Le 'Compressed sensing' pour l'holographie acoustique de champ proche - II : Mise en œuvre expérimentale

Antoine Peillot (1) , Gilles Chardon (2) , François Ollivier (1) , Laurent Daudet (2)

1 DALEMBERT - Institut Jean Le Rond d'Alembert
2 LOA - Laboratoire Ondes et Acoustique (UMR 7587)

Le "Compressed Sensing (CS)", apparu récemment en mathématiques appliquées, propose une nouvelle façon de mesurer des champs complexes en utilisant des connaissances sur la physique des champs étudiés dès la phase d'échantillonnage, c'est-à-dire directement au niveau du capteur. On suppose que le champ à acquérir possède une représentation parcimonieuse, c'est-à-dire pouvant être décrit dans une base (connue) par un faible nombre de coefficients (inconnus); on acquiert alors des échantillons dans des directions faiblement corrélées à l'espace de représentation des signaux, par exemple à l'aide de projections aléatoires. Sous ces hypothèses, on peut en théorie réduire considérablement le nombre de données à acquérir, pour une précision de reconstruction des champs sensiblement équivalente. Toutefois, les méthodes de reconstruction du champ d'intérêt à partir de ces échantillons peuvent être très lourdes numériquement et font l'objet d'une recherche intensive. Le projet ECHANGE (ECHantillonnage Acoustique Nouvelle GEnération) financé par l'ANR a pour objectif de développer un cadre théorique, algorithmique et expérimental, fondé sur les principes du CS pour la mesure de champs acoustiques complexes au moyen d'un nombre limité de transducteurs. Comme domaine initial, on a choisi d'adapter les principes du CS à l'holographie acoustique de champ proche (NAH). L'objectif de cette méthode inverse est de reconstruire le champ vibratoire d'une structure à partir de la mesure de son champ acoustique proche. Cet exposé présente la mise en œuvre expérimentale des solutions proposées à la suite d'une étude numérique cherchant à établir une disposition optimale des microphones d'une antenne holographique de dimension réduite. On présente les champs vibratoires reconstitués par NAH à partir de signaux issus d'une antenne de 120 micros suivant plusieurs configurations pseudo aléatoires. Ces champs sont comparés à ceux issus d'une antenne de 16x120 capteurs. Finalement les deux ensembles sont confrontés à une mesure directe des champs vibratoires.

Mots clés: Compressed sensing; Parcimonie; Holographie

Domaines: Acoustique [physics.class-ph]; Acoustique [physics.class-ph]

Antoine Peillot, Gilles Chardon, François Ollivier, Laurent Daudet. Le 'Compressed sensing' pour l'holographie acoustique de champ proche - II : Mise en œuvre expérimentale. 10ème Congrès Français d'Acoustique, Apr 2010, Lyon, France. ⟨hal-00541718⟩