Sommaire: Développement de la technique d’holographie acoustique de champ proche temps réel pour l’analyse de sources de bruit fluctuantes

Table des figures
Liste des tableaux
Introduction générale
1 Présentation de la methode d’holographie acoustique
1.1 Principes de l’holographie acoustique
1.1.1 Propagation du champ de pression
1.1.2 Retropropagation du champ de pression
1.1.3 Caractérisation du plan source
1.2 Résolution du problème inverse
1.2.1 Prise en compte des ondes evanescentes
1.2.1.1 Filtrage de Veronesi
1.2.1.2 Méthodes de regularisation
1.2.1.3 Optimisation du paramétré de regularisation
1.2.1.3.1 Methode de la courbe en L
1.2.1.3.2 Methode de la validation croisee generalisee
1.2.1.3.3 Methode utilisant le principe d’anomalie de Morozov
1.2.2 Troncature du plan de mesure
1.2.2.1 Fenetre de Tukey
1.2.2.2 Méthode basee sur un traitement par ondelettes
1.2.2.3 Méthode iterative d’extension de l’hologramme
1.2.2.4 Méthode d’optimisation statistique SONAH
1.2.3 Discretisation du plan de mesure
1.3 Méthodes existantes
1.3.1 Caracterisation de sources stationnaires
1.3.2 Caracterisation de sources non stationnaires
1.3.2.1 Reconstruction du champ de pression au cours du temps pour une frequence particuliere
1.3.2.2 Reconstruction du champ de pression au cours du temps
1.4 Conclusion
2 Holographie acoustique temps reel : Probleme direct
2.1 Theorie
2.2 Analyse de la reponse impulsionnelle
2.2.1 Influence de la distance de propagation
2.2.2 Influence de la frequence de transition
2.2.3 Influence de la frequence d’echantillonnage
2.3 Traitements appliques a la reponse impulsionnelle
2.3.1 Echantillonnage moyenne
2.3.2 Filtrage de la reponse impulsionnelle
2.3.2.1 Filtre de Chebyshev
2.3.2.2 Filtre de Kaiser-Bessel
2.3.3 Resultats obtenus apres traitement de la reponse impulsionnelle
2.4 Simulations du probleme direct
2.4.1 Configuration des simulations
2.4.2 Comparaison des resultats
2.4.2.1 Comparaison des signaux temporels
2.4.2.2 Comparaison du champ de pression spatial
2.5 Conclusion
3 Holographie acoustique temps reel : Resolution du probleme inverse
3.1 Presentation
3.2 Probleme inverse et probleme mal pose
3.2.1 Unicite de la solution
3.2.2 Continuite de la solution
3.2.3 Conditionnement du probleme inverse
3.3 Methodes de regularisation
3.3.1 Presentation
3.3.2 Application a la methode d’holographie acoustique temps reel
3.3.3 Regularisation dans le cas de la deconvolution de signaux
3.3.4 Choix de la methode de regularisation
3.3.5 Choix du parametre de regularisation
3.3.6 Essai de la methode de deconvolution
3.4 Filtrage inverse
3.5 Simulations numeriques
3.5.1 Influence du traitement de la reponse impulsionnelle
3.5.2 Influence du bruit de mesure
3.5.3 Influence de la distance de propagation
3.6 Conclusion et Perspectives
Conclusion generale
Bibliographie
Resume

Extrait  du mémoire développement de la technique d’holographie acoustique de champ proche temps réel pour l’analyse de sources de bruit fluctuantes

Chapitre 1: Presentation de la methode d’holographie acoustique
Ce premier chapitre est consacre a la presentation de la methode d’holographie acoustique.
Dans un premier temps la formulation theorique, sur laquelle est basee cette methode, sera decrite.
Dans un deuxieme temps nous montrerons plusieurs traitements necessaires a la mise en œuvre de cette technique. Enfin les differentes methodes existantes permettant de caracteriser des sources sonores stationnaires puis non stationnaires seront presentees.
1.1 Principes de l’holographie acoustique
L’holographie acoustique est une methode de reconstruction du champ de pression emis par un ensemble de sources sonores a partir de mesures effectuees sur une antenne de microphones.
Cette methode est basee sur l’utilisation de la transformee de Fourier spatiale qui permet de decomposer le champ de pression mesure dans le domaine des nombres d’onde. Pour une frequence particuliere f, chaque element de cette decomposition correspond a une onde qui est soit propagative soit evanescente, dont la propagation peut alors etre d’ecrite a l’aide d’une fonction appelee propagateur (probleme direct). L’inversion de ce propagateur permet ainsi de retropropager l’ensemble de ces ondes, qui constituent le spectre de nombre d’onde, afin de pouvoir caracteriser et localiser les differentes sources sonores presentes sur le plan source (probleme inverse). Les champs de pression sont obtenus en appliquant une transformee de Fourier spatiale inverse sur les spectres de nombre d’onde propage ou retropropage.
1.1.1 Propagation du champ de pression
La geom´etrie du probl`eme direct de l’holographie acoustique est present´ee Fig. 1.1. Le champ de pression emis par une ensemble de sources sonores est mesure par une antenne de microphone positionn´ee en z = z. L’objectif de cette methode consiste a d´ecrire la propagation du champ de pression mesure sur une plan de calcul z.
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Développement de la technique d’holographie acoustique de champ proche temps réel pour l’analyse de sources de bruit fluctuantes (3.82 MB) (Rapport PDF)