In this paper, principal-singular-vector utilization for modal analysis (PUMA) was adapted to perform time delay estimation on ground-penetrating radar (GPR) data by taking into account the shape of the transmitted GPR signal. The super-resolution capability of PUMA was used to separate overlapping backscattered echoes from a layered pavement structure with some embedded debondings. The well-known root-MUSIC algorithm was selected as a benchmark for performance assessment. The simulation results showed that the proposed PUMA performs very well, especially in the case where the sources are totally coherent, and it requires much less computational time than the root-MUSIC algorithm.

Traitements haute résolution appliqués à la caractérisation de décollements de chaussée par radar géophysique ultra large bande: Cette thèse combine l’utilisation d’algorithmes à haute résolution (HR) temporelle avec un radar géophysique (GPR) ultralarge bande pour le contrôle de décollement d’interface de chaussée de moins 1 cm d’épaisseur. Dans un premier temps, le principe des méthodes à sous-espaces les plus connues (e.g., MUSIC, ESPRIT) est rappelé et adapté à la caractérisation de la permittivité et de l’épaisseur du matériau. Les techniques de moyennage en sous-bandes existantes sont optimisées pour atténuer l’influence du bruit coloré. Ensuite, des algorithmes HR polynomiaux récents sont adaptés au domaine de l’estimation de temps de retard (TDE). L’algorithmeP UMA est détaillé et différentes versions sont proposées pour la TDE. Les algorithmes sont évalués sur des données radars imulées et comparés à la borne de Cramer-Rao. Enfin, les algorithmes sont testés surdes données GPR de 10 GHz de largeur de bande, mesurées sur des chaussées contenant des décollements artificiels. Dans tous les cas, les algorithmes permettent d’obtenir une meilleure interprétation qu’un traitement radar conventionnel. Cependant, l’estimationd e la permittivité et de l’épaisseur est à améliorer pour certains défauts.