Comparaison d'estimateurs de fréquence instantanée et de formes d'ondes pour la vibrométrie laser impulsionnelle

National audienceLa mesure de vibrations à longue portée par lidar cohérent hétérodyne suppose une démodulation de fréquence en présence de bruit additif et de bruit multiplicatif complexe. Nous recherchons conjointement les formes d'onde optimales pour cette mesure et un traitement du signal robuste aux bruits rencontrés. Nous avons évalué par simulation les performances de différents estimateurs de fréquence instantanée existants pour la démodulation du signal vibrométrique. Pour la première fois, nous prenons en compte une émission impulsionnelle à multiplets, que nous comparons aux autres modes d'émission. Nous avons développé un estimateur basé sur une pseudo représentation temps-fréquence de la vraisemblance, qui constitue, pour les multiplets, une démodulation performante et plus robuste vis-à-vis des bruits que les traitements de la littérature. Les simulations menées montrent qu'à puissance moyenne émise égale, le mode impulsionnel par multiplets avec notre traitement a des performances équivalentes à celles des modes classiques, à émission continue ou à doublets d'impulsions, dans des conditions de fort bruit additif. Lorsque le bruit multiplicatif complexe domine, ce mode est plus performant qu'en émission à doublets, car moins sensible au bruit de phase. Grâce à sa plus grande robustesse au bruit additif, il peut même présenter un avantage par rapport au mode continu, dans les conditions de bruits forts et de large bande d'analyse rencontrées dans la réalité, lorsqu'il est couplé avec le traitement que nous avons développé