Ce travail porte sur l’étude de l’environnement électromagnétique dans une chambre réverbérante à brassage mécanique de modes. Les chambres réverbérantes constituent un outil fondamental pour réaliser des mesures de compatibilité électromagnétique. Leur étude se focalise généralement sur les propriétés statistiques de la puissance du champ stationnaire. Cependant, d’autres études de ce champ stationnaire ont été faites sous un autre angle qui consiste à utiliser la décomposition en spectre d’ondes planes pour décrire ce champ. Les méthodes d’estimation spectrale à haute résolution constituent un outil puissant pour identifier les directions d’arrivée d’ondes planes. Ces méthodes réputées puissantes sont paramétriques, elles requièrent la connaissance a priori du nombre d’ondes planes à séparer. Une méthode complète basée sur le critère MDL (Minimum Description Length) pour l’estimation d’ordre et de l’algorithme MUSIC (MUltiple SIgnal Classification) a été codée pour l’estimation du nombre, des directions d’arrivée, des amplitudes et des phases des ondes planes. L’adaptation de l’estimateur du spectre d’ondes planes à l’environnement de la chambre réverbérante, qui est un milieu à forte corrélation, nécessite l’utilisation de la technique de lissage spatial pour décorréler les fronts d’onde. La simulation du fonctionnement de la chambre réverbérante par la méthode numérique FDTD (Finite Difference Time Domain) a permis d’avoir les cartographies du champ électrique pour réaliser l’étude de la variation du spectre angulaire par rotation du brasseur mettant en évidence l’effet du mouvement du brasseur sur les directions d’arrivée des ondes et sur leurs puissances respectives. Ce travail se termine par une étude statistique des directions d’arrivée et des amplitudes des ondes planes de la décomposition / This work deals with the study of electromagnetic environment in a mechanical stirred reverberation chamber. The reverberation chamber is a fundamental tool to perform measurements of electromagnetic compatibility. Its study is generally focused on the statistical properties of the stationary field power. However, other studies based on field decomposition on plane waves have been made to describe this environment. High resolution spectral methods are powerful tools to estimate the directions of arrival of plane waves. These parametric methods require a priori the knowledge of the number of plane waves to separate. A complete method based on MDL (Minimum Description Length) criterion and MUSIC algorithm (MUltiple SIgnal Classification) is developed for plane waves number, directions of arrival (DOA), amplitudes and phases estimation. To adapt the plane waves estimator to the environment of the reverberation chamber, which is a highly correlated medium, spatial smoothing technique is used for wavefronts decorrelation. The reverberation chamber is simulated by the FDTD (Finite Difference Time Domain) numerical method to obtain the electric field cartographies. They are then used to study the stirrer rotation effect on plane wave directions of arrival and their respective powers. This work concludes with a statistical study on the plane wave DOA and amplitudes

In this thesis a new approach is proposed for non-uniform linear arrays (NLA) which employs conventional subspace methods to improve the direction of arrival (DOA) estimation performance. Uniform linear arrays (ULA) are composed of evenly spaced sensor elements located on a straight line. ULA&#039 / s covariance matrix have a Vandermonde matrix structure, which is required by fast subspace DOA estimation algorithms. NLA differ from ULA only by some missing sensor elements. These missing elements cause some gaps in covariance matrix and Vandermonde structure is lost. Therefore fast subspace DOA algorithms can not be applied in this case. Linear programming methods and array interpolation methods can be used to solve this problem. However linear programming is computationally expensive and array interpolation is angular sector dependent and requires the same number of sensor in the virtual array. In this thesis, a covariance matrix augmentation method is developed by using the array interpolation technique and initial DOA estimates. An initial DOA estimate is obtained by Toeplitz completion of the covariance matrix. This initial DOA estimates eliminates the sector dependency and reduces the least square mapping error of array interpolation. A Wiener formulation is developed which allows more sensors in the virtual array than the real array. In addition, it leads to better estimates at low SNR. The new covariance matrix is used in the root-MUSIC algorithm to obtain a better DOA estimate. Several computer simulations are done and it is shown that the proposed approach improves the DOA estimation accuracy significantly compared to the same number of sensor ULA. This approach also increases the number of sources that can be identifed.

In this thesis, DOA estimation using array interpolation in randomly distributed sensor arrays is considered. Array interpolation is a technique in which a virtual array is obtained from the real array and the outputs of the virtual array, computed from the real array using a linear transformation, is used for direction of arrival estimation. The idea of array interpolation techniques is to make simplified and computationally less demanding high resolution direction finding methods applicable to the general class of non-structured arrays.In this study,we apply an interpolation technique for arbitrary array geometries in an attempt to extend root-MUSIC algorithm to arbitrary array geometries.Another issue of array interpolation related to direction finding is spatial smoothing in the presence of multipath sources.It is shown that due to the Vandermonde structure of virtual array manifold vector obtained from the proposed interpolation method, it is possible to use spatial smoothing algorithms for the case of multipath sources.

Ce travail porte sur l'étude de l'environnement électromagnétique dans une chambre réverbérante à brassage mécanique de modes. Les chambres réverbérantes constituent un outil fondamental pour réaliser des mesures de compatibilité électromagnétique. Leur étude se focalise généralement sur les propriétés statistiques de la puissance du champ stationnaire. Cependant, d'autres études de ce champ stationnaire ont été faites sous un autre angle qui consiste à utiliser la décomposition en spectre d'ondes planes pour décrire ce champ. Les méthodes d'estimation spectrale à haute résolution constituent un outil puissant pour identifier les directions d'arrivée d'ondes planes. Ces méthodes réputées puissantes sont paramétriques, elles requièrent la connaissance a priori du nombre d'ondes planes à séparer. Une méthode complète basée sur le critère MDL (Minimum Description Length) pour l'estimation d'ordre et de l'algorithme MUSIC (MUltiple SIgnal Classification) a été codée pour l'estimation du nombre, des directions d'arrivée, des amplitudes et des phases des ondes planes. L'adaptation de l'estimateur du spectre d'ondes planes à l'environnement de la chambre réverbérante, qui est un milieu à forte corrélation, nécessite l'utilisation de la technique de lissage spatial pour décorréler les fronts d'onde. La simulation du fonctionnement de la chambre réverbérante par la méthode numérique FDTD (Finite Difference Time Domain) a permis d'avoir les cartographies du champ électrique pour réaliser l'étude de la variation du spectre angulaire par rotation du brasseur mettant en évidence l'effet du mouvement du brasseur sur les directions d'arrivée des ondes et sur leurs puissances respectives. Ce travail se termine par une étude statistique des directions d'arrivée et des amplitudes des ondes planes de la décomposition

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