Vous êtes ici : Accueil » Kiosque » Annonce

Identification

Identifiant: 
Mot de passe : 

Mot de passe oublié ?
Détails d'identification oubliés ?

Annonce

28 juillet 2017

Estimation de directions d'arrivée en milieu océanique fluctuant


Catégorie : Post-doctorant


Contexte

En acoustique sous-marine passive (c'est-à-dire sans émission, basée uniquement sur l'écoute du milieu), les détection et localisation de sources sont fortement impactées par les fluctuations du milieu de propagation : le champ acoustique mesuré sur l'antenne réceptrice présente des écarts à celui attendu, induisant des erreurs d'estimation. Les chercheurs peinent encore à expliquer finement les différents phénomènes à l'origine de ces fluctuations, mais l'on peut chercher à modéliser leurs conséquences sur les champs acoustiques mesurés afin de les intégrer dans les traitements. On sait notamment que les ondes internes [1] sont responsables de variations spatio- temporelles du profil de célérité du son et entraînent une déformation du front d'onde incident. Cette déformation peut être prise en compte via des déphasages aléatoires [2], à l'instar de travaux récents en reconstruction de phase [3]. Une des problématiques encore peu abordées dans la littérature est celle de la conception d’algorithmes d’estimation d’angles d’arrivée en présence de fluctuations du milieu. Cette problématique est l’objet du présent post-doctorat. Nous décrivons les approches que nous envisageons de mettre en oeuvre pour aborder ce problème dans la section suivante. 

Projet

Dans ce projet, nous nous attacherons à développer et valider de nouvelles méthodes d'estimation de directions d'arrivée, robustes aux effets de décohérence acoustique induits par les fluctuations du milieu de propagation.

Formellement, la difficulté du problème réside dans la double incertitude posée d'une part, classiquement, par la localisation de la source et d'autre part, particulièrement ici, par le milieu de propagation. Pour le résoudre, il est nécessaire de se donner des hypothèses pertinentes restreignant l'espace des solutions. A cette fin, nous envisageons des méthodes combinant à la fois des a priori physiques sur la propagation acoustique et des modèles efficaces issus du traitement du signal. Parmi ces derniers, les représentations parcimonieuses ont prouvé leur pertinence dans divers domaines applicatifs. Envisagée depuis peu en acoustique passive [4, 5], leur exploitation a notamment mené à des résultats prometteurs qu’il nous semble intéressant d’approfondir. Le principal inconvénient de ces approches réside dans le recours à des dictionnaires discrétisés (dans notre cas, des directions d'arrivée). Cette discrétisation peut en effet mener à des erreurs d'estimation lorsque le paramètre recherché (ici la direction d'arrivée) n'est pas contenu dans le dictionnaire. Pour répondre à ce problème, de récents travaux se sont intéressés à l'utilisation de dictionnaires continus [6, 7, 8]. Adaptées au problème d'estimation de directions d'arrivée en milieu fluctuant, de telles approches peuvent être envisagées comme intégrées dans un schéma itératif, estimant successivement les directions d'arrivée des sources et les paramètres physiques associés au milieu de propagation.

Profil

Le candidat doit être titulaire d'un doctorat en traitement du signal et posséder de solides connaissances en optimisation. Une expérience en acoustique sous-marine est un plus. Le candidat devra par ailleurs être à l'aise avec la programmation sous Matlab.

Informations pratiques

Financement : projet DGA
Durée : 1 an
Salaire net : ~2000€ / mois

Laboratoire d'accueil : ENSTA Bretagne, Lab-STICC (UMR CNRS 6285), 2 rue François Verny, 29806 Brest cedex 9, France

Date de prise de fonction : à partir de septembre 2017

Procédure de candidature

Toute candidature doit être soumise accompagnée d'une lettre de motivation, un CV, une liste de publications ainsi que le contact de deux personnes référentes. Tout autre élément susceptible de renforcer la candidature est bienvenu (lettre de recommandation, distinction...). Le dossier sera envoyé par courrier électronique à Angélique Drémeau et Cédric Herzet (voir contacts ci-dessous).

Contact

Quelques références relatives au sujet

[1] J. A. Colosi, M. G. Brown – Efficient numerical simulation of stochastic internal-wave induced sound-speed perturbation fields – The Journal of Acoustic Society of America, Vol. 103, no. 4, avril 1998.

[2] S. M. Flatté, R. Dashen, W. H. Munk, K. M. Watson, F. Zachariasen – Sound transmision through a fluctuating ocean – Cambridge University Press, 1979.

[3] A. Drémeau, C. Herzet - DOA estimation in structured phase-noisy environments - IEEE Int'l Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP), New Orleans, USA, mars 2017. Rapport technique disponible sur arXiv:1609.03503.

[4] A. Xenaki, P. Gerstoft, K. Mosegaard – Compressive beamforming – The Journal of the Acoustical Society of America, Vol. 136, no. 1, pp. 260-271, 2014.

[5] A. Drémeau, F. Le Courtois, J. Bonnel - Reconstruction of dispersion curves in the frequency- wavenumber domain using compressed sensing on a random array - IEEE Journal of Oceanic Engineering, Vol. PP, No. 99, pp. 1-9, 2017.

[6] G. Tang, B. N. Bhaskar, P. Shah, B. Recht - Compressed sensing off the grid – IEEE Trans. On Information Theory, Vol. 59, no. 11, novembre 2013.

[7] Z. Tan, A. Nehorai – Sparse direction of arrival estimation using co-prime arrays with off-grid targets – IEEE Signal Processing Letters, Vol. 21, no. 1, janvier 2014.

[8] C. Ekanadham, D. Tranchina, E. P. Simoncelli – Recovery of sparse translation-invariant signals with continuous basis pursuit – IEEE Trans. On Signal Processing, Vol. 59, no. 10, octobre 2011.

 

Dans cette rubrique

(c) GdR 720 ISIS - CNRS - 2011-2015.