Résumé: Bien que les interfaces du guide océanique sont exploitées avantageusement par la méthode de Décomposition de l'Opérateur Retournement Temporel (DORT) et lui confère un très grand pouvoir de résolution, la nature du milieu océanique est susceptible de dégrader ses performances. Une compensation d’amplitude est proposée afin de s’affranchir des pertes de propagation qui rompent la réversibilité du milieu. La rugosité des interfaces crée un signal réverbéré qui interfère avec les échos des cibles. Des expériences démontrent que la méthode D.O.R.T. est capable de séparer l’écho des cibles de celui de la réverbération. Plus encore, les vecteurs propres associés à la réverbération sont utilisés astucieusement afin de focaliser à grande distance sur des «points brillants» avec une très grande précision. Le déplacement des cibles au cours de l’acquisition de l’Opérateur n’est pas une gène dans la mesure où celui-ci est confiné dans la cellule de résolution du système. Cependant, l’océan est généralement sujet à de fortes fluctuations du profil de célérité et de sa géométrie, principalement sous l’effet des marées. Une famille de signaux, baptisée «Adaptive Instant Record Signals», est inventée et permet une acquisition synchrone de l’Opérateur Retournement Temporel complet en un unique aller-retour. Ces signaux sont adaptés à la propagation guidée et robuste à la dispersion temporelle du milieu de propagation et rend la méthode D.O.R.T. moins sensible aux fluctuations de l’environnement.Grâce à ce travail de thèse, des expériences de détection multicibles en milieu naturel sont désormais envisageables, moyennant le développement d’une instrumentation spécifique rendue possible par les progrès technologiques récents.

Mots-clés: Acoustique sous-marine, méthode DORT, retournement temporel