Traitement matriciel de signaux a N composantes et étude par couples

Abstract

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