2. Formation&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&.1

1.3. Carri re&&&&&&&&...&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&.1

2. Activit s denseignements&&&&&&.&&&&&&&&.....................1

2.1. Profil denseignement&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &..2

2.2. Publications p dagogiques&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&...3

3. Activit s caract re collectif&&&&&&&&&&&&&&&&&.....3

3.1. Responsable p dagogique ISEE&&&&&&&&&&&&&&&&..&.& ...3

3.2. Responsable de stages de fin d tudes fili re SICOM&&& &&&&&&&..4

3.3. Encadrement des stagiaires&&.. &&&&&&&...&&&&& & &&&&&4

3.4. Participations des conseils et des commissions&&&&&&&&&&&&&&. 5

3.5. Organisation d v nements scientifiques&&&&&&&&&&&&&&&& 5

4. Activit s de recherche&&&&&&&&&&&&&&&&&&&.&...6

4.1. Doctorat&&&&&&&........&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&6

4.2. Co-encadrements de th ses de doctorat&&&&&&&&&.. &&&&&&&.7

4.3. Collaborations&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&13

4.4. Brevet dinvention et D p t de logiciel&& &&&&&&&&&&& &&&15

4.5. R visions darticles &&&&&&&&&..&&&&&&&&&&&&&& .16

4.6. Contrats industriels&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&16

5. Publications&&&&&&&&&&&&&&&&&&...&&&&&. ..16

5.1.Ouvrages&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&.17

5.2. Articles de Revue&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&...17

5.3. Conf rences internationales et nationales&&&&&&&&&&&&&&&.. 19

5.4. Rapports de contrats de recherche&&&&&&&&&&&&&&&&&&. 23

6. Introduction&&&&&&&&&&&&&&&&&&...&&&&&. .25

6.1. Motivation et positionnement des travaux&&&&&& &&&&&&&&&.25

6.2. Organisation du m moire&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&... 29

Partie II Repr sentation des signaux structures temps-fr quence

non-lin aires

7. Op rateurs de d formation g n ralis s.....&&&&&&&&&&&&.31

i

7.1.Contexte&&&&&&&...&&.&&&&&&&&&&&&&&&&&&..31

7.2. Contributions&&&&&&&&&&&&&&& &.&&&&&&&&&&34

7.2.1. Discr tisation des op rateurs de d formation&&&&&&&&&&&&&&&.34

7.2.2. G n ralisation pour toute forme de loi de phase&&&&&&&&&&&&&&38

7.2.3. Filtrages des composantes temps-fr quence non-lin aires&&&&&&&&&..39

7.3. Bilan&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&...41

7.4. Perspectives&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&..&&..41

8. Distributions temps complexe et m thodes robustes&&&&&.&..43

8.1.Contexte&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&..43

8.2. Contributions&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&45

8.2.1. G n ralisation du concept de distribution temps complexe&&&&..&&&&45

8.2.2. Contribution la mod lisation polynomiale&&&&&&&&&&&&&&&...50

8.2.3. Distributions temps complexe des signaux multi-composantes et transitoires..54

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8.3. Bilan&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&...58

8.4.Perspectives&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&.59

9. Inf rence de la physique dans la repr sentation des

structures temps-fr quence non-lin aires&&&&&&&&&&&&&61

9.1. Contexte&&&&&&&&&&&&..&&&&&&&&&&&&&.&&..61

9.2. Contributions &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&.&65

9.3. Bilan&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&.. 71

9.4. Perspectives&&&&&&&&&&&&&&... &&&&&&&&&&&&71

Partie III M thodes de suivi des structures temps-fr quence non-

lin aires

10. Suivi dans le plan temps-fr quence par des crit res nerg tiques&.....75

10.1. Contexte&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&75

10.2. Contributions&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&77

10.2.1. Regroupement de linformation temps-fr quence par Viterbi&&&&.&.&&&&77

10.2.2. Suivi temps-fr quence adaptatif et en contexte de bruit impulsif&&&&&&&&.81

10.3. Bilan&&&.&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&87

10.4. Perspectives..&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&87

11. Suivi dans le plan temps-fr quence par continuit de la phase locale&89

11.1. Contexte&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&89

11.2. Contributions&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&91

11.2.1. Continuit de phase analys e par la projection sur des dictionnaires locaux..&&91

11.2.2. Analyse temps-fr quence-phase&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&.97

11.3. Bilan&&&.&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&..106

11.4. Perspectives..&&&&&&&&&&&&&&&&&&&..& &&&&&107

Partie IV Applications

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

12.1. Contexte&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&109

12.2. Contributions&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&.&110

12.2.1. Tomographie oc anique passive&&&&&&&&&&&&&&&&&&&....&.110

12.2.2. Contributions la caract risation des milieux dispersifs&&& .&&&..&&&&113

12.2.3. Tomographie oc anique 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 lectronique&&&&&&&&....&.126

13.2.2. Contributions dans le domaine du radar transhorizon&.&&& .&&&..&&&&133

13.2.3. Contributions dans les domaines de la mesure des param tres

thermo-hydrodynamiques et de la d tection des transitoires lectriques&&&&&&&.136

13.3. Bilan&&&.&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&..140

13.4. Perspectives..&&&&&&&&&&&&&&&&&&&..& &&&&&141

Partie V Bilan et perspectives

14. Bilan et perspectives&&&&&&&&&&..&&&&&&&&&..143

R f rences&&&&&&&&&&&&&&&&&&&..&&&&&&146

iii

Partie I

Curriculum Vitae d taill

1. Curriculum Vitae d taill

1 - Curriculum Vitae

1.1 Etat civil et situation actuelle

Nom pr noms : IOANA Cornel Eugen

Date et lieu de Naissance : 08 Novembre 1974 Slobozia (ROUMANIE)

Nationalit : Fran aise

Situation Familiale : 2 enfants

Etablissement daffectation : Institut Polytechnique de Grenoble

Ecole Nationale Sup rieure d'Ing nieurs en Energie, Eau et Environnement

Laboratoire GIPSA-lab (Grenoble Image Parole Signal Automatique) UMR 5216

D partement Images Signal ; Equipe de Recherche : SIGMAPhy

Adresse Professionnelle : ENSE3, 11 rue des Math matiques, BP 46, 38402, Saint Martin d'Her s.

T l phone Professionnel- Email : 04 76 82 64 57- [email protected]

1.2 Formation

Septembre 2003 : Doctorat ( lectronique-Traitement du Signal), Universit de Bretagne Occidentale

Mention : Tr s honorable

Sujet : Contribution la caract risation des structures temps-fr quence non-lin aires

Jury : M. Gilles Burel (Professeur lUniversit de Bretagne Occidentale de Brest Pr sident du Jury),

M. L on Claude Calvez (Professeur lUniversit de Bretagne Occidentale de Brest Examinateur), M.

Andr Quinquis (Directeur Scientifique de lENSIETA, Directeur de th se - Examinateur), Mme Nadine

Martin (Directrice de Recherche CNRS, LIS, Grenoble - Rapporteur), M. C dric Richard (Professeur

lUniversit de Troyes - Rapporteur), M. Ljubisa Stankovic (Professeur lUniversit de Mont n gro) et

M. Stefan Cantaragiu (DGA Roumaine de Bucarest - Invit ).

Septembre 2001 : DEA Science et Technologie de T l communications , Universit de Bretagne

Occidentale, Brest. Stage lENSIETA, Brest : Am lioration des performances des techniques temps-

fr quence param triques .

Juin 1999 : Dipl me Ing nieur en lectronique (1999), Acad mie Technique Militaire de Bucarest.

1.3 Carri re

" Maitre de conf rences Grenoble INP depuis septembre 2006

"

Prime dEncadrement Doctoral et de la Recherche (PEDR), depuis 2008.

Ing nieur de Recherche la DGA/ENSIETA (Ecole Nationale Sup rieure dIng nieurs dEtudes

et Techniques dArmements), Brest, 2003-2006

Activit s : Chercheur dans le cadre du projet de recherche STEREO Syst me TEmps R el

dObservation Rapide de lEnvironnement Oc ano-acoustique .

" Doctorant lUniversit de Bretagne Occidentale, 2001-2003

Laboratoire daccueil : "Exploitation et Extraction de lInformation en Environnements Incertains

(EA3876)"

" Chercheur l'Institut de Recherche de l'Arm e, Bucarest Roumanie, 1999-2001

2 - Activit s denseignements

Jai particip des activit s denseignement lENSIETA o jai travaill (septembre 2003 ao t

2006), en tant quing nieur de recherche puis, lINP de Grenoble en tant que ma tre de conf rences

(depuis septembre 2006). Ma charge moyenne, depuis 2006, est de 242 heures quivalent TD par an.

1

1. Curriculum Vitae d taill

2.1 Profil denseignement : signaux physiques, non-stationnarit

Jai t recrut sur un poste denseignement avec une forte orientation vers les signaux physiques

issus des milieux naturels et de syst mes d nergie. Dans ce contexte, la non-stationnarit est le mot clef

commun de mes enseignements. Ainsi, le premier cours que jai mis en place tait le module Analyse

temps- chelle , faisant partie du cours Temps-Fr quence/Temps- chelle , dispens en troisi me ann e

ainsi quen Master SIPT (voir le paragraphe 2.1.2 pour plus de d tails). Un autre cours dispens , d s mon

arriv e lINP de Grenoble, est la Compression audio-vid o (voir le paragraphe 2.1.2 pour plus de

d tails). Je suis galement impliqu dans lenseignement des Bases du traitement de signal travers des

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travaux pratiques, des bureaux d tudes et dun cours en premi re ann e ENSE3 que je dispense (voir le

paragraphe 2.1.1 pour plus de d tails). Enfin, jai particip dautres types de formations comme de la

formation continue, lenseignement en Anglais et dans le cadre des programmes.

Cours de base de Traitement du Signal

Une de mes premi res responsabilit s en enseignement a t la gestion des travaux pratiques de

traitement du signal destin s illustrer les principes fondamentaux comme lacquisition des signaux, la

soustraction du bruit, le filtrage adapt , lanalyse spectrale, la corr lation. Ce module sadresse aux l ves

de la fili re Automatique et Syst mes dInformation (ASI) ainsi que SICOM (Signal Image

Communications Multim dia) des Ecoles de lINP de Grenoble - ENSE3 et, respectivement, PHELMA-

ENSE3. Mes contributions ont port sur le passage dun certain nombre de TP sous Matlab ainsi que la

dotation de la salle des TPs avec des nouveaux quipements (voir le paragraphe 3.1).

Une autre activit li e lenseignement de traitement du signal de base a trait au cours Traitement

de linformation pour Energie, Eau et Environnements , faisant partie de lensemble des modules lectifs

adress s aux l ves de premi re ann e de lENSE3. Lobjectif p dagogique de ce cours est dillustrer les

principes fondamentaux de traitement de linformation, la corr lation, la convolution, le filtrage, la

transform e de Fourier dans le domaine de l nergie et de lenvironnement. Pour y parvenir, jai r alis un

support de cours avec des illustrations diverses dans des applications comme la mesure de d bit dans des

conduites, la d tection des transitoires lectriques, etc, assez ludiques, expliquant comment le traitement

du signal intervient dans un syst me d nergie et denvironnement. Ensuite, des TP sont propos s, le sujet

tant la surveillance dune olienne et lestimation des param tres hydrauliques par des m thodes

ultrasonores. Etant tr s attach au principe de lenseignement par la recherche, jai organis une partie de

ces TPs sous la forme de mini-projets sur des quipements utilis s dans la recherche.

Enfin, jai galement particip des TDs et BEs de Traitement num rique du signal, mon objectif

tant toujours daider les l ves comprendre la place et les aspects li s au traitement du signal dans des

contextes applicatifs.

Enseignements plus sp cialis s

Dans le cadre de la fili re SICOM et du Master de lINP de Grenoble SIPT Signal Image Parole

T l communications, jai t responsable, dans la p riode 2008-2011, du cours Compression Image-

Vid o qui traite les principes fondamentaux de la compression des signaux et des images : codages sans

pertes, quantification, les transformations, codage vid o, etc. Ma contribution a port sur la r alisation du

support de cours Power Point mais galement sur lorientation du cours vers les standards de codage

actuels ou de perspective. Jai galement particip la mise en place des s ances de BE li es ce cours.

Depuis 2008, ce cours est galement dispens en 2i me ann e de fili re T l com de lENSIMAG (Ecole

Nationale Sup rieure dInformatique et de Math matiques Appliqu es de Grenoble). En 2007, ce cours a

fait galement lobjet dun module de formation continue au profit du CEA Grenoble (2007) et de Hewlett

Packard Grenoble (2008).

Un autre module denseignement dont je suis en charge est constitu par lAnalyse Temps-Echelle

faisant partie du cours Temps-Fr quence/Temps-Echelle dispens aux l ves 3A de la fili re SICOM.

Ce module a galement fait lobjet dune formation continue au profit du GESMA (Groupe dEtudes

Sous-Marines de lAtlantique), Brest en 2006. De plus, ce module est galement enseign , depuis 2007,

dans le cadre de lEcole de Printemps de Traitement de Signal & Images, organis e par la Facult

dElectronique de lUniversit Politehnica de Bucarest. Toujours linternational, jai eu loccasion de

dispenser ce cours devant les tudiants de 4i me ann e de la Facult du G nie Electrique de lUniversit de

2

1. Curriculum Vitae d taill

Mont n gro (depuis 2006). Ma contribution, concernant le cours danalyse temps- chelle, a port sur la

r alisation dun support de cours adress aux ing nieurs, le souci tant dillustrer les aspects

math matiques li s lanalyse par ondelettes, discr tisation, analyse multi-r solution, etc par des

exemples issus de lanalyse du signal & image.

En 2007 et 2008, jai particip au Summer Program de lINP de Grenoble, qui sadresse aux

tudiants trangers anglophones et qui est organis pendant les mois de juin-juillet de chaque ann e. Jai

t co-responsable du cours Digital Signal and Image Processing et le module Signal Processing (16 h de

cours et 8 h TP) qui sarticule autour dillustration des concepts principaux du traitement du signal

( chantillonnage, filtrage, estimation,&) par des applications simples et suggestives.

2.2 Publications P dagogiques

Je suis co-auteur de deux polycopi s de TP de Traitement du signal adress s au premi re et au

deuxi me ann e d tudes ENSE3. Jai r alis galement deux supports de cours pour les modules de

Compression et, respectivement, dAnalyse Temps-Echelle.

Jai galement particip la r alisation de deux ouvrages caract re p dagogique, en collaboration

avec mes coll gues de lENSIETA, Brest :

  • Chapitre M thodes temps-fr quence param triques dans le livre Le traitement du signal sous

Matlab , Hermes Science Publishing, sous la Direction d'Andr 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

Syst mes, Mars 2004.

3 - Activit s caract re collectif

3.1 Responsable p dagogique ISEE

Depuis 2006 je suis le responsable p dagogique de la plate-forme denseignement-recherche ISEE

(Image et Signal pour Energie et Environnement) de PREDIS (http://www.tenerrdis.fr/rep-

plateformes_competences/rub-predis.html), faisant partie du P le de comp titivit Rh ne-Alpes

TENERRDIS (Technologies nergies Nouvelles nergies Renouvelables Rh ne-Alpes, Dr me, Is re,

Savoie ; www.tenerrdis.fr), destin au domaine de l nergie. Cette plate-forme, situ e dans les locaux

dENSE3, est compos e de 14 postes de travail destin s aux TP/BE de traitement du signal/image de base

(acquisition des signaux, filtrage adapt , soustraction du bruit, analyse spectrale, etc), ainsi que de trois

postes de recherche organis s sous la forme de trois d monstrateurs : quipement ultra-son large bande,

architecture parall le pour limpl mentation 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, divis en deux parties fonctionnement et investissement. Les besoins sont

tablis en collaboration avec mes coll gues et je men charge ensuite de proposer ce budget la direction

de lEcole et de Pr dis. Je proc de ensuite la mise en place des commandes afin dassurer la dotation en

temps utile et selon les besoins.

Ainsi, dans la p riode 2006-2010 et dans le cadre du PREDIS, nous avons r ussi doter la plate-

forme ISEE avec des nouveaux PC et les licences software associ es (Matlab) ainsi que des quatorze kits

DSP Analog Devices. De plus, deux chaines d quipements ultra-sons ont t mises en place, gr ce

galement au partenariat avec EDF R&D.

Une autre activit en cours, en vue du d m nagement de lENSE3 sur le site de Ouest (dans le cadre

du projet GreEn-ER), est de d finir une nouvelle architecture de la salle, compte tenues des interfaces

entre le traitement du signal & images et les autres plate-formes de Pr dis (plate-formes Automatique,

Distribution, M canique de Fluides,& ). Des nouvelles manipulations, communes avec dautres

disciplines, sont en cours de d finition et/ou de r alisations.

3

1. Curriculum Vitae d taill

3.2 Responsable de stages de fin d tudes - fili re SICOM

Depuis 2008, je suis responsable des stages de fin d tudes pour la fili re commune PHELMA-

ENSE3 - SICOM (Signal Image Communications Multim dia). Mon premier r le est de valider les

propositions de stages envoy es par nos partenaires industriels (EDF, ST Microelectronics, Schneider,

Thal s, CEA, etc) ou universitaires. Ensuite, je suis la disposition des l ves SICOM afin de les guider

dans leurs choix de stage (en fonction de leurs comp tences, leurs projets professionnels, motivations, ..)

et/ou de tuteurs de stage ainsi que dans les d marches suivre. Je participe galement lorganisation des

soutenances. Dans le cadre des Journ es Entreprises organis es par ENSE3 et PHELMA, je suis tr s

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r ceptif aux messages envoy s par nos invit s afin de mieux cerner les probl matiques courantes au

niveau dentreprise, cela tant tr s utile pour un meilleur guidage de nos l ves. Enfin, je me tiens pr t

intervenir en cas des difficult s lors dun stage, mettant tout en Suvre afin de trouver une solution

convenable pour l l ve en question.

3.3 Encadrement de stagiaires

Depuis 2005, jai propos , encadr ou co-encadr /assur le tutorat des stages de DEA/Master, de

2i me et 3i me ann es :

1. Ioan Badea (Acad mie Technique Militaire de Bucarest), Analyse des signaux acoustiques sous-

marins par des m thodes type Auditory Modeling , Stage PFE lENSIETA, F vrier 2005-Juin 2005.

2. Irena Orovic (Universit de Mont n gro), Utilization of time-frequency representations for speech

watermarking , Stage PFE lENSIETA, Mai 2005-Juillet 2005.

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

time-frequency

representations , PFE, ENSIETA-Ryerson University (Canada), Mars 2005-Ao t 2005.

4. Vesna Popovic (Universit de Mont n gro), Radar imaging using local harmonic Fourier

transform , Stage PFE lENSIETA, Avril 2006-Juillet 2006.

5. Marius Salagean (Universit de Timisoara), Classification des modulations num riques l'aide de

m thodes temps-fr quence , Stage lENSIETA, Mars-Juin 2006.

6. Guillaume Brosse, Etude des effets de propagation sur la phase instantan e des signaux spectre

tal , Universit de Bretagne Occidentale M2R STS, Grenoble, Avril-Ao t 2007.

7. Bertrand Gottin, Time-Frequency Analysis of time-varying channel , M2R INPG SIPT, F vrier-

Juillet 2007.

8. Nicolas Josso, Classification of underwater mamal vocalisations , M2R INPG SIPT, F vrier-Juillet

2007.

9. Bastien Lyonnet, Human gait classification using radar signatures , M2R INPG SIPT, F vrier-

Juillet 2008.

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

complexe , Stage PFE, F vrier-Juillet 2008.

11. Florin Marian Birleanu, Caract risation des signaux acoustiques ultrasonores par lanalyse de

r currences , M2R Universit de Pitesti, F vrier-Juin 2009.

12. Thomas Ducroux, Analyse des param tres thermodynamiques des fluides par des techniques

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

13. Anas Hamadoui, Impl mentation parall le, sur des l ments PS3, dun algorithme de propagation

dune onde acoustique dans un milieu marin et en pr sence du mouvement , Stage de Fin dEtude

SICOM, Mars-Aout 2009.

14. Ion Candel, Syst me ultra-son ultra-large bande , Projet de Fin dEtudes Universit de Pitesti,

GIPSA-lab, F vrier-Juin 2009.

15. Angela Digulescu (Acad mie Technique Militaire de Bucarest), Analyse des param tres

hydrodynamiques par lanalyse des m thodes temps-fr quence , Stage de Fin dEtudes au GIPSA-

lab, Mars-Juin 2010.

16. Theodor Petrut (Acad mie Technique Militaire de Bucarest), Simulation de linteraction entre une

onde acoustique et un fluide turbulent , Stage de Fin dEtudes au GIPSA-lab, Mars-Juin 2010.

17. Adrian Had (Acad mie Technique Militaire de Bucarest)a, Architecture logicielle pour la

mod lisation de la propagation dune onde ultrasonore dans un milieu turbulent , Stage de Fin

dEtudes au GIPSA-lab, Mars-Juin 2010.

4

1. Curriculum Vitae d taill

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

SIPT, F vrier-Juillet 2010.

19. Dragos Mocanu, Monitoring des conduites forc es par lanalyse des signaux acoustiques , M2R

Grenoble INP SIPT, F vrier-Juillet 2010.

20. Ion Candel, Syst me pour la d tection et la localisation des sources de d charges partielles dans des

c bles HTA , M2R Grenoble INP, F vrier-Juillet 2010.

21. Xavier Rivenq, Ultra-sound analysis using MIMO wide-band techniques , Projet de Fin dEtudes

ENSE3, F vrier-Juillet 2010.

22. Hiba Bawab, M thodologie d'analyse des r currences plusieurs niveaux de r solution pour des

signaux transitoires r els , M2R Universit Libanaise, stage au GIPSA-lab, Mars-Juillet 2011.

Dans la p riode juin-d cembre 2008, jai t en charge du stage dun scientifique de haut niveau,

provenant de lUniversit de Mont n gro (Professeur Igor Djurovic). Le travail effectu , financ par une

bourse CNRS, a port sur la mise en place des techniques destimation de la loi de fr quence instantan e

par des techniques robustes. Les travaux effectu s ont fait lobjet de quatre publications et dun article

conf rence (EUSIPCO 2010).

Depuis octobre 2010 je suis le Directeur de travaux universitaires (DTU) dans le cadre des tudes

DRT (Dipl me de Recherche Technologique) de Jawad Dahmani, effectu es au sein du CEA/LETI

Grenoble. Le sujet de ce DRT, d fini pour une p riode de 18 mois, porte sur la d tection de d fauts de

connectique par mesures dultra-sons des l ments dun pack batterie dune voiture lectrique (technique

d j test e avec succ s pour le diagnostic des panneaux photovolta ques).

3.4 Participation des conseils et des commissions

Dans la p riode 2007-2008, jai t membre lu du Conseil dAdministration de lENSIEG (Ecole

Nationale Sup rieure dIng nieur Electriciens de Grenoble), avant la fusion qui a conduit la cr ation de

lENSE3. Depuis 2008, je suis galement le Correspondant de Relations Internationales de lINP de

Grenoble pour la Roumanie et le Mont n gro. Dans cette qualit , je suis membre, depuis mai 2010, de la

commission franco-mont n grine ayant pour mission loctroi de bourses des tudes sup rieures via

lAmbassade de France au Mont n gro.

Une autre activit que je m ne depuis 2008 est laide la cr ation de la start-up CYBERio, dans le

cadre dune convention dincubation GRAN INP Grenoble. Lactivit vis e par cette start-up porte sur

lindustrialisation des algorithmes de traitement des signaux non-stationnaires propos s au sein de l quipe

SIGMAPHY. Les applications envisag es sont lacoustique sous-marine, la surveillance des syst mes

d nergie et environnementaux. Le point fort du positionnement de cette start-up repose sur le caract re

novateur des techniques de traitement du signal ainsi que sur les solutions innovantes dimpl mentation

articul autour du calcul distribu via des standards puissants comme le CAN Open. Durant la p riode de

lincubation, notre projet dentreprise a t laur at du concours national OSEO 2009. Les bons r sultats de

collaboration laboratoire-start-up ont eu une contribution importante la cr ation de la soci t , en janvier

2010. La prochaine tape consiste renforcer le partenariat, dans le cadre de projets R&D communs ainsi

que le cadre dun concours scientifique apport la jeune soci t (autorisation obtenue en octobre 2011).

3.5 Organisation d v nements scientifiques

Depuis 2007, je me suis impliqu dans lanimation dun groupe de travail organis autour des

nouvelles m thodes pour lanalyse des ph nom nes physiques transitoires, avec des applications en

acoustique, radar,&Ce groupe de travail tait compos , au d but, des chercheurs de GIPSA-lab, de

lUniversit de Mont n gro et de lAcad mie Technique Militaire de Bucarest. Ainsi, en 2007, nous avons

organis , gr ce au financement du Minist re des Affaires Etrang res dans le cadre dun programme Eco-

net , pour lequel jai t co-responsable, deux r unions de travail, Bucarest (mai 2007) et au

Mont n gro (octobre 2007). Ensuite, en 2008, jai propos et organis une session sp ciale (workshop),

Advanced works on transient signal characterization loccasion de la conf rence internationale

IEEE Conference COMMUNICATIONS 2008, 7th Edition, Bucarest. Le programme de cette session a t

articul sur huit pr sentations scientifiques couvrant des travaux th oriques mais aussi des applications

diverses. Parmi les participants invit s, je mentionne Professeur Moeness Amin, Directeur du Center of

5

1. Curriculum Vitae d taill

Advanced Communications (Villanova University, Etats Unis), Professeur James W. Pitton, US Office of

Naval Research, P.O Amblard (GIPSA-lab), Professeur Srdjan Stankovic (Universit de Mont n gro),

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Professeur Alexandru Serbanescu (Acad mie Technique Militaire), Andr Quinquis (DGA), etc. Le

financement de cet v nement a t assur par le programme Eco-Net ainsi que par un financement du

bureau Europ en d Office of Naval Research.

A loccasion de cet v nement, je suis devenu membre du comit scientifique de la revue ''Scientific

Journal of Military Technical Academy'', Roumanie ainsi que du comit scientifique de la conf rence

IEEE Communications. Ainsi, l dition suivante de cette conf rence (en juin 2010), jai organis la

deuxi me dition de la session sp ciale Advanced works on transient signal characterization . Le

programme de cette dition sest ax sur des pr sentations industrielles, fournies par Guy DUrso (EDF

R&D) et Fr d ric Barbaresco (Thal s Airborne Systems), suivies de quelques pr sentations concernant

des avanc es dans le domaine de lanalyse des transitoires.

En 2010, jai propos et organis une session sp ciale ICASSP 2010 (International Conference on

Acoustic, Speech and Signal Processing), Dallas, Etats Unis, intitul e Non-stationnary signal analysis in

underwater communications . En tant que chairman de cette session, jai organis le processus de

reviewing des papiers soumis, qui couvraient des sujets dactualit dans le domaine de la communication

en milieu sous-marin : la mise en place dun r seau de capteurs passifs en milieu sous-marin, la r alisation

des communications sous-marines en configuration mobile, traitement des grands volumes de donn es

sous-marines, etc.

Une autre activit que jai organis e a t la session sp ciale Non-stationary signal analysis in

energy and environnement applications loccasion de la conf rence ASILOMAR 2010, Pacific Grove,

Etats Unis. Cette session a regroup quatre papiers, abordant des sujets comme la surveillance des glaciers

par des techniques radar, lutilisation de la dispersion temps-fr quence pour la caract risation des

structures m talliques, monitoring des param tres hydrodynamiques, etc.

4 - Activit s de recherche

Jai commenc mes activit s de recherche au sein du D partement des Syst mes Electroniques de

D fense de lInstitut de Recherche et de D veloppement de lArm e de Bucarest, Roumanie. Le contact

quotidien avec les syst mes militaires r els ma permis dapprofondir les notions et dacqu rir de

nouvelles comp tences scientifiques. Durant mon activit dans cet Institut (1999-2000), jai occup la

fonction de chef dun projet destin am liorer les performances dun syst me d valuation des

trajectoires balistiques dot dun syst me radar, de quatre cam ras vid o haute pr cision et de diff rents

quipements p riph riques (production "Oerlikon-Contraves" - Suisse).

Jai continu mon activit de recherche dans le cadre dun DEA suivi dune th se de doctorat,

effectu s lUniversit de Bretagne Occidentale, Brest (dans la p riode 2000-2003). Le laboratoire

daccueil a t "Extraction et Exploitation de l'Information en Environnements Incertains (E3I2) EA3876"

de lENSIETA (lEcole Nationale Sup rieure des Ing nieurs des Etudes et Techniques dArmement ;

actuellement, ENSTA-Bretagne) dirig par Andr Quinquis et, puis, par Ali Khenchaf.

A la fin de ma th se, en septembre 2003, jai t recrut en tant quing nieur de recherche contractuel

lENSIETA. Dans le cadre de mon activit lENSIETA, de 2003 2006, jai particip trois tudes du

projet de recherche STEREO Syst me Temps R el dObservation Rapide de lEnvironnement Oceano-

acoustique (Montant total : 850 k ; Centre Milit aire dOc anographie, Brest). Jai galement co-encadr

deux th ses de doctorat.

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

I.

4.1 Doctorat

De septembre 2001 septembre 2003, jai pr par une th se de doctorat sous la direction dAndr

Quinquis, dans le cadre dune bourse SREA (Service de Recherche et Etudes Amontes) de la DGA. Le

titre de ma th se tait Contribution la caract risation des structures temps-fr quence non-lin aires. Jai

soutenu cette th se le 19 septembre 2003 devant le jury compos de :

Rapporteurs

Nadine MARTIN, Directrice de Recherche CNRS, LIS, Grenoble

M. C dric RICHARD, Professeur lUniversit de Troyes

6

1. Curriculum Vitae d taill

Examinateurs

M. Gilles BUREL, Professeur lUniversit de Bretagne Occidentale Pr sident du Jury

M. L on Claude CALVEZ, Professeur lUniversit de Bretagne Occidentale de Brest

M. Andr QUINQUIS, Directeur Scientifique lENSIETA, Directeur de th se

M. Ljubisa STANKOVIC, Professeur lUniversit de Mont n gro

M. Stefan CANTARAGIU, DGA Roumaine de Bucarest - Invit .

Jai obtenu le titre de docteur de lUniversit de Bretagne Occidentale avec la mention Tr s

honorable.

4.2 Co-encadrements de th ses de doctorat

Jai particip lencadrement de deux th ses pour lUniversit de Bretagne Occidentale de Brest et

de deux th ses pour lInstitut Polytechnique de Grenoble. Ces quatre th ses ont t soutenues et une

cinqui me th se, toujours pour lInstitut Polytechnique de Grenoble, est en cours de finalisation. En

f vrier 2011, une sixi me th se de doctorat a d marr , dans le cadre dun financement CIFRE, en

collaboration avec EDF Direction Technique G n rale de Grenoble. Pour cette th se, jai t autoris

tre le Directeur de th se. Enfin, je participe galement lencadrement dune septi me th se, celle de

Florian DADOUCHI qui a commenc en octobre 2011. Dans ce qui suit, c t du nom de l tudiant,

figure entre parenth ses le pourcentage estim de mon taux dencadrement.

1. C dric CORNU (Taux dencadrement - 70%)

Titre de la th se : Extraction de signaux et caract risation de lois de phase instantan e : Application

aux modulations non lin aires

Etablissement : Universit de Bretagne Occidentale, Brest ; th se effectu e E3I2, ENSIETA, Brest

Dur e : octobre 2003 octobre 2006 (soutenue le 27/10/2006)

Directeur de th se : Andr Quinquis

Financement : DGA

Jury : Rapporteurs :

Mme Nadine MARTIN, Directeur de Recherche CNRS, INP Grenoble - LIS

M. Sdrjan STANKOVIC, Professeur l'universit du Mont n gro

Membres :

M. Gilles BUREL, Professeur des Universit s, UBO Brest - LEST

M. St phane AZOU, Ma tre de Conf rences, UBO Brest - LEST

M. Cornel IOANA, Ma tre de Conf rences, INPG Grenoble - LIS

M. Andr QUINQUIS, Chercheur ENSIETA/E3I2, Brest

M. Patrick LALANDE, Ing nieur, CELAR Bruz, invit

Mention : Tr s Honorable

Position actuelle de C dric Cornu : Ing nieur de recherche Thal s Syst mes A roport s,

Brest (depuis d cembre 2006)

R sum et points forts de la th se :

Le travail de cette th se a t effectu dans un contexte dam lioration des syst mes daide la

d cision. A cette fin, nous avons envisag de traiter deux probl matiques essentielles du traitement du

signal qui sont la d tection/extraction de signaux et leur caract risation. Nous nous sommes plus

particuli rement focalis s sur la classe des signaux modulation de fr quence.

Dans une premi re partie, nous avons trait le probl me de la d tection passive de signaux dans un

cadre multi-composantes et de leur extraction. Le point de d part a t lassociation de bandes et la mesure

de lint r t port chacune des sorties de filtres, fond es sur lutilisation des statistiques aux ordres 2 et 4.

Par cette m thode, les signaux sont naturellement extrait par filtrage passe bande puis troncature

temporelle. Cette fa on de proc der poss de certaines limitations dont des effets de masquage ,

.

Nous avons alors propos , en collaboration avec des chercheurs de...