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    Optimisation de la chaîne de traitement du signal acoustique

    L’ISEN Brest travaille à l’optimisation de transducteurs acoustiques sous-marins (rendement, maximisation de la puissance, minimisation de l’impédance complexe, etc.).

    Pour cela, il est nécessaire d’utiliser des logiciels de simulation performants comme ATILA et EQI (logiciels développés à l’ISEN Lille), puis de passer à une phase expérimentale. L’utilisation de nouveaux matériaux pour la réalisation des transducteurs est envisagée et nécessite de repenser le design des transducteurs. Actuellement, des travaux pour la modélisation des antennes d’émission et de réception pour le MIMO dans le domaine sous-marin sont en cours. Ces études portent sur l’amélioration du rapport signal à bruit et sur le gain d’antenne à énergie constante.

    Communications sous-marines

    Les équipe de recherche brestoises travaillent également sur l’introduction, dans le milieu sous-marin (acoustique), des techniques MIMO (ou multi-capteurs) utilisées avec succès dans le domaine des radiocommunications (réseaux locaux sans fils, téléphonie cellulaire, télédiffusion terrestre,…). Celles-ci visent à étudier l’apport de la technologie MIMO à la communication acoustique sous-marine dans le but d’augmenter l’efficacité spectrale de la transmission et par voie de conséquence de transmettre à haut-débit des données numériques en milieu aquatique. Depuis septembre 2010, sur ce sujet, une collaboration avec l’université de Floride (FAU) est en cours avec pour but l’amélioration d’un modem de communication acoustique sous marin existant (Système HERMES) au moyen des techniques multi-capteurs MIMO. Cette collaboration, se poursuit par une thèse en cotutelle (UBO-FAU) jusqu’en 2014. Cette collaboration porte tout d’abord une phase de modélisation du canal sous-marin en relation avec la technique MIMO, puis sur une phase d’expérimentation en bassin puis grandeur nature (FAU). Ce travail est complété par une collaboration avec la société RTSys/Neotek (Caudan 56) dans le cadre d’un plan de financement Rapid/DGA.

    L’équipe acoustique de Lille, actuellement constituée de 6 chercheurs permanents et de 4 doctorants, est partie prenante du groupe Acoustique de l’IEMN (UMR 8520 CNRS) et participe à de nombreux projets financés par des agences de recherche (ANR, DGA, etc…) ou par des entreprises (Thales…).
    Les chercheurs et enseignants chercheurs en acoustique de l’ISEN-Lille développent des activités théoriques (modélisation par éléments finis ou équations intégrales) et expérimentales (mesures électriques et acoustiques, caractérisation de matériaux, utilisation du bassin d’essais acoustiques) pour la conception de transducteurs et de dispositifs acoustiques, couvrant des domaines variés tels que l’acoustique sous marine, l’imagerie médicale, la téléphonie mobile ainsi que l’audition.

    Les activités se décomposent de la façon suivante :

    1. Ingénierie du phonon et métamatériaux
    2. Audition et environnement sonore
    3. Acoustique du milieu marin

    Pour mener à bien ces travaux, les chercheurs et enseignants chercheurs disposent en outre d’un logiciel éléments finis de modélisation de transducteurs, appelé ATILA, et d’un logiciel d’équations intégrales EQI, développés dans le laboratoire.

    Les modèles développés décrivent la transduction électromécanique (piézoélectricité, piézomagnétisme, électrostriction), le couplage fluide-structure, le rayonnement acoustique et les structures périodiques. Aujourd’hui, le logiciel ATILA est implanté sur plus de 100 sites dans le monde.