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Ziadi, Anis. Particules gaussiennes déterministes en maximum de vraisemblance non-linéaire : application au filtrage optimal des signaux radar et GPS

Ziadi, Anis (2007) Particules gaussiennes déterministes en maximum de vraisemblance non-linéaire : application au filtrage optimal des signaux radar et GPS.

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Résumé en francais

Le filtre particulaire "aléatoire", bien connu aujourd'hui, est basé sur une interprétation par processus de branchement du générateur de filtrage non-linéaire. Sa généralité permet d'aborder tout problème d'estimation dynamique sans restriction concernant la nature des équations d'état ou des densités de probabilité. Cette technique procède par simulation numérique aléatoire des flots du système dynamique au moyen de particules de Dirac, corrigées par les observations et adaptées à l'évolution des connaissances a posteriori de l'état. Des évolutions successives de ce procédé ont montré l'intérêt des particules gaussiennes étendues pour la réduction du coût algorithmique et l'amélioration des performances du filtre. D'autre part, la supériorité du branchement/sélection déterministe s'est manifestée dans le cas de bruit source à valeurs discrètes, notamment pour l'estimation au sens du maximum de vraisemblance. Ce mémoire étend l'utilisation des particules déterministes de Gauss, principalement pour le maximum de vraisemblance, au cas général comprenant les bruits de dynamique continus. Il dote la technique particulaire "déterministe" d'une procédure optimisant le maillage particulaire de l'espace des bruits, ainsi que d'une contrainte de "non-recouvrement" des particules étendues assurant l'économie maximale. Une synthèse des principales variantes du filtrage particulaire, permettant d'établir un état des lieux de ces techniques, de leurs différences et points communs, y est proposée sans prétention d'exhaustivité. Concernant l'efficacité applicative, un récepteur particulaire "déterministe" des signaux radar, est proposé pour la détection/poursuite de cibles fortement manœuvrantes sous faible observation. Les performances de ce récepteur sont, d'abord illustrées par des simulations réalistes, puis comparées, sur données réelles issues d'expérimentations militaires, à celles du filtre à particule aléatoires de Dirac. La seconde application concerne le positionnement GPS de récepteur à forte dynamique. Elle aborde l'estimation optimale conjointe des paramètres cinématiques relatifs du récepteur et la détection du message binaire transmis par un satellite. En sus des architectures classiques de la chaîne d'acquisition du signal, on y met en évidence une architecture d'acquisition conjointe Doppler-décodage dans le cas de forte dynamique et de rapport signal/bruit faible.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Salut, Gérard
Ecole doctorale:Systèmes
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire d'Analyse et d'Architecture des Systèmes (LAAS) - CNRS
Mots-clés libres :Filtre Particulaire - Particule déterministes - Estimation optimale - Filtrage non-linéaire - Gaussienne - Radar - GPS
Sujets :Electricite, électronique, automatique
Déposé le :15 Jul 2010 14:39