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HAL Id: tel-00011643 https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011643 Submitted on 17 Feb 2006 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés. Séparation Aveugle de Mélanges Convolutifs de Sources Hakim Boumaraf To cite this version: Hakim Boumaraf. Séparation Aveugle de Mélanges Convolutifs de Sources. Traitement du signal et de l’image [eess.SP]. Université Joseph-Fourier - Grenoble I; Institut National Polytechnique de Grenoble - INPG, 2005. Français. ￿tel-00011643￿ UNIVERSITÉ JOSEPH FOURIER INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE GRENOBLE N° attribué par la bibliothèque / / / / / / / / / / / / THÈSE pour obtenir le grade de DOCTEUR DE L'UNIVERSITÉ JOSEPH FOURIER Spécialité : signal, image, parole, télécoms préparée au laboratoire des images et des signaux et au laboratoire de modélisation et calcul dans le cadre de l'École Doctorale électronique, électrotechnique, automatique, télécommunications, signal présentée et soutenue publiquement par Hakim BOUMARAF le 26 octobre 2005 Titre : SÉPARATION AVEUGLE DE MÉLANGES CONVOLUTIFS DE SOURCES Directeur de thèse : Antoine PHAM Co-directrice : Christine SERVIÈRE JURY Monsieur Christian JUTTEN : Président Monsieur Antoine PHAM : Directeur de thèse Madame Christine SERVIÈRE : Co-directrice de thèse Monsieur Yannick DEVILLE : Rapporteur Monsieur Jean-François CARDOSO : Rapporteur Monsieur Ali MANSOUR : Examinateur à ma famille TABLE DES MATIÈRES v Table des matières Table des matières v Remerciements ix Notations xi Abréviations xiii Introduction Générale 15 1 La Séparation de Sources 19 1.1 Principe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 1.2 Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 1.3 Modélisation mathématique et séparation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 1.3.1 Modèles de mélange de sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 1.3.1.1 Une autre écriture du modèle . . . . . . . . . . . . . . . 24 1.3.1.2 Environnement bruité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 1.3.1.3 Type de mélange : convolutif ou instantané . . . . . . . 24 1.3.2 Idée de séparation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 1.3.3 Hypothèses de base, indépendance et statistiques utilisées . . . . . 26 1.3.3.1 Hypothèses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 1.3.3.2 Indépendance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 1.3.3.3 Statistiques utilisées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 1.3.4 Ambiguïté de séparation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 1.3.4.1 Ambiguïté de permutation . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 1.3.4.2 Ambiguïté d'échelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 1.3.4.3 Ambiguïté de ltrage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 1.3.4.4 Ambiguïté complète . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 1.3.4.5 Système global . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 1.4 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 2 Algorithmes de Séparation de Sources 33 2.1 Mélanges instantanés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 • algorithme de J. Hérault et al. [59] : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 vi TABLE DES MATIÈRES • l'algorithme JADE de J.-F. Cardoso [30] : . . . . . . . . . . . . . . . . 35 • l'algorithme AMUSE de L. Tong et al. [102] : . . . . . . . . . . . . . . 36 • l'algorithme SOBI de A. Belouchrani [7] : . . . . . . . . . . . . . . . . 36 • l'algorithme de D.-T. Pham et J.-F Cardoso [90] : . . . . . . . . . . . . 38 • l'algorithme TFS de A. Belouchrani et M. G. Amin [9, 10] : . . . . . . 40 • l'algorithme OPCA de K. I. Diamantaras et Th. Papadimitriou [44] : . 41 • autres algorithmes : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 2.2 Mélanges convolutifs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 • l'algorithme de C. Jutten et al. [61, 100] : . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 • l'algorithme de R. Mukai et al. [78, 79, 80] : . . . . . . . . . . . . . . . 44 • l'algorithme de P. Smaragdis [96] : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 • l'algorithme SIMO-ICA de T. Takatani et al. [99] : . . . . . . . . . . . 45 • l'algorithme MSICA de T. Nishikawa et al. [82] : . . . . . . . . . . . . 46 • l'algorithme de W. Wang et al. [104] : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 • l'algorithme de E. Weinstein et al. [106] : . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 • l'algorithme de J. Anemüller et B. Kollmeier [4] : . . . . . . . . . . . . 48 • l'algorithme de L. Parra et C. Spence [85, 84] : . . . . . . . . . . . . . 49 • l'algorithme de H.-C. Wu et J. C. Principe [110] : . . . . . . . . . . . . 50 • l'algorithme de N. Mitianoudis et M. Davis [76] : . . . . . . . . . . . . 50 • l'algorithme de A. Westner et V. M. Bove [108] : . . . . . . . . . . . . 51 • l'algorithme de N. Murata et S. Ikeda [81] : . . . . . . . . . . . . . . . . 51 2.3 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 3 Algorithmes pour la Séparation Aveugle de Mélanges Convolutifs de Sources 55 3.1 Mélanges acoustiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 3.2 La nonstationnarité . . . . . . . . . . . . . . . . uploads/Science et Technologie/ boumaraf-thesis.pdf

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