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Дисертації з теми "Diffusion et diffraction des ondes"
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Tinel, Alain. "Diffraction de l'onde de Scholte par un dièdre et par un réseau de stries." Le Havre, 1991. http://www.theses.fr/1991LEHA0008.
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Après avoir discuté des ondes acoustiques planes évanescentes susceptibles de se propager dans un milieu illimité, les modes propres à l'interface eau/duraluminium ont été recherches et l'équation de Stanley a été résolue numériquement. Quelques techniques traditionnelles d'excitation de l'onde de Scholte sont rappelées, d'une part, celles qui sont fondées sur la conversion d'une onde incidente et, d'autre part, celles qui permettent d'obtenir directement l'onde. L'étude de la diffraction de l'onde de Scholte par un dièdre a été étudiée expérimentalement. Lorsque l'onde de Scholte atteint le dièdre, deux types de phénomènes sont observés et discutes: (a) la diffraction proprement dite, prédominante dans la direction de propagation de l'onde de Scholte incidente ; (b) les conversions de mode qui se manifestent généralement par des maximums d'amplitude dans des directions privilégiées. L'étude de la réversibilité de ce phénomène a permis de mettre au point une technique originale pour exciter l'onde de Scholte. Le comportement de l'onde de Scholte en présence de défaut de surface en creux a également été étudié. Dans le cas d'une strie unique à profil triangulaire symétrique, les phénomènes de conversion de mode sont du même type que ceux rencontrés lors de la diffraction de l'onde de Scholte par un dièdre. Une étude expérimentale de la diffraction de l'onde de Scholte par des réseaux de stries à profil triangulaire symétrique nous a amenés à constater que l'onde de Scholte diffracte suivant le modelé de Bragg.
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Moreau, Yann. "Etude comparative de procédures numériques utilisées en diffraction électromagnétique : application au cas d'un cylindre diélectrique inhomogène et infiniment long." Aix-Marseille 1, 1993. http://www.theses.fr/1993AIX11023.
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Ce travail a pour but de comparer des procedures numeriques utilisees en electromagnetisme lors de l'etude de la diffusion d'ondes electromagnetiques par des objets inhomogenes. Le cas particulier du cylindre dielectrique a pertes, inhomogene, infiniment long et de section-droite circulaire a ete choisi car on peut obtenir, dans certains cas, des solutions analytiques de reference. Le traitement theorique de ce probleme repose sur le formalisme integral et l'exploitation numerique fait appel a la methode des moments qui permet de ramener la resolution des equations integrales du probleme a une inversion de matrice. En utilisant au mieux la geometrie cylindrique du probleme, on s'est attache a minimiser le temps de calcul ainsi que la place en memoire necessaire a l'evaluation du champ electrique diffuse dans tout l'espace. Pour cela, on a elabore deux methodes dans lesquelles apparaissent des produits de convolution dans les systemes d'equations lineaires a resoudre. La methode des gradients conjugues, associee a un algorithme de transformee de fourier rapide, permet une resolution optimale des systemes obtenus. Enfin, differentes applications numeriques ont ete realisees et l'analyse des resultats obtenus a permis de comparer les possibilites et merites des deux methodes
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Bachelier, Elodie. "Modélisation électromagnétique des effets de diffusion de surface et de volume des sols par la méthode des différences finies." Toulouse, ENSAE, 1999. http://www.theses.fr/1999ESAE0017.
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L'interprétation des données radar relatives aux milieux naturels peut être grandement facilitée par la simulation partielle mais fine des interactions des ondes électromagnétiques avec ces milieux. Au cours de ce travail de thèse, nous avons adapté certains aspects de la méthode des différences finies en temporel au calcul de la diffraction électromagnétique par les sols, parmi lesquels l'introduction du champ accident, les conditions limites absorbantes et le calcul du champ lointain. Des codes ont été développés et validés en géométrie bi-dimensionnelle et tridimensionnelle. Nous avons également ouvert des perspectives sur une méthode multidomaines en temporel. L'objectif des outils de calcul réalisés est la simulation, dans les domaines temporels et fréquentiels, de la diffraction par les sols avec irrégularités de surface, hétérogénéité de volume et éventuellement présence de cibles. Ces aspects ont été introduits graduellement, d'abord par l'étude de sols rugueux homogènes, puis en prenant en compte l'hétérogénéité de volume liée à l'humidité et à la compacité, et enfin la présence d'objets enfouis. Ces différentes étapes ont permis d'étudier des problèmes variés pouvant difficilement trouver une réponse sans utiliser des méthodes numériques. En particulier, nous nous sommes intéressés à la pertinence de modèles de représentation des sols en surface vis à vis du coefficient de retrodiffusion, à l'influence des effets de volume sur la cohérence interférométrique et les réponses impulsionnelles, et à la caractérisation de cibles génériques.
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Eudeline, Yannick. "Diffusion acoustique par des cibles limitées : traitement numérique des signaux." Le Havre, 1998. http://www.theses.fr/1998LEHA0005.
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L'objectif de ce travail est l'étude de l'interaction entre une onde de volume et une cible limitée immergée. Les cibles sont des lames minces de largeur finie et des disques circulaires minces de duraluminium. Elles sont étudiées à l'aide de deux méthodes expérimentales complémentaires. Dans une première méthode, le champ de pression autour de la cible est étudié à l'aide de transducteurs piézoélectriques. Les études en configurations monostatique et bistatique, alliées aux traitements des signaux acoustiques, permettent de montrer les diffractions aux bords, les conversions en modes de Lamb et les diffusions de ces ondes sur les arêtes. Dans une deuxième approche, l'utilisation d'un baromètre laser permet de mesurer la composante normale des déplacements à la surface de l'objet et ainsi de réaliser une cartographie des ondes circulant à la surface. On peut représenter l'évolution de l'amplitude des vibrations selon un segment de mesure. Lorsque celui-ci correspond à la direction de propagation d'ondes, la méthode S. W. A. M. (surface wave analysis method) fournit une représentation complète des ondes de surface. Dans le cas du disque, l'utilisation de la théorie géométrique de la diffraction permet de prédire la position spatio-temporelle des ondes A générées sur l'arête circulaire par l'onde de volume incidente.
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Tournour, Zoubida. "Hybridation des méthodes asymptotiques et de la méthode des équations intégrales pour résoudre des problèmes de diffusion en acoustique." Compiègne, 2000. http://www.theses.fr/2000COMP1264.
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L'étude des phénomènes de la diffusion d'ondes acoustiques a pris un intérêt particulier depuis plusieurs années dans le domaine de la détection sous marine et les travaux dans le domaine n'a cessé de se développer. Lorsque la taille des obstacles diffractant est du même ordre de grandeur que la longueur d'onde d'étude, il est possible de calculer le champ diffusé par des méthodes numériques telles que la Méthode des Eléments Finis de Frontière. Malheureusement cette méthode se heurte, lorsque la taille de l'objet diffractant devient grande comparée à la longueur d'onde, aux capacités limitées des calculateurs. Par ailleurs, des Méthodes Asymptotiques ont été développées pour exprimer le champ de pression diffusé par des obstacles de grandes dimensions et constituent un excellent outil de calcul en hautes fréquences. Lorsque l'obstacle présente simultanément des zones de dimensions grandes devant la longueur d'onde et d'autres petites par rapport à celle-ci, la mise en oeuvre pratique des méthodes asymptotiques devient lourde et la résolution par les méthodes numériques demande un temps de calcul considérable. Pour résoudre ce problème, nous proposons une méthode hybride couplant les méthodes asymptotiques avec la méthode des éléments finis de frontière. L'idée de l'hybridation consiste à résoudre, par méthodes asymptotiques, un problème de diffraction posé sur l'obstacle régularisé, complété par un traitement numérique par éléments finis de frontière des singularités locales de l'obstacle réel. L'étude de faisabilité montre qu'un maillage réduit autour de la complexité géométrique couvrant une distance de part et d'autre de la singularité de l'ordre de deux fois la longueur d'onde d'intérêt est suffisante. Un critère de convergence a alors été élaboré et a conduit à des résultats satisfaisants.
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Chane-Kee-Sheung, Harry. "Etude d'un réseau de fentes longitudinales en guides d'ondes rectangulaires en modes de diffraction et de rayonnement : détermination de sa surface équivalente radar." Toulouse 3, 1993. http://www.theses.fr/1993TOU30116.
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Les antennes reseaux en guides a fentes sont utilisees depuis plusieurs annees. Ces antennes sont generalement concues a leur frequence de fonctionnement nominale. Cependant, leur comportement lorsqu'elles sont eclairees par une onde plane de frequence quelconque, est le plus souvent ignore. Cet aspect peut prendre une importance non negligeable du fait de l'interet porte a la discretion radar aujourd'hui. Il paraissait donc souhaitable de pouvoir caracteriser la surface equivalente radar d'une antenne reseau pour une frequence quelconque. L'application du principe d'equivalence permet de definir un systeme d'equations integrales dont les inconnues sont les champs electriques des fentes du reseau. La resolution de ces equations est faite par la methode des moments (mom). Les caracteristiques de diffraction de l'antenne sont alors obtenues a partir des champs des fentes. L'etude d'un reseau a l'emission (alimentation par le mode fondamental du guide) est ensuite presentee. Une analyse par la mom est d'abord effectuee. Une presentation des methodes de conception des antennes reseaux en guides a fentes est ensuite faite. Ces methodes font appel a la notion d'admittance placee sur une ligne de transmission. Les variations de cette admittance en fonction des parametres geometriques de la fente et du guide, a une frequence donnee, sont etablies au moyen de la mom. Les resultats obtenus sont alors utilises lors de la conception des reseaux
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Rogron, Bertrand. "Qualité et performances de l'image radar dans le domaine complexe." Toulouse 3, 1995. http://www.theses.fr/1995TOU30070.
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Ce document porte sur l'utilisation de l'amplitude et de la phase des images radar a travers deux themes: le premier concerne la qualite de l'image. La scene radar contient des cibles ponctuelles qui permettent d'obtenir la reponse impulsionnelle du systeme avec une precision generalement suffisante. La methode de recherche est entierement automatique et permet d'isoler les ambiguites en azimut. Le niveau de bruit sur l'image est estime en exploitant le caractere blanc de son spectre. Le principe de la mesure repose sur le calcul des premiers termes de la fonction d'autocorrelation du signal complexe en distance, effectue en des regions de l'image de puissances differentes. Le deuxieme concerne l'interferometrie par radar. Dans le domaine de la classification de surfaces agricoles, on utilise generalement les informations de puissance qui sont donnees par le radar a des dates successives. A partir d'un couple d'images du satellite ers1, il est montre que l'interferometrie apporte des informations complementaires, liees aux evolutions des surfaces a petite et a grande echelle. Chaque pixel peut se decomposer en deux parties, coherente et incoherente, ce qui permet de dissocier la puissance des elements stables, de celle des elements instables. Lorsque les elements du sol sont suffisamment stables, il est possible d'utiliser un couple d'images pour ameliorer la resolution en distance jusqu'a un facteur deux. Grace a une modelisation de la prise de vue, on peut connaitre de maniere precise les parametres permettant de construire l'image super-resolue. La technique et les algorithmes sont valides par l'analyse de cibles ponctuelles sur un couple d'images du satellite ers1
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Touma, Rita. "Approche matricielle de l’imagerie sismique passive par ondes de volume." Thesis, Université Grenoble Alpes, 2022. http://www.theses.fr/2022GRALU011.
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La structure des zones de faille a une directe implication sur l'évaluation des risques sismiques. Les techniques d'imagerie par réflexion, en particulier la migration, sont couramment utilisées pour imager le sous-sol. Un modèle de vitesse précis est souvent nécessaire pour localiser correctement les réflecteurs en profondeur. L'imagerie des zones de faille est un défi en raison de la distribution complexe de la vitesse des ondes de volume en leur sein. La plupart des techniques de réflexion imagent les zones de faille indirectement à partir de la discontinuité des couches géologiques. Les hétérogénéités à petite échelle, telles que les fissures et les fractures, sont généralement négligées. Dans cette thèse, nous proposons une approche d'imagerie matricielle pour l'exploration géophysique qui compense les variations de vitesse dans la croûte pour imager les hétérogénéités de cette dernière avec une résolution de l'ordre de la longueur d'onde autour des zones de faille.L'imagerie matricielle est inspirée de précédents travaux en imagerie ultrasonore et optique. D'une part, les corrélations du bruit ambiant sont utilisées pour construire la matrice de réflexion. La composante des ondes de volume dans cette matrice contient toute l'information disponible sur le milieu. D’autre part, l'approche présentée ne nécessite pas un modèle de vitesse détaillé du sous-sol.Dans une première application, nous utilisons des enregistrements de bruit ambiant dans la bande de fréquence [10 20] Hz provenant d'un réseau dense de géophones afin d'imager la faille de San Jacinto, Californie, à petite échelle. Les corrélations ZZ sont calculées et organisées en matrice 2D. En appliquant des lois de retard temporels sur les réponses impulsionnelles entre géophones, la matrice de réponse est projetée en profondeur, en se basant sur un modèle de vitesse homogène. Une matrice de réflexion focalisée est obtenue et contient les réponses impulsionnelles entre un ensemble de sources et récepteurs virtuels à chaque profondeur. A partir de cette matrice, l'image du milieu est construite et ses aberrations peuvent être quantifiées. La différence entre le modèle de vitesse considéré et la réalité entraînent des distorsions de phase, qui dégradent la résolution de l'image. Un processus de correction matricielle des aberrations permet de compenser ces distorsions en introduisant la matrice distorsion. Une image 3D des 4 premiers km de la croûte terrestre est obtenue avec une résolution huit fois plus fine que celle attendue en milieu homogène. Des différences de réflectivité sont observées entre le Nord-Ouest et le Sud-Est de la faille avec une zone de dommages intense et localisée dans le Sud-Est.Dans un deuxième cas d'étude, nous imageons la structure à grande échelle de la faille Nord Anatolienne en utilisant les corrélations horizontales [0.1 0.5] Hz calculées entre 73 paires de stations. Un modèle de vitesse multi-couches est considéré. Une correction locale des distorsions de phase est effectuée. La structure profonde des principaux blocs géologiques est révélée. Des différences dans la profondeur du Moho sont mises en lumière, avec un saut sous la branche nord. Une forte réflectivité est observée dans la région située le long de la branche Nord de la faille, coïncidant avec la limite des blocs lithosphériques. La diffusion dans le nord s'étend jusqu'à 60 km de profondeur, suggérant une zone de cisaillement qui pénètre dans le manteau supérieur sous la branche Nord.Dans la dernière partie de cette thèse, nous proposons une approche qui ouvre la voie à une tomographie passive 3D de la vitesse des ondes de volume. Enfin, toutes les applications présentées confirment l'efficacité de la matrice de réflexion pour révéler la distribution des hétérogénéités dans la croûte terrestre. Elle peut être appliquée sur n'importe quelle bande de fréquence, pourvu que l'échantillonnage spatial du réseau de géophones satisfasse au critère de NyquistRevealing the structure of fault zones provides insights required to assess seismic hazards. Reflection imaging methods, in particular migration, are commonly used to image the subsurface. An accurate velocity model is often needed to properly locate the reflectors in depth.Imaging fault zones is challenging due to the complex distribution of velocity. Also, most reflection techniques image fault zones indirectly from the discontinuity of geological layers. Wave diffraction by small-scale heterogeneities, such as cracks and fractures is generally neglected.In this thesis, we propose a matrix imaging approach for geophysical exploration that handles the velocity variation in the crust and allows to resolve heterogeneities of the order of the wavelength throughout the fault zone.The reflection matrix approach is inspired from previous studies in ultrasound and optical imaging of complex media. First, ambient noise cross-correlations are used to retrieve the reflection matrix associated with a dense array of geophones. The body wave components of this matrix contains all the information available on the medium. Second, the presented approach does not require a detailed velocity model of the subsurface. A set of matrix operation is applied to compensate for the mismatch between the actual wave velocity model and its approximate model.In a first application, we use ambient noise records in the frequency band [10 20] Hz from a dense array in order image the San Jacinto Fault, California, at small scale with an horizontal resolution of 80 m. ZZ cross-correlations are computed and arranged as 2D matrix. By applying time delays, the response matrix is projected to depth, using a homogeneous velocity model. A focused reflection matrix is obtained, that contains the impulse response between virtual sources and receivers at depth. From this matrix, the image of the medium is built and the resolution of the image can be quantified.Variations between the considered model and the reality result in phase distortions, i.e aberrations, that have detrimental effects on the image of the medium.We develop an aberration correction process that allows to compensate for these distortions by introducing a novel operator, the distortion matrix. 3D images of the first 4 km of the crust are retrieved. These images reveal the backscattered intensity generated by the heterogeneities in the medium. The location and reflectivity of scatterers are retrieved with a resolution 8 times better than the one in free space. Differences in the scattering between the Northwest and the Southeast of the fault were reported with an intense localized damage zone in the Southeast.In a second application, we image the large scale structure of North Anatolian Fault using [0.1 0.5] Hz horizontal cross-correlations computed between 73 pairs of stations. A multi-layered velocity model is considered. A local correction of the phase distortions is performed. The scattering structure of the crust and the upper mantle is revealed. Differences in the Moho depth are reported, with a step below the northern branch. Strong scattering is observed in the region lying along the northern strand of the fault, coinciding with the limit of the lithospheric blocks. The scattering in the North extends to 60 km depth, suggesting a shear zone that penetrates in the upper mantle beneath the northern strand. The scattering also reveals the deep structure of the main geological blocks.In the last part of this thesis, we propose an approach that paves the route towards a 3D passive tomography of the body wave velocity. Finally, all the presented applications confirm the efficiency of the reflection matrix approach in revealing the structure of the subsurface. It provides new insights into the scattering distribution in the Earth. It can be applied to any scale, scattering regime, and frequency bandwith, if the spatial sampling of the geophones' array satisfies the Nyquist criterion
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Robert, Sébastien. "Propagation d’ondes cohérentes et résonances dans des milieux élastiques présentant des inclusions cylindriques périodiquement ou aléatoirement distribuées." Le Havre, 2004. http://www.theses.fr/2004LEHA0010.
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Le cadre dans lequel s’inscrit cette thèse est la propagation d’ondes acoustiques dans des milieux élastiques multidiffusants périodiques ou aléatoires. Les outils mis en œuvre sont ceux de la diffusion multiple, et la description de l’interaction d’une onde avec un diffuseur a été traitée à l’aide d’une analyse modale. Les deux premiers chapitres de la thèse traitent des phénomènes d’interaction résonante tout d’abord dans un réseau de quelques diffuseurs, puis dans un réseau composé d’une distribution unidimensionnelle de diffuseurs en nombre infini et rangés périodiquement. La propagation d’ondes dans des réseaux périodiques bidimensionnels est ensuite étudiée dans le troisième chapitre. Le formalisme est exploité dans le chapitre final pour valider une théorie de milieux effectifs décrivant originellement la réflexion et la transmission par une distribution aléatoire de diffuseurs. Pour cette validation, la théorie a été adaptée à une distribution semi-périodique de diffuseursIn the present thesis, the propagation of acoustics waves in multiple scattering elastic media, either periodic or random, is studied. The multiple scattering process is described by a multiple scattering formalism developed as part of modal theories. In the first and second chapters, the scattering by a cluster of a few scatterers and by an infinite periodic linear array of scatterers is studied from the resonant point of view. Next, in the third chapter, the propagation of waves in a two-dimensional periodic array is analysed. To calculate the reflection and transmission coefficients, the approach consists in considering the two-dimensional array as a periodic series of infinite periodic linear arrays. This approach is also used in the last chapter to validate an effective medium theory, originally developed for purely random multiple scattering media ; the theory is validated by adapting it to random distributions of infinite periodic linear arrays, i. E. To half-periodic media
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PORTELLA, MARCIA TEREZA. "Spectroscopie coherente et etude d'un espace poreux par melange a quatre ondes." Paris 6, 1987. http://www.theses.fr/1987PA066586.
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Nous avons construit des lasers qui ont servi a des experiences de melange a quatres ondes (reseau transitoire). Nous avons d'abord etudie la reponse non lineaire du troisieme ordre lorsque le milieu presente un continuum large d'etats (colorants). Le signal obtenu sur le cresyl-violet en film mince de colle cellulosique a ete analyse. La technique du reseau transitoire a ete ensuite utilisee pour caracteriser la dynamique de molecules dans un milieu poreux (vycor) et etudier la geometrie des connexions entre pores. Nous avons etudie la rotation de l'azobenzene en solution soit libre soit contenue a l'interieur de l'espace poreux. Ces experiences peuvent etre realisees sur des echelles allant de la femtoseconde a la seconde, permettant ainsi l'etude tant du temps de coherence que des proprietes de diffusion des materiaux
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Ta, Quang Anh. "Modélisation des propriétés mécaniques anisotropes aléatoires et impacts sur la propagation des ondes élastiques." Phd thesis, Ecole Centrale Paris, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00589052.
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L'objectif de ce travail de thèse est de prendre en compte à la fois l'hétérogénéité, l'anisotropie et des incertitudes dans la simulation 3D de la propagation d'ondes élastiques. Pour ce faire, dans un premier temps, on modélise le champ de propriétés mécaniques, ici le champ de tenseur d'élasticité, par un modèle de champ stochastique 3D des matrices définie-positives. La construction de ce modèle de champ est essentiellement fondée sur celle de Soize [2008]. Notre modèle conserve ainsi les propriétés principales du modèle de Soize comme le paramétrage minimal contrôlant l'amplitude de la fluctuation et la taille caractéristique de la variabilités patiale, le comportement local a priori arbitrairement anisotrope (anisotropie triclinique) et les propriétés mathématiques fondamentales. De plus, un nouveau paramètre est introduit dans ce modèle pour imposer un niveau d'anisotropie moyen souhaité. Dans un deuxième temps, on effectue des adaptations du code de calcul d'éléments finis spectraux, à savoir le code parallèle SPEC3D, afin d'une part de générer les réalisations du champ stochastique du tenseur d'élasticité et d'autre part de prendre en compte l'anisotropie dans la résolution numérique du problème élastodynamique. Des études paramétriques utilisant SPEC3D sont ensuite réalisées mettant en évidence les influences de l'anisotropie et des paramètres d'hétérogénéité sur la propagation d'ondes sismiques. En particulier, elles démontrent une dépendance directe entre la longueur de corrélation du champ de propriétés et le temps caractéristique d'apparition de la diffusion. Ce régime se manifeste par l'équipartition d'énergie entre les mouvements irrotationnels et rotationnels.
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Larminat, Anne. "Contribution à l'étude de structures guidantes inhomogènes : étude des pertes métalliques et des discontinuités uniaxiales." Toulouse, INPT, 1994. http://www.theses.fr/1994INPT116H.
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Une formulation rigoureuse a partir d'equations integrales deduites de la seconde identite de green est proposee pour l'analyse en modes hybrides de structures guidantes inhomogenes de forme quelconque. Cette etude permet de caracteriser la propagation des ondes determinee par l'etude de la distribution des champs electromagnetiques dans toute la structure. L'avantage de notre formulation reside dans le fait que seules des integrales de contour sont utilisees et calculees pour decrire la section transversale du guide inhomogene. L'etude de structures a geometrie quelconque est rendue possible par la discretisation des equations par la methode des elements de frontiere. Par ailleurs, cette formulation, par une methode de perturbation, permet de determiner les pertes metalliques par l'intermediaire d'une impedance de surface. Cette analyse est ensuite appliquee, dans une deuxieme partie, a l'etude de discontinuites uniaxiales en guides inhomogenes par la methode du raccordement modal. Les integrales de surface intervenant dans la determination de la matrice de diffraction caracterisant la discontinuite sont reduites a des integrales de contour par un developpement mathematique rigoureux
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Martinez, Inglés Maria Teresa. "Theoretical and experimental characterization of the 60 GHz radiocommunication channel." Thesis, Lille 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL10213/document.
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Dans un avenir proche, l'utilisation des bandes libres à 60 GHz permettra des débits de plusieurs Gb/s sur de courtes distances. Cependant, la conception de ces systèmes de communication sans fil dépendra fortement des caractéristiques du canal de propagation. L'objectif de cette thèse porte sur la caractérisation spatiotemporelle du canal de propagation afin de quantifier l'apport des techniques multi antennes (MIMO) sur les performances de la communication. Un sondeur de canal adapté à cette bande passante est développé afin d'effectuer des mesures intensives de caractérisation à l'intérieur des bâtiments. Pour la caractérisation théorique du canal, le modèle déterministe de tracé de rayons fut complété pour prendre en compte i) la diffraction sur les arêtes horizontales d'un obstacle rectangulaire, une nouvelle méthode hybride basée sur la théorie uniforme de la diffraction et de l'optique physique a été proposée et validée, ii) les caractéristiques de diffusion pour des matériaux typiquement rencontrés dans les constructions, ces caractéristiques ayant été estimées à partir de la caractérisation expérimentale. Ces résultats ont montré que l'introduction des coefficients de diffusion pour chaque matériau améliore la précision du modèle contrairement à ce qui peut être trouvé dans la littérature où un paramètre moyen de diffusion est proposé pour un environnement donné. Enfin, à partir des mesures de sondage de canal, les simulations des performances du standard IEEE 802.15c MIMO-OFDM montrent que l'utilisation des techniques multi antennes peut à la fois augmenter le débit d' un facteur de 3,7 et la distance de communication d'un mètreThe use of the license-free 60-GHz frequency band will allow multi-Gb/s data transmission over short distances. The design of these wireless communication systems strongly depends on the propagation channel. The objective of the thesis focuses on the multidimensionnal channel characterization to quantify at the end the contribution of multi-antenna techniques (MIMO) on the performance of communication. A wideband mm-W frequency channel sounder was developed and has allowed extensive indoor channel measurements. In order to compare experimental results with theoretical value, the ray tracing tool was improved. Taking into account the diffraction that takes place at the top of a rectangular obstacle, a new method based on a hybrid uniform theory of diffraction-physical optics has been proposed and validated. Experimental results had also allowed to quantify the diffuse parameters for materials usually found in indoor environments. It was shown that introducing the contribution of diffuse scattering improves the accuracy of the RT tool unlike what it can be found in the literature where an average diffuse scattering parameter is proposed for a given environment. Finally, based on the channel measurements, the performance of IEEE 802.15.3c MIMO-OFDM systems was performed and the results show that the use of antennas array at both the transmitter and receiver side could increase both the throughput by a factor of 3.7 and the communication distance by 1 meter
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Saucourt, Jérémy. "Nouveau procédé dynamique d’analyse et de contrôle du front d’onde synthétique de réseaux de lasers." Thesis, Limoges, 2019. http://www.theses.fr/2019LIMO0050.
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Des projets futuristes tels que la production d’énergie par fusion nucléaire, ou encore la navigation interstellaire par voiles solaires, requièrent l’utilisation d’une source de lumière de luminance extrême. Dans l’objectif d’augmenter la luminance de sources lasers, mes travaux de thèse ont porté sur la combinaison cohérente de réseaux de lasers. Ils ont conduit au développement d’un nouveau procédé de contrôle compact du front d’onde de synthèse formé par le réseau de faisceaux lasers. Ce procédé permet de sculpter à façon la figure intensimétrique du champ lointain et donc de contrôler la distribution angulaire d’énergie émise par le réseau de faisceaux lasers. Le procédé développé utilise un module convertisseur phase/amplitude intégrant un élément diffuseur. Une méthode de mesure de la matrice de transfert d’un système optique a été développée pour caractériser ce module convertisseur de champ. A tout instant, le front d’onde de synthèse est estimé par une boucle numérique de recouvrement de phase basée sur un algorithme à projections alternées. Ce calcul approché permet d’ajuster progressivement les relations de phases du réseau de faisceaux lasers jusqu’au jeu de phases arbitraire souhaité. Le procédé permet le contrôle d’un front d’onde de synthèse en moins de 10 corrections de phases, quasi-indépendamment du nombre de faisceaux lasers à contrôler. Il est robuste aux défauts environnementaux et indépendant du jeu de phases initiales. J’ai démontré la compacité du système étudié en analysant et contrôlant une pupille de synthèse de 4 cm de côté, constituée de 16 faisceaux, à l’aide d’un module d’analyse mesurant seulement 30 cm. J’ai également montré expérimentalement le contrôle des phases de réseaux de 16 à 100 faisceaux lasers avec des erreurs résiduelles valant respectivement λ/30 et λ/20 rms. Les capacités de cette méthode peuvent être étendues au contrôle des ordres de Zernike supérieurs du front d’onde de synthèse, ou bien plus généralement pour mesurer directement le front d’onde d’un rayonnement cohérentFuturistic projects such as nuclear fusion power generation, or interstellar navigation by solar sails, require the use of a light source of extreme brightness. In order to increase the brightness of laser sources, my thesis work focused on the coherent beam combination of laser arrays. They led to the development of a new compact control process for the synthetic wavefront formed by the laser beam array. This process makes it possible to tailor the intensity pattern of the far field and thus control the angular distribution of energy emitted by the laser beam array. The process developed uses a phase/amplitude converter module with an integrated diffuser element. A method of measuring the transfer matrix of an optical system has been developed to characterize this field converter module. At any time, the synthetic wavefront is estimated by a phase recovery loop based on an alternating projections algorithm. This approximate calculation makes it possible to gradually adjust the phase relationships of the laser beam array to the desired arbitrary phase set. The process allows the control of a synthetic wavefront in less than 10 phase corrections, almost independently of the number of laser beams to be controlled. It is resistant to environmental defects and independent of the initial phase set. I demonstrated the compactness of the system studied by analyzing and controlling a 4 cm large synthetic pupil, composed of 16 beams, using an analysis module measuring only 30 cm. I also experimentally showed the control of the network phases of 16 to 100 laser beams with residual errors of λ/30 and λ/20 rms respectively. The capabilities of this method can be extended to control the higher Zernike orders of the synthetic wavefront, or more generally to directly measure the wavefront of coherent radiation
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Diong, Mouhamadou. "Développement d'outils statistiques pour l'amélioration de dispositifs d'imagerie acoustique et micro-onde." Thesis, Aix-Marseille, 2015. http://www.theses.fr/2015AIXM4771/document.
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L'un des enjeux majeurs pour les systèmes d'imagerie par diffraction acoustique et micro-onde, est l'amélioration des performances obtenues au moment de la reconstruction des objets étudiés. Cette amélioration peut s'effectuer par la recherche d'algorithmes d'imagerie plus performants d'une part et par la recherche d'une meilleure configuration de mesures d'autre part. La première approche (recherche d'algorithmes) permet d'améliorer le processus d'extraction de l'information présente dans un échantillon de mesures donné. Néanmoins, la qualité des résultats d'imagerie reste limitée par la quantité d'information initialement disponible. La seconde approche consiste à choisir la configuration de mesures de manière à augmenter la quantité d'information disponible dans les données. Pour cette approche, il est nécessaire de quantifier la quantité d'information dans les données. En théorie de l'estimation, ceci équivaut à quantifier la performance du système. Dans cette thèse, nous utilisons la Borne de Cramer Rao comme mesure de performance, car elle permet d'analyser la performance des systèmes de mesures sans être influencé par le choix de la méthode d'inversion utilisée. Deux analyses sont proposées dans ce manuscrit. La première consiste en l'évaluation de l'influence des facteurs expérimentaux sur la performance d'inversion. Cette analyse a été effectuée pour différents objets le tout sous une hypothèse de configuration bidimensionnelle. La seconde analyse consiste à comparer les performances de l'estimateur obtenu avec l'approximation de Born aux valeurs de la borne de Cramer Rao (BCR); l'objectif étant d'illustrer d'autres applications possibles de la BCRImproving the performance of diffraction based imaging systems constitutes a major issue in both acoustic and electromagnetic scattering. To solve this problem, two main approaches can be explored. The first one consists in improving the inversion algorithms used in diffraction based imaging. However, while this approach generally leads to a significant improvement of the performance of the imaging system, it remains limited by the initial amount of information available within the measurements. The second one consists in improving the measurement system in order to maximize the amount of information within the experimental data. This approach does require a quantitative mean of measuring the amount of information available. In estimation problems, the {appraisal of the} performance of the system is often used for that purpose. In this Ph.D. thesis, we use the Cramer Rao bound to assess the performance of the imaging system. In fact, this quantity has the advantage of providing an assessment which is independent from the inversion algorithm used. Two main analysis are discussed in this thesis. The first analysis explores the influence on the system's performance, of several experimental conditions such as the antennas positions, the radiation pattern of the source, the properties of the background medium, etc. Two classes of objects are considered: 2D homogeneous circular cylindrical objects and 2D cylindrical objects with defect. The second analysis studies the performance of an estimator based on Born approximation with the Cramer Rao Bound as reference. The aim of this second analysis is to showcase other possible applications for the Cramer Rao Bound
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Pan, Cihui. "Diffraction électromagnétique par des réseaux et des surfaces rugueuses aléatoires : mise en œuvre deméthodes hautement efficaces pour la résolution de systèmes aux valeurs propres et de problèmesaux conditions initiales." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015SACLV020/document.
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Dans cette thèse, nous étudions la diffraction électromagnétique par des réseau et surfaces rugueuse aléatoire. Le méthode C est une méthode exacte développée pour ce but. Il est basé sur équations de Maxwell sous forme covariante écrite dans un système de coordonnées non orthogonal. Le méthode C conduisent à résoudre le problème de valeur propre. Le champ diffusé est expansé comme une combinaison linéaire des solutions propres satisfaisant à la condition d’onde sortant.Nous nous concentrons sur l’aspect numérique de la méthode C, en essayant de développer une application efficace de cette méthode exacte. Pour les réseaux, nous proposons une nouvelle version de la méthode C qui conduit `a un système différentiel avec les conditions initiales. Nous montrons que cette nouvelle version de la méthode C peut être utilisée pour étudier les réseaux de multicouches avec un médium homogène.Nous vous proposons un algorithme QR parallèle conçu spécifiquement pour la méthode C pour résoudre le problème de valeurs propres. Cet algorithme QR parallèle est une variante de l’algorithme QR sur la base de trois tech- niques: “décalage rapide”, poursuite de renflement parallèle et de dégonflage parallèle agressif précoce (AED)We study the electromagnetic diffraction by gratings and random rough surfaces. The C-method is an exact method developed for this aim. It is based on Maxwell’s equations under covariant form written in a nonorthogonal coordinate system. The C-method leads to an eigenvalue problem, the solution of which gives the diffracted field.We focus on the numerical aspect of the C-method, trying to develop an efficient application of this exact method. For gratings, we have developed a new version of C-method which leads to a differential system with initial conditions. This new version of C-method can be used to study multilayer gratings with homogeneous medium.We implemented high performance algorithms to the original versions of C-method. Especially, we have developed a specifically designed parallel QR algorithm for the C- method and spectral projection method to solve the eigenvalue problem more efficiently. Experiments have shown that the computation time can be reduced significantly
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Besson, Claudine. "Effet photoréfractif dans l'oxyde de bismuth germanium (bi12Ge020) : détermination des paramètres du matériau, intensification de l'effet photoréfractif par un champ alternatif et amplification d'ondes optiques." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 1989. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00718040.
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Etude des paramètres caractéristiques de l'effet photorefractif dans l'oxyde de bismuth germanium (bi12Ge020) par des expériences de diffraction d'ondes optiques. Ces résultats sont mis a profit pour la réalisation d'un amplificateur d'ondes optiques base sur le couplage dans le matériau. Les principaux paramètres photorefractifs mesures sont: la longueur de diffusion des porteurs de charge; la densité de centres ionises dans le noir; la photoconductivité. L'influence du dopage sur ces paramètres est discutées. Des améliorations des performances du bi12Geo20 sont obtenues en appliquant un champ alternatif créneau au cristal. Nous avons réalise des expériences de couplage d'onde sous champ créneau et en avons développé une description analytique. Cette technique intensifie le transfert d'énergie entre deux ondes
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Ingremeau, Maxime. "Ondes planes tordues et diffusion chaotique." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLS477/document.
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Cette thèse traite de plusieurs problèmes de théorie de la diffusion dans la limite semi-classique, c’est à dire des propriétés des fonctions propres généralisées d’un opérateur de Schrödinger à haute fréquence. Les fonctions propres généralisées d’un opérateur de Schrödinger sur l’espace euclidien, pour un potentiel lisse à support compact, peuvent toujours se décomposer comme la somme d’une partie entrante et d’une partie sortante, plus un terme négligeable à l’infini. La matrice de diffusion relie alors la partie entrante et la partie sortante de la fonction propre. Une première partie de ce travail concerne le spectre de la matrice de diffusion. On montre un résultat d’équidistribution des valeurs propres de la matrice de diffusion, sous l’hypothèse sans doute générique que les ensembles de points fixes de certaines applications définies à partir de la dynamique classique sont de mesure de Lebesgue nulle. Ce résultat était connu précédemment, sous l’hypothèse additionnelle que la dynamique classique est sans ensemble capté.Une seconde partie du travail concerne les ondes planes tordues, qui sont une famille particulière de fonctions propres généralisées d’un opérateur de Schrödinger, pouvant s'écrire comme la somme d'une onde plane et d'une partie purement sortante. Nous faisons l’hypothèse que la dynamique classique sous-jacente possède un ensemble capté hyperbolique, et qu’une certaine pression topologique est négative. Sous ces hypothèses, on obtient dans la limite semi-classique une description précise des ondes planes tordues comme une somme convergente d’états lagrangiens. On peut en particulier en déduire la mesure semi-classique associée aux ondes planes tordues. Si la variété est de courbure négative, et que le potentiel est nul, ces états lagrangiens sont associés à des lagrangiennes se projetant sans caustiques sur la variété de base. On peut alors en déduire des résultats sur les normes C^l et les ensembles nodaux des ondes planes tordues. Nous obtenons aussiune borne inférieure sur le nombre de domaine nodaux de la somme de deux ondes planes tordues de directions incidentes proches, pour une petite perturbation générique d’une métrique de courbure négative vérifiant la condition de pression topologiqueThis thesis deals with several problems of scattering theory in the semi-classical limit, that is to say, with properties of the generalised eigenfunctions of a Schrödinger operator at high frequencies. The generalised eigenfunctions of a Schrödinger operator on the Euclidean space, with a compactly supported smooth potential, may always be written as the sum of an incoming wave and an outgoing wave, plus a term which is negligible at infinity. The scattering matrix relates the incoming part with the outgoing part. The first part of this work deals with the spectrum of the scattering matrix. We show an equidistribution result for the eigenvalues of the scattering matrix, under the hypothesis that the sets of fixed points of some maps defined from the classical dynamics has measure zero. This result was previously known under the additional assumption that the classical dynamics has an empty trapped set.A second part of this work deals with the distorted plane waves, which are a particular family of generalized eigenfunctions of a Schrödinger operator, which can be written as the sum of a plane wave and a purely outgoing part. We make the hypothesis that the underlying classical dynamics has a hyperbolic trapped set, and that a certain topological pressure is negative. Under these assumptions, we obtain in the semiclassical limit a precise description of distorted plane waves as a convergent sum of Lagrangian states. In particular, we can deduce from this the semiclassical measure associated to distorted plane waves. If we furthermore assume that the manifold has non-positive curvature, and that the potential is zero, these Lagrangian states project on the base manifold without caustics. We deduce from this results on the C^l norms and on the nodal sets of distorted plane waves. We also obtain a lower bound on the number of nodal domains of the sum of two distorted plane waves with close enough incoming directions , for a small generic perturbation of a metric of negative curvature satisfying the topological pressure assumption
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Taha, Hassan. "Homogénéisation et propagation des ondes." Orléans, 2004. http://www.theses.fr/2004ORLE2021.
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Dans cette Thèse, on s'intéresse au problème de la propagation des ondes électromagnétiques, dans des milieux non homogènes. On utilise des techniques d'homogénéisation et d'analyse micro locale, en liaison avec un petit paramètre strictement positif destiné à tendre vers zéro. Cette Thèse est divisée en deux grandes parties. Dans la première partie, on présente les lois de comportement, les équations de Maxwell harmonique en temps, des rappels de quelques méthodes d'homogénéisation, comme la méthode de la convergence à deux échelles introduite par G. Nguetseng, et développée ensuite par G. Allaire, ainsi que des rappels sur les H-mesures et les mesures semi classiques (ou mesures de Wigner), introduites par L. Tartar et P. Gérard. Dans la deuxième partie, on homogénéise une équation du type de Maxwell stationnaire dans un domaine perforé. On traite numériquement un problème de diffraction, et on propose un algorithme numérique basé sur la méthode de Simpson à pas variable pour calculer le noyau du champ électrique E. On traite aussi de la description micro locale de la propagation des ondes électromagnétiques. Enfin, on traite un problème d'optimisation, via l'approximation de A. Seeger.
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Khelifi, Abdessatar. "Diffraction d'ondes électromagnétiques par des inhomogénéités diélectriques." Palaiseau, Ecole polytechnique, 2002. http://www.theses.fr/2002EPXX0003.
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Dans ma thèse, j'ai étudié soigneusement Ia diffraction d'ondes électromagnétiques par des Inhomogénéités Diélectriques. L'étude et la modélisation mathématiques de ce problème sont d'un grand intêret notamment dans d'autres sujets (matériaux composites, physique des milieux io-nisés, chimie quantiques, ). On établit dans le premier chapitre de ma thèse, de nouvelles formules asymptotiques très précises pour les champs électromagnétiques en fonction de la taille des Inhomogéncités Diélectriques. On justifie rigoureusement ces formules qui généralisent celles obtenues dans les dix dernières années par des éminents chercheurs. On montre également que ces formules font intervenir des tenseurs qui dépendent de la géométrie des Inhomogénéités et de leurs paramètres électromagnétiques. Dans le deuxième chapitre, on étudie ces tenseurs en détail. En particulier on établit des inégalités isopérimétriques. Le troisième chapitre est consacré à l'étude du problème spectral: en combi-nant les développements asymptotiques trouvés dans le premier chapitre avec les résultats de convergence de suite d'opérateurs collectivement compacts, on généralise les formules de Ozawa. Dans les deux derniers chapitres, on prend en considération le problème de diffusion par les imperfections. Plus précisément, on démontre une formule asymptotique originale pour le champ de diffusion pour ensuite établir une formule asymptotique pour les résonances. Je conclu mon document de thèse en expliquant comment les résultats asymptotiques prouvés dans le premier chapitre sont d'une grande utilité pour améliorer significativement certain algorithme pour l'identification des Inho-mogénéités Diélectriques à partir de mesures sur le bord.
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Nouguier, Frédéric. "Diffraction électromagnétique par la surface océanique : influence des nonlinéarités et de l’écume." Aix-Marseille 3, 2009. http://www.theses.fr/2009AIX30020.
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La première partie de ce document présente un modèle basé sur la résolution des équations Lagrangiennes du mouvement nommé “Choppy Wave Model”. Il permet de tenir compte des nonlinéarités hydrodynamiques de la surface et d’établir une description complète des grandeurs statistiques. Les résultats obtenus soulignent leur caractère non Gaussien et l’importance du spectre déshabillé. Des échantillons de surfaces nonlinéaires illustrent la modulation des petites vagues par les grandes. L’étude menée en seconde partie quantifie l’impact des nonlinéarités hydrodynamiques sur le phénomène de diffraction et permet de s’affranchir des erreurs dues à l’hypothèse Gaussienne dans l’estimation de paramètres météo-océaniques. Une nouvelle méthode de calcul de l’intégrale de Kirchhoff basée sur des convolutions radiales rapides est aussi introduite. Enfin, l’impact de l’écume en micro-ondes est détaillé et les principaux résultats montrent son importance à forts vents et notamment en polarisation HHThe first part of this document introduces a simple model based on the resolution of the Lagrangian equations of motion termed “Choppy Wave Model”. It takes into account the hydrodynamic nonlinearities of the surface and makes possible to establish its complete statistical properties. The obtained results emphasize the nongaussian aspect of the ocean surface and the importance of the undressed spectrum. Some samples of nonlinear seas illustrate the hydrodynamic modulation of short waves by the long ones. In the second part, the impact of sea surface nonlinearities on the scattering process is quantified. The obtained results correct the bias due to the Gaussian assumption in meteooceanic parameters estimation. A new calculation method for the Kirchhoff integral based on fast radial convolutions is also introduced. Finally, the foam impact on the scattering process in micro-waves is estimated and is shown to become significant at strong winds and mainly in HH polarization
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Tourin, Arnaud. "Diffusion multiple et renversement du temps des ondes ultrasonores." Paris 7, 1999. http://www.theses.fr/1999PA077238.
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Tomchuk, Bogdan. "Diffusion des particules transversalement au champ magnétique et diffusion exacerbée des ondes électromagnétiques." Palaiseau, Ecole polytechnique, 2000. http://www.theses.fr/2000EPXX0006.
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Chavez-Garcia, Francisco J. "Diffraction et amplification des ondes sismiques dans le bassin de Mexico." Grenoble 1, 1991. http://www.theses.fr/1991GRE10077.
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Ce travail est une etude des effets de site observes a mexico, qui ont ete la cause de la mort de milliers de personnes et de l'effrondrement de centaines de structures en septembre 1985. Si l'amplification du mouvement est raisonnablement expliquee par le contraste d'impedance entre la couche d'argile superficielle et son substratum, la difference de duree entre les enregistrements obtenus dans les differentes zones de la ville n'a pas encore ete expliquee de facon satisfaisante. Le memoire comprend deux parties: la premiere fait un bref rappel de l'histoire geologique du bassin de mexico et une revue rapide des donnees geotechniques et geophysiques concernant la vallee ainsi que des donnees de mouvement fort. La deuxieme partie est consacree a la simulation numerique (en utilisant les methodes d'aki-larner et des differences finies) des effets de diffraction et d'amplification dans ce bassin sous trois aspects differents: les effets a grande et petite echelle, et l'influence de la gravite
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Montiel, Frédéric. "Théorie électromagnétique de la diffraction cônique par des réseaux multicouches à profil, permittivité et profondeur arbitraires." Aix-Marseille 1, 1996. http://www.theses.fr/1996AIX11037.
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Lorsque l'on traite numeriquement (methode differentielle, modale. . . ) et rigoureusement (theorie electromagnetique), la diffraction par des reseaux dielectriques ou metalliques profonds et tres absorbants, avec des structures complexes (profils variant plus d'une fois sur la periode, profils s'interpenetrant. . . ), des problemes de divergence apparaissent inevitablement. Pour contourner ces instabilites numeriques, il existe des algorithmes matriciels iteratifs performants tels que les algorithmes de propagation r et s. Ainsi, apres en avoir decrit les principales lignes et proprietes, on met en evidence toute cette puissance nouvellement apportee au travers de quelques applications jusqu'a ce jour irresolues. Il est par exemple question de zones de fresnel lineaires, de multi-puits quantiques pour la modulation infrarouge, de reseaux echelettes d'angle de blaze eleve, ou de photolithogravure (incidence de littrow ou incidence normale)
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Abboud, Toufic. "Etude mathématique et numérique de quelques problèmes de diffraction d'ondes électromagnétiques." Palaiseau, Ecole polytechnique, 1991. http://www.theses.fr/1991EPXX0030.
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Ce travail concerne l'étude mathématique et numérique de quelques problèmes lies a la diffraction d'ondes électromagnétiques. On s'intéresse successivement au cas d'un obstacle borne et d'un réseau: obstacle infini biper iodique dans l'espace a 3 dimensions. On ramène le problème de maxwell dans un domaine extérieur a un problème pose dans un domaine borne, grâce a l'operateur de Dirichlet-Neumann. Le premier chapitre est ainsi consacre aux fonctions spéciales qui permettent d'expliciter cet operateur et d'en dégager les principales propriétés. On donne ensuite une formulation variation elle du problème dans le cas d'un obstacle inhomogène borne régulier. Le troisième chapitre traite le cas d'un écran mince conducteur parfait. On démontre que l'équation intégrale du champ électrique s'écrit comme une perturbation compacte d'un problème de point selle. La compacité est obtenue en partie grâce à un théorème de régularité du potentiel de simple couche (par des techniques de factorisation de Wiener-Hopf et de localisation). On traite ensuite le cas d'un obstacle lipschitzien. Le résultat est obtenu par approximation du domaine et des estimations uniformes. Le chapitre 5 est consacre aux réseaux électromagnétiques comprenant des conducteurs parfais et des diélectriques. On démontre l'existence de solutions. Enfin le chapitre 6 traite de l'approximation par éléments finis du problème précédent
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Eyraud, Christelle. "Caractérisation et optimisation, dans le domaine des hyperfréquences, des mesures de champs diffractésApplications aux problèmes directs et inverses tridimensionnels." Aix-Marseille 1, 2006. http://www.theses.fr/2006AIX11005.
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Lorsqu'une onde électromagnétique rencontre un objet ayant des dimensions caractéristiques de l'ordre de sa longueur d'onde, l'onde après interaction (champ diffracte) dépend des propriétés de la cible et peut être utilisée pour détecter, localiser et/ou caractériser l'objet de façon non destructive en résolvant un problème inversé. Cette résolution est délicate dans les cas réels (données incomplètes et erreurs intrinsèques à toute mesure). Une étape nécessaire, permettant de valider la mesure du champ diffracte et la méthode de résolution du problème direct, consiste à étudier le problème direct associé. L'étude a été réalisée à l'aide du dispositif de l'Institut Fresnel (fréquences : de 2 à 18 GHZ). De bons résultats ayant été obtenus sur les cibles 2D, l'objectif était de s'intéresser au cas plus complexe des cibles 3D. Différentes procédures de calibrage ont été testées et une procédure efficace et simple a été choisie. Les erreurs expérimentales ont été analysées et quantifiées. Les méthodes proposées permettent de corriger les erreurs de position, d'alignement, de dérive, de référence et une modélisation des erreurs aléatoires a été mise en place. L'optimisation de la configuration d'étude et de la dynamique du dispositif ainsi que la réduction de la durée des mesures ont été approfondies. Enfin, une nouvelle expression de la fonction coût prenant en compte le bruit aléatoire a été établie. Ces études ont permis d'obtenir des champs diffractes expérimentaux très précis pour les cibles 3D et de réaliser les premières inversions 3D à partir des données expérimentales. A noter que ces méthodes sont parfaitement adaptables à d'autres configurations de mesures
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Khelif, Abdelkrim. "Propriétés de vibration et de diffusion de nanostructures en surface." Lille 1, 1998. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1998/50376-1998-117.pdf.
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Dans ce travail, nous etudions les proprietes spectrales (modes localises, resonances) de nanostructures integrees sur ou pres d'une surface ainsi que la diffusion d'ondes par ces defauts. En utilisant le formalisme de la fonction de green, nous avons mis au point une methode numerique exacte pour obtenir les proprietes vibrationnelles (densite d'etats, diffusion d'une onde incidente en champ proche ou lointain) associees a un fil ou a une assemblee periodique de fils deposes sur la surface plane d'un substrat. L'avantage de la methode est de pouvoir envisager a la fois une geometrie arbitraire de la section du fil et de choisir des materiaux differents pour le fil et pour le substrat. Nous avons applique cette methode a l'etude des vibrations acoustiques de polarisation transverse. Dans le cas d'un seul fil depose, nous avons determine les resonances acoustiques a partir des pics de densites d'etats totales et locales. On peut obtenir des resonances tres bien definies dont les frequences dependent des parametres relatifs des deux materiaux ainsi que de la geometrie du fil. Dans certains cas, les frequences de resonance peuvent etre reliees aux modes propres du fil isole (non supporte). Par exemple, dans le cas d'un fil plus dur que le substrat, les resonances resultent d'un elargissement des modes propres discrets du fil isole. Par ailleurs, les pics de resonance deviennent plus fins et plus intenses lorsqu'on augmente la hauteur du fil depose (comparee a sa base). Nous avons aussi explore l'evolution de ces resonances resultant de la presence de deux fils voisins sur une surface. Un chapitre de ce memoire est consacre a l'etude de la diffusion d'une onde incidente par un fil depose. Celle-ci peut etre utilisee dans l'evaluation non destructive et l'imagerie de ces objets. En incidence normale ou a faible angle d'incidence, l'amplitude de l'onde diffusee presente une serie d'augmentations et de diminutions successives en fonction de la frequence.
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Bonnard, Stéphane. "Reconstruction d'objets homogènes bidimensionnels en électromagnétisme : application à la tomographie." Aix-Marseille 3, 1999. http://www.theses.fr/1999AIX30067.
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Ce travail propose une methode de reconstruction d'objets homogenes bidimensionnels en electromagnetisme. Il s'agit de determiner des parametres inconnus d'un objet homogene cylindrique tels que sa forme (contour) et sa texture (permittivite) a partir de la mesure du champ diffracte resultant de son interaction avec une onde incidente connue se propageant dans un milieu ambiant homogene egalement connu. Ce type de probleme est appele probleme inverse de diffraction. Une premiere etape est la resolution du probleme direct de diffraction qui consiste a calculer le champ diffracte resultant de l'interaction entre un objet et une onde incidente connus. Ce probleme est ici resolu par une methode integrale de contour. Le probleme inverse est resolu par un processus iteratif de type gradient conjugue qui cherche a minimiser une fonction cout traduisant l'ecart entre les champs diffractes mesures et calcules. Le gradient de la fonction cout par rapport au contour est calcule en ne resolvant que deux problemes directs adjoints. Celui par rapport a la permittivite est calcule a partir de la solution du probleme direct. Le choix de l'estimation initiale utilise la methode d. O. R. T (decomposition de l'operateur de retournement temporel). En decrivant le contour par sa serie de fourier, on propose une methode de regularisation basee sur le calcul du gradient par rapport aux coefficients de la serie et sur le nombre de coefficients a optimiser qui croit au cours du processus. Notre algorithme d'inversion propose des reconstructions a partir de mesures experimentales de champs diffractes obtenues en chambre anechoique.
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Farhat, Asma. "Vapo-diffusion assistée par micro-ondes : conception, optimisation et application." Phd thesis, Université d'Avignon, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00547809.
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Un nouveau procédé d'extraction des huiles essentielles a été développé, mis au point et optimisé nommé "Vapo-diffusion Assistée par Micro-ondes (MSDf)". Le procédé MSDf à été appliqué à l'extraction des huiles essentielles des peaux d'oranges et de fleurs de lavande. Ce procédé est basé sur la combinaison d'une technique d'extraction classique : l'hydro-diffusion et le chauffage micro-ondes comme technologie d'intensification. Une deuxième nouvelle approche pour l'extraction des huiles essentielles à partir de matrices aromatiques sèches et sans ajout de vapeur ni d'eau nommé "Diffusion à sec générée par micro-ondes (MDG)". Le procédé MDG à été appliqué à l'extraction des huiles essentielles des graines de carvi. Le MSDf et le MDG apparaissent comme des procédures "douces" permettant un gain de temps et d'énergie considérable et la diminution des rejets de CO2 dans l'atmosphère
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Futhazar, Grégory. "Ondes en milieux hétérogènes discrets et continus : propagation, diffusion, cloaking." Phd thesis, Université Rennes 1, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00988910.
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Dans la première partie, on s'intéresse à la multi-diffusion d'une onde acoustique avec une matrice homogène 2D contenant N inclusions. Dans le cas particulier de deux inclusions, on met alors en évidence l'importance du contraste matrice/inclusion dans les termes d'interactions entre inclusions. Le cas général de la multi-diffusion, pour distribution aléatoire de N inclusions, est ensuite développé dans l'esprit de Foldy-Lax basé sur des moyennes d'ensembles. Ainsi on cherche à déterminer le nombre d'onde effectif de l'onde effective, définie comme la moyenne du champ total, dans le cas d'une onde incidente émise par un point source. La deuxième partie est consacrée au cloaking actif dans une plaque. On détermine ainsi les amplitudes modales des sources multipolaires afin d'éteindre une onde plane ou émise par un point source, dans une région donnée. En outre, cette méthode peut s'appliquer pour éteindre l'onde diffractée par un défaut. Enfin dans la dernière partie, on se propose d'étudier la propagation d'onde au sein d'un milieu comportant des dislocations. On utilise la géométrie de Riemann-Cartan afin de modéliser ce milieu continu. Afin d'illustrer les différences que peuvent induire deux définitions possibles de la déformation (spatiale et matérielle), nous étudions la propagation d'ondes 3D dans l'exemple simple d'un milieu continu avec une densité uniforme et stationnaire de défauts. L'anisotropie et l'atténuation sont présentes dans les deux modèles mais sous forme différente. Enfin la déformation matérielle induit des modes de respiration et, en régime haute fréquence, des ondes transverses qui suivent l'escalier en spirale de Cartan.
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DALIL-ESSAKALI, LATIFA. "Diffusion rayleigh forcee et melange a quatre ondes dans gase." Paris 6, 1994. http://www.theses.fr/1994PA066345.
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Gase, un semi-conducteur a structure lamellaire et aux proprietes anisotropes, a ete etudie par une methode de reseau transitoire avec des photons d'energie superieure a sa largeur de bande. Deux types de reponses ont ete observees, leurs temps caracteristiques sont respectivement proches de la microseconde et proches de la dizaine de picosecondes. Les reponses lentes ont elles meme revele la presence de deux phenomenes. Le plus persistant provient d'un effet rayleigh thermique force. A partir de cette etude, une determination precise du coefficient de diffusion en translation a ete proposee par un recoupement des mesures faites sur des echantillons d'epaisseur variable. L'autre, moins persistant, a fait l'objet de deux interpretations. Une premiere a fait appel aux ultrasons crees par les impulsions laser ; bien qu'interessante, elle n'a pas rendu compte de nos observations. La deuxieme interpretation, retenue ici, tient compte du fait que les coefficients d'absorption et de diffusion dependent de la temperature. Le phenomene observe provient alors du melange non-lineaire des deux premiers modes propres thermiques engendres dans gase et a donc aussi une origine thermique. Lors de l'etude des reponses rapides, le fort signal d'autodiffraction (deux faisceaux incidents retardes) n'a revele aucun effet de memoire de phase, ce qui est inhabituel. Une etude analogue en melange a quatre ondes (trois faisceaux incidents retardes) a prouve la presence d'un reseau thermique. Sa contribution a ete modelisee puis soustraite du signal. Le signal corrige a revele la presence de processus tres brefs dus a la relaxation de porteurs libres et a ete compare a un modele de melange a quatre ondes. La duree de vie de la population excitee et de sa memoire de phase ont ete evaluees a environ dix picosecondes ce qui est plus long que dans les semi-conducteurs isotropes habituels
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Larose, Eric. "Diffusion multiple des ondes sismiques et expériences analogiques en ultrasons." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2005. http://www.theses.fr/2005GRE10100.
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Cette thèse porte sur la propagation des ultrasons et des ondes sismiques de la coda en milieu hétérogène. Nous proposons deux méthodes d'analyse de l'information portée par la phase des signaux diffus. 1) La localisation faible des ondes sismiques (-rétrodiffusion cohérente) a été observée sur un volcan (Auvergne). Cette expérience démontre la présence de diffusion multiple dans la coda et permet de quantifier le degré d'hétérogénéité du milieu. 2) Une technique d'imagerie passive a ensuite été développée: elle permet de faire de l'im'agerie "sans source" en corrélant les ondes de la coda ou du bruit ambiant. Initialement développée pour les milieux fermés, ces travaux démontrent l'applicabilité de la méthode aux milieux ouverts et diffusants. Une interprétation physique reposant sur une analogie entre les corrélations et le retournement temporel a été proposée. Une étude approfondie du phénomène d'asymétrie temporelle des corrélation a été menée, fondée sur des simulations numériques, sur le traitement de coda sismiques acquises en Alaska, et sur une expérience analogique en ultrasons (croûte terrestre analogique). L'importance de la position des sources et le rôle de la diffusion ont été démontrés. La technique d'imagerie passive a été appliquée à l'imagerie ultrasonore d'un milieu stratifié par tomographie passive, à l'imagerie d'une interface et de deux, diffuseurs isolés, et enfin au bruit sismique enregistré sur la Lune pendant la mission Apollo 17 (1972). La technique d'imagerie passive est donc opérationnelle sur d'autre planètes que la Terre, elle pourra être mise en oeuvre dans les futures missions spatiales, en particulier sur la Lune et sur MarsThis thesis manuscript is devoted to the study of the seismic and ultrasonic wave propagation in complex media. Two methods are proposed to take advantage of the phase information contained in diffuse waves. 1) Weak localization of seismic waves is observed on a volcano (Auvergne). This field experiment demonstrates the presence of multiple scattering in coda waves, and allows the direct measurement of the transport mean free path of the sub-surface that quantifies the heterogeneities. 2) A passive imaging technique is also proposed : it is based on the correlation of diffuse field or noise, a correlation that yield the elastic or acoustic Green function between passive sensors as if one of them was a source. Initially applied to ultrasonic cavities, this technique is generalized to open scattering media. A physical interpretation based on a Time-Reversal analogyis proposed. The time symmetry of the correlations is studied, with means of numerical simulations, seismic experiment in Alaska, and ultrasonic experiment in the lab using a small medium ana logo us to the Earth's crust. The role of scattering and source position is emphasized. The passive imaging technique is used to perform the tomography of a layered medium, to image of interfaces and localized reflectors. Ln the end this technique is applied to Lunar seismic noise records, acquiered by four geophones emplaced on the Moon during Apollo 17 mission (1972). This last observation demonstrates the feasibility of correlating the noise to image the subsurface on other planets than the Earth which should provide a novel avenue for future extraterrestrial exploration missions
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Sarels, Benoît. "Fronts de réaction-diffusion et défauts localisés." Thesis, Rouen, INSA, 2012. http://www.theses.fr/2012ISAM0005/document.
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Cette thèse porte sur la dynamique de fronts de réaction-diffusion en présence de défauts localisés. Nous étudions des non-linéarités bistable et monostable pour lesquelles il existe des solutions exactes en milieu homogène. L'équation aux dérivées partielles est résolue numériquement et la solution est approchée en utilisant des solutions exactes. Parallèlement, nous développons une analyse en coordonnées collectives, position et largeur du front, basée sur des lois d'équilibre. Pour les deux non-linéarités, l'analyse approchée est en bon accord avec la solution numérique. Il est de plus possible de prédire l'arrêt du front dans le cas bistable. L'étude révèle des différences qualitatives entre les deux types de non linéarités. Elle montre l'importance des dimensions caractéristiques du défaut et du front. Enfin, elle fournit un modèle standardisé qui peut servir en théorie du contrôle ou pour la détermination de paramètres à partir de séries temporellesWe study reaction-diffusion fronts in presence of a localized defect. We consider bistable and monostable nonlinearities for which exact solutions exist in the homogeneous case. The partial differential equation is solved numerically and the solution is fitted using these exact solutions. We also develop a collective coordinate analysis for the position and width of a front, based on balance laws. For both non linearities, the approximate analysis agrees well with the numerical solution. We cab predict the pinning of the front in the bistable case. The sudy reveals qualitative differences between the two nonlinearities. It shows the importance of the characteristic lenghts of the defect and the front. Finally it provides a reduced model, useful for control theory or for the determination of parameters from time-series
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Mercado-Saucedo, Alberto Carlos. "Quelques problèmes inverses et de contrôlabilité : transmission des ondes et transport-diffusion." Versailles-St Quentin en Yvelines, 2007. http://www.theses.fr/2007VERS0033.
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L’objet de cette thèse c’est l’étude de certains inégalités inverses pour les solutions des quelques équations en dérivées partielles linéaires. Dans le premier chapitre nous étudions les propriétés de contrôlabilité pour l’équation de transport pure, aussi que propriétés de convergence des solutions de l’équation de transport diffusion vers les solutions de l’équation du transport quand le coefficient de diffusion tombe vers zéro. Nous en déduisons une borne pour la norme du contrôle approche quand la diffusion tombe vers zéro. Dans le deuxième chapitre nous considérons une équation de transmission des ondes dans deux domaines in Rn, avec vélocité a1 dans le domaine intérieure et a2 dans le domaine extérieure. Sous les hypothéses a2 < a1 et certain hypothéses de convexité pour le domaine intérieure, nous montrons une inégalité de Carleman pour les solutions de ce problème. En utilisant cette inégalité, nous obtenons la stabilité Lipschitz pour le problème inverse de déterminer le potentiel stationnaire dans l’équation d’ondes avec des données Dirichlet et coefficient principal discontinu, avec une mesure de la dérivé normale dans la frontièreThe object of this thesis is the study of inverse inequalities for some linear partial differential equations. In the first chapter we study the linear transport-diffusion equation with a diffusion coefficient given by a small positive parameter. We study the controllability for the transport equation and the convergence of the solutions of the transport-diffusion equation when the diffusion goes to zero. We deduce some bound for the cost of the approximate controllability for the transport diffusion equation when the diffusion goes to zero. In the second chapter we consider a transmission wave equation in two embedded domains in Rn, where the speed is a1 > 0 in the inner domain and a2 > 0 in the outer domain. We prove a global Carleman inequality for this problem under some convexity hypothesis for the inner domain, and assuming a2 < a1. As a consequence of this inequality, we obtain uniqueness and Lipschitz stability for the inverse problem of retrieving a stationary potential for the wave equation with Dirichlet data and discontinuous principal coefficient from a single time-dependent Neumann boundary measurement
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Soriano, Stéphane. "Ordre magnétique et phénomènes de couplage dans les films et superréseaux à base de terres rares légères." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2003. http://www.theses.fr/2003INPL099N.
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Ce travail concerne l'étude des propriétés magnétiques de films (110)Eu et de superréseaux (0001)Sm/Nd élaborés par épitaxie par jets moléculaires. L'analyse de l'état de déformations des films (110)Eu monodomaines montre l'influence très faible du substrat. La stabilisation de la structure cristalline dhcp dans le Sm épitaxié sur Nd a permis la synthèse de superréseaux (0001)Sm/Nd de structure dhcp cohérente. Les études de diffraction magnétique (neutrons et rayons X) et les mesures d'aimantation macroscopique ont révélé un comportement magnétique des films (110)Eu très différent de celui de l'Eu massif, caractérisé par la disparition d'un domaine magnétique et par la rotation des vecteurs de propagation magnétique des deux autres domaines. L'influence du champ magnétique, de la température et de l'épaisseur du film sur ce nouvel arrangement magnétique a été étudiée. Un modèle magnétoélastique tente d'expliquer ce comportement et met en avant l'importance de l'effet d'accrochage de réseau entre le film et le substrat. Dans les superréseaux Sm/Nd, la structure magnétique dans les deux éléments, sondée sélectivement par diffraction magnétique résonante des rayons X, dépend de manière cruciale des épaisseurs des couches. De nouvelles phases magnétiques ont été mises en évidence à basse température dans les couches de Nd alors que le comportement des couches de Sm est plus proche de - celui des films épais de Sm dhcp. Notre travail apporte finalement un contribution à la compréhension- de la cohérence magnétique dans les superréseaux à base de terres rares.
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Dehoux, Thomas. "Génération et détection par couplage élasto-optique tridimensionnel de champs acoustiques picosecondes diffractés." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00179637.
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L'absorption d'une impulsion laser crée un échauffement localisé suivi d'une brusque dilatation. Dès lors, un champ acoustique de plusieurs dizaines de gigahertz peut être généré. Cette méthode optique sans contact et non destructive possède des applications en micro-électronique pour la caractérisation de structures nanométriques, mais également dans des domaines plus fondamentaux. Jusqu'à présent, la dimension latérale de la tache focale des impulsions laser était très grande devant l'épaisseur des films considérés. Dès lors, la génération était unidimensionnelle et seules des ondes acoustiques planes pouvaient être engendrées. Récemment, l'utilisation de sources laser focalisées a permis de générer par diffraction des champs acoustiques tridimensionnels (3D). Lorsque des impulsions d'une durée inférieure à la picoseconde sont employées dans les métaux, une approche macroscopique n'est plus suffisante. Il est alors nécessaire d'expliciter les évolutions microscopiques impliquées dans le processus de génération. Ainsi, une méthode semi-analytique basée sur un modèle à deux températures 3D est développée dans la première partie de ce mémoire afin de décrire les phénomènes électroniques. En se propageant, l'onde acoustique divergente module l'indice optique en temps et en espace par couplage élasto-optique. La propagation de la lumière est alors perturbée, et sa mesure permet de caractériser la propagation acoustique. Dans la seconde partie de ce mémoire, l'interaction 3D de l'impulsion laser gaussienne avec le champ acoustique diffracté est donc modélisée.
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Sarels, Benoît, and Benoît Sarels. "Fronts de réaction-diffusion et défauts localisés." Phd thesis, INSA de Rouen, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00824602.
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Cette thèse porte sur la dynamique de fronts de réaction-diffusion en présence de défauts localisés. Nous étudions des non-linéarités bistable et monostable pour lesquelles il existe des solutions exactes en milieu homogène. l'équation aux dérivées partielles est résolue numériquement et la solution est approchée en utilisant des solutions exactes. Parallèlement, nous développons une analyse en coordonnées collectives, position et largeur du front, basée sur des lois d'équilibre.Pour les deux non-linéarités, l'analyse approchée est en bon accord avec la solution numérique. Il est de plus possible de prédire l'arrêt du front dans le cas bistable. L'étude révèle des différences qualitatives entre les deux types de non linéarités. Elle montre l'importance des dimensions caractéristiques du défaut et du front. Enfin, elle fournit un modèle standardisé qui peut servir en théorie du contrôle ou pour la détermination de paramètres à partir de séries temporelles.
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Tsogka, Chrysoula. "Modélisation mathématique et numérique de la propagation des ondes élastiques tridimensionnelles dans des milieux fissurés." Paris 9, 1999. https://portail.bu.dauphine.fr/fileviewer/index.php?doc=1999PA090056.
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Le sujet de cette thèse concerne la modélisation numérique des phénomènes de propagation des ondes dans des milieux élastiques. La compréhension et la modélisation de ces phénomènes jouent un rôle fondamental dans de nombreux domaines d'applications tels que la géophysique, la sismique, le contrôle non destructif,, etc. Nous avons développé une méthode numérique traitant ces problèmes dans des milieux complexes (grande taille, géométries complexes, milieux tridimensionnels hétérogènes et anisotropes). Les principales caractéristiques de cette méthode sont: _ l'utilisation des maillages réguliers en carres (2d) ou cubes (3d), ce qui facilite l'implémentation et favorise la vitesse du calcul. _ la condensation de masse qui nous permet d'obtenir des schémas explicites en temps. La prise en compte des géométries complexes (fissures, surfaces libres) s'effectue alors grâce à la méthode des domaines fictifs (une méthode de multiplicateurs de Lagrange). L'utilisation de cette méthode nous a conduit à choisir une formulation mixte, en vitesses-contraintes, pour l'élastodynamique. Pour obtenir alors, une méthode compatible avec la condensation de masse, nous avons construit une nouvelle famille d'éléments finis mixtes. L'analyse de convergence de ces nouveaux éléments constitue une partie importante de la thèse, la difficulté provenant du fait qu'ils n'entrent pas dans le cadre de la théorie classique. Nous avons également étudié les schémas obtenus avec ces éléments en termes d'une analyse de dispersion et de stabilité. Ceci nous a permis de comparer la nouvelle méthode à des méthodes plus classiques. Enfin, nous avons étudié le problème délicat de la modélisation des ondes élastiques en milieux non bornes. A ce sujet, nous avons d'abord propose de nouvelles conditions aux limites absorbantes (CLA) puis nous avons adapté au cas élastique la méthode des couches absorbantes parfaitement adaptées (PML), introduite originalement en électromagnétisme
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Wallez, Claire. "Absorption et diffusion des ondes électromagnétiques par les hydrométéores. Application à l'imagerie radiométrique en ondes millimétriques." Toulouse 3, 1994. http://www.theses.fr/1994TOU30089.
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Lors de la propagation dans l'atmosphere, aux frequences comprises entre 1 et 300 ghz, et en particulier dans le domaine millimetrique, les rayonnements electromagnetiques subissent des variations qui sont dues aux phenomenes d'emission, d'absorption et de diffusion dus aux gaz atmospheriques et aux hydrometeores. En nous situant dans le cadre de l'imagerie radiometrique, nous avons etudie, grace a la methode du transfert radiatif, l'influence de ces phenomenes sur la temperature radiometrique du ciel et des surfaces terrestres en presence de differentes conditions meteorologiques. Apres avoir decrit les caracteristiques de l'atmosphere claire et perturbee ainsi que celles des sols, la realisation d'un logiciel de simulation a permis l'evaluation precise de la temperature du ciel en presence de nuages ou de pluies de differents taux de precipitation. Les variations de la temperature apparente de plusieurs sols uniformes ont ete analysees en fonction des conditions atmospheriques pour un radiometre aeroporte ou sur satellite, d'abord sans diffusion puis avec diffusion. Dans ce dernier cas, plusieurs methodes de resolution de l'equation du transfert radiatif ont ete evaluees et la methode de l'invariant imbedding a ete retenue. Afin d'etudier l'influence de la diffusion sur l'imagerie radiometrique d'un sol uniforme, nous avons developpe une methode de calcul basee sur le developpement en serie de fourier des parametres de l'equation du transfert radiatif et sur la methode de l'invariant imbedding. Des validations theoriques et des verifications experimentales ont permis de completer cette etude
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Scotti, Thierry. "Localisation et reconstruction des caractéristiques géométriques et physiques d'un objet à l'aide du champ acoustique diffusé." Aix-Marseille 2, 1999. http://www.theses.fr/1997AIX22112.
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Cette etude a trait a la localisation et a la reconstruction de forme d'un corps a l'aide de mesure du champ acoustique diffuse par une onde plane sonore monochromatique incidente. Les hypotheses de depart sont : 1) le champ mesure (non necessairement en zone lointaine) est connu en phase et amplitude sur une partie ou la totalite d'une surface entourant completement le corps ; 2) la surface diffusante est acoustiquement penetrable (conditions aux limites de type transmission) ou impenetrable (conditions aux limites de type dirichlet ou neumann) ; 3) l'espace environnant est rempli par un materiau homogene isotrope absorbant ou non absorbant ; 4) le vecteur d'onde incident se trouve dans un plan perpendiculaire a l'axe du corps que l'on suppose etre cylindrique (d'extension infinie selon une direction probleme 2d) ou spherique (3d). Ce probleme sera resolu numeriquement a l'aide de solutions exactes du probleme canonique de la diffusion d'une onde plane par un cylindre circulaire (ou une sphere en 3d) de meme composition. Le champ diffuse est developpe sur une base complete de fonctions, les ondes partielles cylindriques (ou spheriques). Cette facon de faire differe de celle employee couramment et qui repose sur la representation (integrale) du champ en potentiel de simple et double couche ou en sources volumiques, a ete employe dans des publications recentes, mais les coefficients des fonctions de base sont des inconnues qui sont generalement determinees en imposant une autre contrainte, le plus souvent la minimisation de l'erreur sur la condition aux limites. Par contre, notre methode suppose connus ces coefficients, au moins au sens fonctionnelle, a un seul parametre pres, qui represente le rayon d'un cylindre circulaire (ou d'une sphere). Le probleme se reduit a la recherche de ce rayon, ce qui peut se faire en resolvant une seule equation non-lineaire pour chaque choix de direction de diffusion. Chaque equation de ce type possede une infinite de solutions complexes, mais la solution la plus plausible peut etre selectionnee en eliminant les racines dont la partie reelle est soit negative, soit plus grande que le rayon de la surface de mesure (en admettant que celle-ci soit suffisamment grande pour entourer completement le corps), et en choisissant parmi les racines qui restent, celle dont la partie imaginaire est minimale.
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Mariage, Philippe. "Étude théorique et expérimentale de la propagation des ondes hyperfréquences en milieu confiné et urbain." Lille 1, 1992. http://www.theses.fr/1992LIL10052.
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De nombreuses applications des radiocommunications utilisant une porteuse hyperfréquence font intervenir des phénomènes de propagation par chemins multiples. La planification des systèmes de télécommunication envisagés dans ce travail nécessite la réalisation d'outils de prédiction. Ceux-ci ont été élaborés en utilisant une méthode numérique haute fréquence: la Théorie Uniforme de la Diffraction (TUD). Dans cette théorie, le concept de rayon de l'Optique Géométrique est étendu aux phénomènes de diffraction, ce qui permet de prendre en compte les trajets multiples suivis par l'onde rayonnée. Après avoir étudié au préalable et de manière approfondie la configuration canonique du dièdre électrique faiblement conducteur à bord droit, nous avons effectué des comparaisons théoriques et numériques entre les méthodes de prédictions approchées classiques des pertes en milieu urbain et des modèles basés sur la T. U. D. Nous avons également modélisé le cas d'une bifurcation entre deux couloirs de bâtiment, le but étant de définir le couplage moyen obtenu au passage de ce type de transition. Dans le cadre de la propagation en tunnel, nous avons envisagé le cas important de la présence d'une rame située entre l'émetteur et le récepteur. La perturbation apportée par le masquage de cette rame sur le niveau moyen du champ est analysée en considérant le cas d'un rétrécissement localisé de la section droite du tunnel
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Chillan, José. "Déformation d'un signal acoustique dans un milieu aléatoire stratifié : (approximation diffusion et phases stationnaires)." Palaiseau, Ecole polytechnique, 1996. http://www.theses.fr/1996EPXX0015.
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Ce travail étudie les déformations que subit un signal acoustique en traversant une tranche de milieu aléatoire stratifie, l'aléa ayant une grandeur caractéristique petite devant la longueur d'onde, elle-même petite devant l'épaisseur du milieu traverse. Un résultat limite montre que le signal est décale d'un retard aléatoire gaussien et est convolue avec la dérivée d'une gaussienne. Les variances de cette variable aléatoire et de la gaussienne sont d'autant plus grandes que l'aléa dans le milieu est corrélé et que le signal a parcouru une grande distance
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Laurent, David. "CHAOS ONDULATOIRE ET DIFFUSION MULTIPLE EN CAVITÉ MICRO-ONDES : Expériences modèles et applications." Phd thesis, Université de Nice Sophia-Antipolis, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00460414.
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Quel que soit le type d'onde étudié, on peut classer les systèmes ondulatoires complexes essentiellement en deux catégories, et ceci malgré la différence entre les équations d'ondes qui les régissent. On a d'une part ceux pour lesquels la géométrie des bords induit la complexité : on parle alors de chaos ondulatoire. On a d'autre part les systèmes rendus complexes du fait des hétérogénéités du milieu conduisant à un régime de diffusion multiple. L'utilisation des cavités micro-ondes bidimensionnelles (2D) comme système de base pour étudier ces deux régimes permet de réaliser des expériences modèles à l'échelle macroscopique. Dans le régime du chaos ondulatoire, nous étudions, pour la première fois dans une expérience, le cas d'une cavité rectangulaire perturbée par un défaut métallique quasi-ponctuel. En nous appuyant sur une approche semi-classique, basée sur la notion d'orbites périodiques, nous mettons en évidence, pour la première fois, les contributions des orbites diffractives dans les spectres de longueurs. L'utilisation de milieux désordonnés diélectriques fortement diffusifs ouverts, permet d'observer la localisation d'Anderson 2D par l'étude des modes localisés. Nous décrivons dans le détail le dispositif expérimental ainsi que le protocole suivi pour remonter à la représentation spatiale d'un mode localisé. Nous prouvons, pour la première fois expérimentalement, que les largeurs spectrales de ces modes localisés, liées aux fuites de l'énergie par les bords du système, décroissent exponentiellement avec la taille du système. Nous montrons, en outre, que cette décroissance exponentielle est contrôlée par les plus grandes longueurs de localisation.
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Laurent, David. "Chaos ondulatoire et diffusion multiple en cavité micro-ondes : expériences modèles et applications." Nice, 2007. http://www.theses.fr/2007NICE4079.
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Quel que soit le type d'onde étudié, on peut classer les systèmes ondulatoires complexes essentiellement en deux catégories, et ceci malgré la différence entre les équations d'ondes qui les régissent. On a d'une part ceux pour lesquels la géométrie des bords induit la complexité : on parle alors de chaos ondulatoire. On a d'autre part les systèmes rendus complexes du fait des hétérogénéités du milieu conduisant à un régime de diffusion multiple. L'utilisation des cavités micro-ondes bidimensionnelles (2D) comme système de base pour étudier ces deux régimes permet de réaliser des expériences modèles à l’échelle macroscopique. Dans le régime du chaos ondulatoire, nous étudions, pour la première fois dans une expérience, le cas d'une cavité rectangulaire perturbée par un défaut métallique quasi-ponctuel. En nous appuyant sur une approche semi-classique, basée sur la notion d'orbites périodiques, nous mettons en évidence, pour la première fois, les contributions des orbites diffractives dans les spectres de longueurs. L'utilisation de milieux désordonnés diélectriques fortement diffusifs ouverts, permet d'observer la localisation d'Anderson 2D par l’étude des modes localisés. Nous décrivons dans le détail le dispositif expérimental ainsi que le protocole suivi pour remonter à la représentation spatiale d’un mode localisé. Nous prouvons, pour la première fois expérimentalement, que les largeurs spectrales de ces modes localisés, liées aux fuites de l’énergie par les bords du système, décroissent exponentiellement avec la taille du système. Nous montrons, en outre, que cette décroissance exponentielle est contrôlée par les plus grandes longueurs de localisationComplex wave systems can be classified in two categories, whatever the type of wave equation involved. When complexity is induced by the geometry of boundaries one speaks of Wave Chaos. In the case of heterogeneous media complexity is due to multiple scattering. Microwave 2D cavities are ideal model systems to investigate both regimes on a macroscopic scale. In the Wave Chaos regime, a first experimental study of a rectangular cavity perturbed by a point-like metallic defect. Using a semiclassical approach based on periodic orbits, we provide evidence for the contributions of diffractive orbits in the length spectrum. Through the use of open strongly disordered dielectric media, the observation of 2D localized modes, in the sense of Anderson, is performed. We give details about the experimental setup and protocol to produce the spatial pattern of a localized mode. We experimentally demonstrate that the spectral widths of localized modes, related to leakage at the boundary, exponentially decrease with the system size. We also show that this decrease is controlled by the largest localization lengths
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Burdin, Florence. "Caractéristion de la cavitation acoustique et de ses effets en réacteur sonochimique." Toulouse, INPT, 1999. http://www.theses.fr/1999INPT021G.
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Deux etudes ont ete developpees dans ce memoire. La premiere a ete consacree a la caracterisation d'un reacteur sonochimique par une methode electrochimique. La cartographie de l'intensite du transfert de matiere amplifiee par la cavitation acoustique a ete obtenue a basse frequence ultrasonore dans une meme configuration de sonoreacteur et dans des conditions operatoires similaires. L'influence de la pression acoustique et de la temperature a basse frequence sur l'effet cavitationnel a ete aussi examinee. La seconde etude, constituant l'essentiel de ce travail de these, a porte sur la caracterisation du champ de bulles de cavitation acoustique. Les deux techniques laser utilisees (la diffraction laser et l'interferometrie phase doppler) ont permis de mesurer la taille, le taux de vide de la population de bulles et egalement, par phase doppler, de connaitre la vitesse de translation des bulles (supposee egale a la vitesse du jet acoustique). Cependant, ces techniques sont delicates a utiliser sous ultrasons, car l'onde de pression acoustique modifie localement l'indice de refraction du milieu, generant un etalement du faisceau laser le traversant aux petits angles de diffusion. Dans le cas de la technique a diffraction laser, une procedure de retraitement de la distribution d'energie lumineuse a donc ete proposee en vue de ne conserver que l'information caracteristique de la population de bulles. Dans le cas de l'interferometrie phase doppler, l'analyse de la lumiere s'effectue aux grands angles de diffusion non concernes par la diffraction. La mesure est donc mieux adaptee. L'information relative au taux de vide est moins fiable. Des vitesses de bulles de l'ordre du metre par seconde ont ete mesurees. La comparaison des diametres moyens (diametre de sauter) obtenus par diffraction laser et phase doppler a montre un accord satisfaisant. Ces diametres, de l'ordre de 5 a 10 m, sont peu dependants de la position, de la puissance acoustique et de la nature du milieu sonique et restent tres inferieurs aux predictions des modeles de dynamique de bulle unique. Enfin, des mesures par diffraction laser effectuees apres arret de la sonication se sont averees tres prometteuses en milieu visqueux et pourraient etre adaptees en milieu aqueux.
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Christiansen, Snorre H. "Résolution des équations intégrales pour la diffraction d'ondes acoustiques et éléctromagnétiques : Stabilisation d'algorithmes itératifs et aspects de l'analyse numérique." Palaiseau, Ecole polytechnique, 2002. http://www.theses.fr/2002EPXX0002.
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Cette thèse porte sur la résolution numérique, par la méthode des équations intégrales de frontière de problèmes de diffraction d'ondes acoustiques et électromagnétiques, en régime fréquentiel. La méthode de Galerkin avec des éléments finis (scalaires ou vectoriels) de surface conduit à des systèmes matriciels mal conditionnés. Dans une première partie, pour accélérer la convergence d'algorithmes itératifs, on propose et étudie théoriquement et numériquement des préconditionneurs basés sur les relations de Calderon qui lient les opérateurs intégraux apparaissant dans les équations. En électromagnétisme on utilise de plus des analogues discrets de la décomposition de Helmholtz des champs tangents. Dans une deuxième partie on utilise des estimations sur ces décompositions pour effectuer une nouvelle analyse numérique de l'équation intégrale de champ électrique. Cette analyse est étendue au cas de la diffraction par les surfaces ouvertes (écrans), modélisant les conducteurs parfaits minces.
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Lajoie, David. "Modélisation de la houle en zone côtière : prévision de l'agitation à l'intérieur des ports et mise au point d'atténuateurs de houle dynamiques." Aix-Marseille 2, 1996. http://www.theses.fr/1996AIX22041.
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On propose d'etendre les limites d'application d'un simulateur d'agitation portuaire, fonde sur la resolution par elements finis de l'equation d'onde de berkhoff, dont la validite est restreinte aux ondes lineaires de gravite se propageant sur des fonds de faibles pentes. On realise le couplage avec plusieurs autres sous-programmes de calcul, adaptes a des configurations particulieres de l'environnement d'un port. La zone d'etude est ainsi divisee en plusieurs sous-domaines, que l'on raccorde par des relations d'impedance matricielles discretes, prealablement etablies aux frontieres communes. Les differents developpements permettent: * d'integrer dans les simulations les irregularites du fond situees tres au large d'un port, en couplant un logiciel de calcul de propagation de houle du large vers la cote et le simulateur d'agitation portuaire. * d'inserer des effets tridimensionnels induits, par exemple, par la presence de structures mobiles libres d'osciller dans la houle. * d'elaborer des conditions aux limites de reflexion-transmission partielles, representatives des effets induits par des ouvrages comme les epis ou les brise-lames forains. Les calculs de propagation de la houle du large vers la cote font l'objet d'une comparaison qualitative avec une image satellitale que l'on traite par l'intermediaire d'une analyse par ondelettes. Un cas d'application sur l'insertion d'effets tridimensionnels est presente dans le cadre de pre-dimensionnement d'un type d'attenuateurs de houle dynamiques: les acripels
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Ramdani, Karim. "Guider, piéger, focaliser et contrôler les ondes. Une contribution mathématique et numérique." Habilitation à diriger des recherches, Université Henri Poincaré - Nancy I, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00327377.
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Ce mémoire constitue un résumé de mes travaux de recherche consacrés à l'analyse mathématique et la simulation numérique de quelques problèmes de propagation d'ondes linéaires. Le mémoire est structuré en 4 chapitres indépendants : 1. Guide d'Ondes Électromagnétique Supraconducteur
2. Diffraction par des Réseaux
3. Retournement Temporel
4. Méthodes Fréquentielles et Spectrales pour le Contrôle des EDP
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Chiumia, Jeremiah Gibson. "Diffusion acoustique par des coques cylindriques et axisymétriques : influence d'une hétérogénéité d'épaisseur interne." Le Havre, 1998. http://www.theses.fr/1998LEHA0009.
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L'influence d'une hétérogénéité d'épaisseur sur la diffusion acoustique par des objets cylindriques fermes par deux coques hémisphériques (objets line) immerges dans l'eau est analysée dans ce mémoire. L'hétérogénéité se présente sous la forme d'une surépaisseur interne créée par la soudure au niveau des jonctions hémisphères/tube. L'approche est expérimentale et, étant donné les caractéristiques des objets et la gamme de fréquence de l'étude, seule l'influence des ondes A et Z#o est observable sur les niveaux de pression acoustique rétrodiffusée. Une première étude est menée sur des objets présentant une géométrie plus simple : un tube comportant une soudure axiale de même type et un objet cylindrique ferme d'un seul côté par une coque hémisphérique (objet liné coupé). Pour le tube soude, l'analyse des signaux obtenus sous incidence normale a son axe met en évidence plusieurs phénomènes liés à la présence de l'hétérogénéité : l'excitation et la réémission directe d'ondes au niveau de la surépaisseur d'une part, et, d'autre part, la conversion du type d'ondes accompagnée d'une réflexion ou d'une transmission. L'analyse des signaux temporels, enregistres pour des directions d'incidence différentes par rapport à la soudure, permet d'identifier les nombreux échos supplémentaires attribues a la présence de l'hétérogénéité. Sur le plan fréquentiel, la comparaison avec les résultats théoriques et expérimentaux obtenus pour un tube non soude rend possible l'interprétation des modifications, dues à la surépaisseur, observées sur les spectres de rétrodiffusion et de résonances. Les résultats obtenus sur l'objet liné coupé mettent en évidence des phénomènes identiques liés à l'interaction des ondes avec l'hétérogénéité d'épaisseur. Ces deux études rendent possible l'interprétation des signaux temporels et des spectres de rétrodiffusion et de résonances obtenus pour l'objet line complet, comportant deux surépaisseurs (tube fermé par deux hémisphères) en incidence axiale.