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4 décembre 2018

Utilisation de codes de phase pour imagerie SAR - ONERA


Catégorie : Stagiaire


Habituellement réalisées à partir de signaux à fréquence modulée linéairement (chirp), les images SAR sont des images radar haute résolution, qui contrairement à l'optique, peuvent être acquises de jour comme de nuit, ou par temps nuageux. Cependant, dans un contexte où le spectre électromagnétique est de plus en plus encombré,il peut être préférable de considérer d’autres types de forme d’onde que les chirps, et notamment, les codes de phase.
Ce stage a pour objet l’étude de l’utilisation de codes de phases pour la formation d’images SAR, et en particulier leur impact sur la qualité de l'image, et leur optimisation.

Le stage se déroulera à l'ONERA, sur le site de Palaiseau.

L'imagerie radar à synthèse d'ouverture (SAR en anglais) permet d'obtenir des images très haute résolution de la scène illuminée par un capteur radar aéroporté. L'image SAR est formée par émission d'une succession d'impulsions et traitement des signaux réfléchis par les éléments constitutifs de la scène (bâtiments, champs, routes, etc.). Ce traitement consiste principalement à calculer la corrélation du signal reçu avec le signal émis pour différentes hypothèses distance/Doppler, permettant ainsi de recohérer en phase les différents points brillants de la scène. Généralement le signal émis est un signal modulé linéairement en fréquence ("chirp"), robuste au Doppler mais qui occupe une bande spectrale complète. Pour faciliter l'insertion de l'application SAR dans un spectre électro-magnétique potentiellement déjà encombré, il peut donc être préférable de considérer d'autres familles de formes d'onde, présentant un spectre lacunaire, mais des lobes secondaires malgré tout faibles, et permettant toujours la formation de l'image SAR.


L'objectif de ce stage est de considérer l'emploi de codes de phase pour la formation d'images SAR. Si ce type de code fournit une souplesse d'utilisation potentiellement intéressante pour la problématique considérée, il présente en revanche des défauts potentiellement rédhibitoires pour les applications radar, qui risquent de se traduire par des défauts sur l'image SAR : énergie résiduelle importante hors bande spectrale d'intérêt, présence de lobes secondaires forts, robustesse limitée à l'effet Doppler. Il s'agira donc dans un premier temps d'étudier les avantages et désavantages de ce type de code dans le cadre de l'imagerie SAR. Dans un second temps, on considèrera la possibilité d'optimiser le code considéré pour réduire les défauts soulevés.

 

Le travail de stage consistera donc à :

- effectuer un état de l'art des techniques actuelles d'imagerie SAR

- prendre en main les techniques de formation d'images SAR, notamment en réalisant un simulateur simplifié de création d'images SAR.

- étudier l'impact de l'utilisation d'un code de phase sur le traitement SAR et sur la qualité de l'image SAR résultante.

- proposer des méthodes d'optimisation de code permettant de réduire les défauts constatés.

Le stagiaire sera accueilli au sein du département Electromagnétisme et Radar sur le site de l'ONERA à Palaiseau. Ce sujet de stage a vocation à être poursuivi par une thèse de doctorat.

 

Contacts : abigael.taylor@onera.fr ; olivier.rabaste@onera.fr

 

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