Waveform Design for MIMO Radar and SAR Application

Remote sensing applications using radar systems require specific signal processing to obtain high resolution for radar imagery. This high resolution is essential in detection and imaging processing and is provided by using synthetic aperture radar (SAR) processing. This chapter describes the application of the multiple-input multiple-output (MIMO) configuration and the orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) concept to overcome some existing limitations with conventional imaging systems as well as to assess the improvements achieved

Estimation de position de bateaux depuis l'espace à l'aide des signaux AIS

International audienceLes signaux AIS sont échangés par des bateaux en visibilité afin d'améliorer la sécurité en mer. Dans le contexte de la surveillance depuis l'espace, l'exploitation de ces signaux permet d'améliorer le contrôle des routes maritimes. Cette exploitation passe par la séparation des différents messages reçus dans le même espace temps-fréquence par le satellite. Dans cet article nous exploitons la partie commune des séquences AIS afin d'estimer la position des sources émettrices. L'estimateur proposé est basé sur la corrélation spatiale et ses performances sont quantifiées

From the interaction between wave and medium to the radar imaging processing - De l'intercation onde-matière à l'imagerie radar

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De l'interaction onde-matière à l'image radar : contributions

Synthèse des travaux de recherche présentée à L'UNIVERSITE DE RENNES 1 UFR Structure et Propriétés de la Matière en vue d'obtenir le Diplôme D'Habilitation à Diriger des Recherches Spécialité : Électronique De l'interaction onde-matière à l'image radar : contributionsLe présent document présente la majeure partie des activités de recherche que j’ai développées au sein de l’Institut d’Électronique et de Télécommunications de Rennes (IETR). Dans un premier temps, ces activités ont été menées (et le sont encore pour certaines) au sein de la composante INSA (Institut National des Sciences Appliquées) de l’IETR. Puis, j’ai intégré l’équipe « Télédétection » (ex- SAPHIR pour SAr Polarimétrie Holographie Interférométrie Radargrammétrie) actuellement intégrée au département « Propagation - Localisation - Télédétection » de la composante UR1 (Université de Rennes 1) de l’IETR.Ce document se divise en deux parties. La première partie (page 13) est essentiellement dédiée à une description globale de mon parcours professionnel. Cette partie permet alors de situer mes activités d’enseignement (chapitre 2, à partir de la page 15) en termes de quantité et de contenu. Je décris donc les modules de formation que j’assure, dans le tableau 2.1 (page 17) ainsi que les supports de formation que j’ai développés, dans le tableau 2.2 (page 18). Pour terminer, je liste les publications réalisées dans le cadre de la formation (page 20). J’effectue aussi une synthèse de mes travaux de recherche (chapitre 3, à partir de la page 21) en indiquant plus spécifiquement les encadrements de thèse que j’ai assurés (tableau 3.2, page 28 et tableau 3.3, page 29) ainsi que les activités liées à la valorisation, à l’expertise ou la participation à des projets de recherche. Enfin, l’ensemble des publications, ouvrages et rapports sont décrits dans le paragraphe 3.6 (page 35).La seconde partie (page 43) aborde le coeur même du document puisque j’y décris mes travaux de recherche. La description proposée s’articule autour des thèmes abordés au cours de mes activités. Ces activités décrivent les phénomènes et disciplines contribuant à l’obtention d’une image radar à partir de phénomènes d’interaction entre l’onde et la matière. Les domaines abordés traitent donc de la modélisation de l’interaction de l’onde et de la matière, du développement de systèmes permettant la mesure des signaux diffusés et rétrodiffusés par la matière et du traitement permettant d’extraire l’information de répartition spatiale de l’énergie diffusée et rétrodiffusée.Enfin, ce document propose un aperçu des activités de recherche que je mène depuis plusieurs années. J’ai souhaité effectuer une synthèse de ces recherches depuis ma période post-doctorale en passant par le recrutement en tant que maître de conférences à l’INSA de Rennes jusqu’au début de l’année 2015

Radargrammetry improvements : a multi-window approach

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Etude et réalisation d'un radar FM-CW

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Unsupervised Segmentation of Multilook Polarimetric Synthetic Aperture Radar Images

International audienceThis paper proposes a new unsupervised image segmentation method for multilook polarimetric synthetic aperture radar (PolSAR) data. The statistical model for the PolSAR data is considered as a finite mixture of non-Gaussian compound distributions considered as the product of two statistically independent random variates, speckle, and texture. With different texture distributions, the product model leads to various expressions of the compound distribution. The method uses a Markov random field (MRF) model for pixel class labels. The expectation-maximization/maximization of the posterior mar-ginals (EM/MPM) algorithm is used for the simultaneous estimation of texture and speckle parameters and for the segmentation of multilook PolSAR images. Simulated and real PolSAR data are shown to demonstrate the method. Index Terms-Expectation-maximization (EM) algorithm, Markov random field (MRF), maximum-likelihood (ML), max-imization of the posterior marginals (MPM), polarimetric synthetic aperture radar (PolSAR)

Imaging Vehicles using FM-CW Radar.

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Chaine d'émission DVB-T2 : FEF multicanaux

Le système AMBRA est basé sur l'utilisation du réseau de diffusion DVB-T2 pour diffuser, dans une trame FEF une forme d'onde particulière, optimisée pour la détection et la poursuite de drones. Deux grandeurs sont étudiées dans ce document : la résolution en distance qui permet de situer précisément un drone dans l'espace des positions et la résolution doppler qui propose une précision quant à la vitesse de la cible détectée. La détection au travers de la carte distance-Doppler ne fait à l'aide d'une seule trame FEF pour caractériser en distance et en vitesse la cible. Cette utilisation apporte donc une limitation en termes de résolution distance et vitesse. Or, un réseau de transmission de télévision diffuse généralement plusieurs multiplexes au travers autant de canaux de diffusion broadcast. Ce document explique dans quelles mesures cette pluralité de canaux pourrait être mise à profit dans le cas d'un système de surveillance comme AMBRA. Il définit également les contraintes imposées pour ces cas d'application, et les solutions envisageables. Deux approches sont décrites. Une première se base sur une analyse de type communication numérique où l'on considère que les informations entre les différents canaux peuvent être synchronisés. La seconde exploite la mesure simultanée du signal de référence pour effectuer la synchronisation parfaite entre canaux et entre FEF d'un même canal

Étude complémentaire de faisabilité de la réception de messages AIS

Les signaux AIS sont initialement prévus pour des communications à courte distance et entre bateaux. Pour des raisons de sécurité maritime, des applications à plus longue distance sont envisagées et nécessitent l'utilisation d'un satellite défilant pour détecter et suivre des bateaux loin des côtes ou des stations offshores. La norme du système AIS prévoit qu'un bateau émet un signal d'identification pendant un slot temporel libre. Pour un bateau, un slot temporel est considéré occupé par un bateau si les deux bateaux et sont distants de moins de 50 miles nautiques. Dans le cas d'une réception satellite, il est possible qu'un slot temporel soit occupé par plusieurs signaux AIS de bateaux distants de plus de 50 miles nautiques. L'objectif de l'étude est la capacité de détection de plusieurs signaux AIS contenus dans un même slot temporel. Nous distinguons dans ce rapport deux grandes parties : l'estimation du canal qui dimensionne le signal reçu par le satellite lorsqu'un bateau émet un signal AIS et la démodulation du signal AIS reçu en utilisant les paramètres du canal conduisant à l'expression du signal reçu