SIGNAUX ALEATOIRES
BASES DU TRAITEMENT STATISTIQUE
DU SIGNAL
 
B. PICINBONO
 
RESUME
 
Destiné à des étudiants de DEA ou de troisième année d'école d'ingénieurs,
ce  manuel  qui  fait  suite  aux  deux  premiers volumes  consacrés  aux  bases  du  calcul
des  probabilités  et  à  la  description des  signaux  aléatoires,  aborde  les  idées
fondamentales de traitement statistique du signal.
 
Le  traitement  statistique  du  signal apparaît  chaque  fois  que  l'on  veut  extraire  une
information  d'une  observation qui  comporte  des  éléments  aléatoires.  Ces  éléments
peuvent  provenir  du  signal lui-même  ou  de  perturbations  aléatoires  généralement
dénommées  bruit.  La méthode  de  loin  la  plus  courante  en  traitement  statistique  du
signal  est l'estimation  en  moyenne  quadratique  qui  fait  le  cœur  de  cet  ouvrage.  Elle
es t présentée  d'une  manière  synthétique  en  utilisant  au  maximum  des  méthodes
géométriques permettant d'encomprendre
très  simplement  le  principe et  de  nombreuses  applications  sont  discutées.  C'est  en  particulier  le  cas  des filtrages  de  Wiener  et  de
Kalman mais aussi de la prédiction qui est un des chapitres les plus importants à la fois du point de vue des méthodes statistiques et de
la  compréhension  des  signaux  aléatoires.  Le  dernier chapitre  aborde  la  théorie  du  filtre  adapté  qui  a  de  nombreux  liens  avec celle  de
l'estimation en moyenne quadratique.
Comme  dans  les  ouvrages  précédents,  de nombreux  problèmes  sont  présentés  à  la  fin  de  chacun  des  chapitres  et  les solutions  sont
rassemblées à la fin de l'ouvrage.
 
 
TABLE DES MATIERES  
   
   
PREFACE v
   
9          SIGNAUX ALEATOIRES ET SYSTEMES DYNAMIQUES 1
   
            9.1       Introduction 1
            9.2       Signaux auto régressifs 2
            9.3       Signaux à moyenne mobile        15
            9.4       Signaux ARMA 17
            9.5       Signaux aléatoires et représentation d'état des systèmes 20
            9.6       Processus de Markov 22
            9.7       Signaux générés par des filtres de Volterra 28
            9.8       Extensions au cas continu         30
            Problèmes 33
   
10        ESTIMATION EN MOYENNE QUADRATIQUE 35
   
            10.1      Introduction 35
            10.2      Estimation en moyenne quadratique et régression 37
            10.3      Estimation en moyenne quadratique sous contrainte 44
            10.4      Estimation linéaire en moyenne quadratique 47
            10.5      Estimation linéaire en moyenne quadratique avec contrainte 50
            10.6      Estimation linéaire-quadratique en moyenne quadratique 54
            10.7      Extensions au cas complexe     57
            10.8      Résumé et compléments sur l'ELMQ 63
            Problèmes 66
   
11        ESTIMATION DE SIGNAUX STATIONNAIRES 71
   
            11.1      Introduction au filtrage statistique 71
            11.2      Filtrage linéaire statistique sans contrainte 72
            11.3      Echantillonnage comme problème d'estimation 77
            11.4      Filtrage linéaire statistique avec contrainte 82
            11.5      Contrainte de causalité, filtrage de Wiener 87
            11.6      Filtrage statistique des signaux à temps continu 94