Abstract FR:

Cette these presente une methode d'analyse des champs d'ondes enregistres par un reseau de capteurs. Afin de pouvoir etudier des phenomenes a grand nombre de composantes ondulatoires et non-stationnaires, une decomposition des signaux temporels dans l'espace temps-frequence est utilisee. L'hybridation des trois grandeurs temps, frequence spatiale et frequence temporelle conduit a la determination du spectre temps-frequence-vecteur d'onde (analyse t-f-k). Elle permet d'estimer l'evolution temporelle de la direction d'arrivee et de la vitesse apparente de propagation des ondes enregistrees par un reseau de capteurs. Cette methodologie est novatrice pour deux proprietes essentielles: elle ne necessite pas de connaissance a priori du milieu physique dans lequel les ondes analysees se propagent et la prise en compte de la non-stationnarite temporelle permet de traiter les signaux transitoires sans faire d'hypotheses sur le nombre des ondes qui les constituent. L'analyse t-f-k permet d'acceder a l'histoire de la propagation du champ d'ondes depuis la source primaire jusqu'au site d'enregistrement. L'analyse t-f-k est appliquee a l'etude des mouvements du sol enregistres par une nappe dense de capteurs sismiques (la nappe dense de caille). L'analyse de trois eclairages de la nappe met en evidence des champs d'ondes diffractes par des heterogeneites crustales et des reflexions multiples d'ondes de rayleigh a l'interieur de la vallee sedimentaire dans laquelle les sismogrammes ont ete enregistres. L'evolution temporelle des caracteristiques ondulatoires du champ d'ondes montre que la coda reste deterministe bien apres le double du temps de propagation de l'onde de volume s. La premiere application de la methode concerne la propagation des ondes sismiques, neanmoins, du fait de ses proprietes, elle peut etre utilisee dans tout autre domaine necessitant l'analyse de champs d'ondes enregistres par un reseau de capteurs