Restauration de sources radioastronomiques en milieu radioélectrique hostile : Implantation de détecteurs temps réel sur des spectres dynamiques. - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2007

Radioastronomical sources restoration from hostile radioelectric environment: Implementation of real-time detectors for dynamic spectra analysis.

Restauration de sources radioastronomiques en milieu radioélectrique hostile : Implantation de détecteurs temps réel sur des spectres dynamiques.

Résumé

The Universe is mostly studied thanks to electromagnetic waves.
Radioastronomy studies the radio band of the spectrum and therefore must look beyond its protected bands. Thus, sources have to be observed in bands where radiocommunication emissions are often both near and powerful.

This PhD thesis aimed at both developing and implementing real time digital processing methods. Such methods intend to mitigate surrounding interferences in order to restore natural radiosources. Instrumental limitations include single antenna observations without any a priori knowledge about interferers.
The keystone of all processings is an acurate estimation of the mean
for a chi2-distribution based set of data partly corrupted by outlayer
values. The various algorithms we used, ran on a test bench elaborated at Nançay. It consists of a high-dynamic multi-instruments digital receiver that is highly reconfigurable.

Both OH sources in Iridium frequency band and HI sources located in
ground based radar frequency bands are now available to radioastronomy observations. Sun and Jupiter daily recordings are now of much better quality. A particular algorithm has been developped in order to detect brief events (<100 ms) in a corrupted environment and then trigger high resolution recordings. This algorithm is now used on a regular basis at the Nançay Radio Station to gather Jovian S-bursts.
L'étude de l'Univers est effectuée de façon quasi-exclusive grâce aux ondes électromagnétiques. La radioastronomie qui étudie la bande radio du spectre est couramment obligée d'observer hors de ses bandes protégées. Il faut donc pouvoir observer des sources dans des bandes où les émissions des systèmes de télécommunication sont souvent proches et donc très puissantes.

Les travaux de cette thèse ont eu pour but de développer et d'implanter des méthodes temps réel de traitements numériques visant à atténuer les interférences ambiantes afin de restaurer les radiosources naturelles lors d'observation avec une antenne unique sans informations a priori.
Le cœur de ces traitements est basé sur l'estimation de la moyenne d'un échantillon suivant une loi du Khi-2 en présence de points aberrants.
Un récepteur numérique multi-instruments à grande dynamique élaboré à la station de radioastronomie de Nançay a servi de banc de test à ces divers algorithmes.

La bande corrompue par Iridium est maintenant observable et les sources HI situées dans la bande allouée aux radars sont de nouveau
accessibles. Les observations du Soleil et de Jupiter effectuées en
bande décamétrique sont maintenant de bien meilleure qualité.
Un algorithme a été développé pour configurer le récepteur en tant que détecteur et enregistreur rapide d'évènements très brefs (<100 ms) en milieu parasité. Il est aujourd'hui utilisé pour l'enregistrement de structures fines Joviennes.
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Dates et versions

tel-00319939 , version 1 (09-09-2008)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00319939 , version 1

Citer

Cedric Dumez-Viou. Restauration de sources radioastronomiques en milieu radioélectrique hostile : Implantation de détecteurs temps réel sur des spectres dynamiques.. Sciences de l'ingénieur [physics]. Université d'Orléans, 2007. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00319939⟩
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