Techniques de séparation de sources appliquées aux traitements

2015-072
Techniques de séparation de
sources appliquées aux
traitements des signaux et
mesures GNSS
Proposant
Nom & Prénom
RIES Lionel
Organisme CNES
Adresse 18 Av E. Belin
Code postal 31401
Ville Toulouse
Adresse mail [email protected]
Email du Directeur du Laboratoire
[email protected]
Descriptif du sujet
Les performances, dont la précision et la disponibilité, d'un système GNSS, sont
fortement corrélées à la qualité des mesures en entrée des algorithmes de
Navigation. Or les mesures de code GNSS sont affectées de nombreuses erreurs
ou biais lentement variables, apparentées à des sources indépendantes. Citons
principalement le bruit thermique lié aux événements de diffusion thermique, le
bruit causé par les interférences liées à l’environnement du récepteur, et enfin le
bruit lié aux multitrajets.
A partir de 1990, de nombreuses méthodes d'analyse et de séparation de source
se sont développées dans le domaine audio ou du traitement d'image. A titre
d'exemple, l’analyse en composantes indépendantes s'est développée afin de
traiter le problème de séparation de sources aveugles en estimant les
contributions indépendantes d’un signal donné, elle est souvent illustrée par le
problème de séparation de plusieurs conversations dans un environnement
donné. Le principe est de considérer que le signal est, à un instant donné, un
mélange de sources indépendantes. Le cas de sources linéaires est actuellement
bien maîtrisé par contre le cas non linéaire fait l’objet d’intenses activités de
recherche (C. Jutten, A. Hyvarinen).
L’objectif de la thèse est d’évaluer ces méthodes, leurs apports et leur adaptation
aux traitements des signaux GNSS, voire des mesures GNSS, dans le but
d'améliorer la qualité et la robustesse des mesures et donc les performances de
positionnement. Ces méthodes seront particulièrement analysées pour les
contextes de grande diversité de source GNSS (par exemple, plusieurs antennes,
fréquences, récepteurs, satellites). Un exemple de résultats pourrait être la

réduction des erreurs de multitrajets et des autres sources d'erreurs provoquées
par l'environnement RF.
Au début de la thèse, un travail conséquent d'état de l'art de ces techniques de
traitement du signal et d'analyse mathématique sera mené, afin d'identifier les
classes de méthodes de séparation de sources pouvant s'appliquer ou s'adapter
aux modèles de mesures et cas d'usages GNSS.
Ensuite, il s'agira d'établir des cas d'usage GNSS pour lesquels l'adaptation des
techniques de séparation de sources sera déclinée. A titre d'exemple, les cas
d'usages représentatifs d'application critique en environnements contraints
pourront être ciblés (environnements affectées d'interférences et de multitrajets,
terminaux multiples pouvant fonctionner en collaboratif, disponibilité de plusieurs
fréquences, antennes et satellites, etc.)
Enfin, à partir de l'état de l'art et des cas d'usages, une ou plusieurs techniques
de séparation de sources seront évaluées, adaptées. Leur performances seront
non seulement évaluées en simulation, mais pourront également s'établir à partir
de mesures réelles (mesures de récepteurs et/ou signaux GNSS bruts).
Laboratoire d'accueil envisagé
TéSA / N7
Profil du candidat
Master à vocation traitement du signal et mathématiques appliquées - Des
connaissances en radiocommunications et systèmes de radionavigation par
satellites et/ou dans le domaine du traitement des signaux audio et ou du
traitement d'image seront utiles
Directeur de thèse
Nom & Prénom
A définir A définir
Adresse mail A définir
Responsable CNES de la thèse
Nom & Prénom
Ries Lionel
Structure DCT/RF/SR
Adresse mail [email protected]