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In signal processing literature, noise's sources are often assumed to be Gaussian. However, in many fields the conventional Gaussian noise assumption is inadequate and can lead to the loss of resolution and/or accuracy. This is particularly the case of noise that exhibits impulsive nature. The latter is found in several areas, especially telecommunications. α-stable distributions are suitable for modeling this type of noise. In this context, the main focus of this thesis is to propose novel methods for the joint estimation of the state and the noise in impulsive environments. Inference is performed within a Bayesian framework using sequential Monte Carlo methods. First, this issue has been addressed within an OFDM transmission link assuming a symmetric α-stable model for channel distortions. For this purpose, a particle filter is proposed to include the joint estimation of the transmitted OFDM symbols and the noise parameters. Then, this problem has been tackled in the more general context of nonlinear dynamic systems. A flexible Bayesian nonparametric model based on Dirichlet Process Mixtures is introduced to model the α-stable noise. Moreover, sequential Monte Carlo filters based on efficient importance densities are implemented to perform the joint estimation of the state and the unknown measurement noise density; Dans un nombre croissant d'applications, les perturbations rencontrées s'éloignent fortement des modèles classiques qui les modélisent par une gaussienne ou un mélange de gaussiennes. C'est en particulier le cas des bruits impulsifs que nous rencontrons dans plusieurs domaines, notamment celui des télécommunications. Dans ce cas, une modélisation mieux adaptée peut reposer sur les distributions α-stables. C'est dans ce cadre que s'inscrit le travail de cette thèse dont l'objectif est de concevoir de nouvelles méthodes robustes pour l'estimation conjointe état-bruit dans des environnements impulsifs. L'inférence est réalisée dans un cadre bayésien en utilisant les méthodes de Monte Carlo séquentielles. Dans un premier temps, cette problématique a été abordée dans le contexte des systèmes de transmission OFDM en supposant que les distorsions du canal sont modélisées par des distributions α-stables symétriques. Un algorithme de Monte Carlo séquentiel a été proposé pour l'estimation conjointe des symboles OFDM émis et des paramètres du bruit α-stable. Ensuite, cette problématique a été abordée dans un cadre applicatif plus large, celui des systèmes non linéaires. Une approche bayésienne non paramétrique fondée sur la modélisation du bruit α-stable par des mélanges de processus de Dirichlet a été proposée. Des filtres particulaires basés sur des densités d'importance efficaces sont développés pour l'estimation conjointe du signal et des densités de probabilité des bruits

Positioning in urban or indoor environment is a hot topic, either due to regulations such as the E911 requiring US mobile telecommunication operators to be able to locate their subscribers in case of emergency, or due to the market development, with the extension of location - based services targeting the mass market concentrated in metropolitan areas. In urban or indoor areas, it is generally recognized that satellite - based positioning systems are not suitable (alone) to provide a continuous, reliable and accurate position to the user. Therefore, alternative positioning techniques may be useful to complement or replace satellite positioning in these environments. This PhD study ha s studied the possibility of using a mobile TV system based on the DVB - SH standard as system of opportunity for positioning. The advantage s of using a DVB - SH system for positioning are multiple. First, such system has a good availability in metropolitan areas, including indoor. Secondly, the emitters are synchronized and their density should be sufficient to track signals from several emitters simultaneously. This opens the possibility of using timing measurements from several emitters to find a position by trilateration . Also, the large bandwidth of the TV signal, required for the transmission of video content, should be beneficial for the accuracy of the timing measurements and for the robustness against multipath . Therefore, DVB - SH system seems to be an interesting candidate as system of opportunity for positioning. However, several challenges are to be solved for such a solution to be relevant. First, the signals propagate in the urban environment, which creates challenging conditions for positioning su ch as strong power fading, blockage of the desired line - of - sight signal or large echoes. Secondly, the DVB - SH standard uses an OFDM modulation, which has not been studied for positioning purpose. Therefore, techniques for fine tracking of the first receive d signal replica will have to be developed. Finally, a particularity of modern broadcast system is the use of a Single Frequency Network, in which all emitters send the same signal on the same carrier frequency. Therefore emitter identification in a Single Frequency will be another issue to be solved. This PhD study has proved the feasibility of positioning using DVB - SH signals. The main contributions of this work are the propositions of (1) an OFDM signal delay tracking method working in urban propagation channels, and (2) a modification to the network deployment permitting emitter identification and (3) a first assessment of the position accuracy using the proposed algorithms. These two methods have very low impact on the initial TV broadcasting service if the right set of signal parameters is chosen: no signal modification is required and the network deployment modification uses a feature already present in the DVB - SH standard. The positioning method was simulated using real urban propagation channel measurements. The obtained position has root mean square error of 4 0m. The main error contribution comes from tracking a non - line - of - sight signal. Further work would be required to deal with this issue, which would lower the position root mean square error to 7 m, which has been locally observed in the simulation for good tracking conditions, Le positionnement en environnement urbain est un domaine de recherche actif, de par la croissance des services grand public liées à la localisation, et à cause de réglementations émergentes liées aux situations d'urgence (E911). En environnement urbain ou à l'intérieur des bâtiments, il est communément admis que les systèmes de positionnement basés sur des satellites ne sont pas suffisants pour fournir une position précise, fiable et de manière continue. Des techniques de positionnement alternatives sont donc développées afin de remplacer ou compléter les systèmes de positionnement par satellite. Cette thèse étudie la possibilité de fournir un service de positionnement utilisant un futur système de diffusion de télévison vers les mobiles basé sur le standard DVB-SH. Le principal attrait de ce système pour du positionnement est sa bonne couverture en milieu urbain, ainsi que l'utilisation d'un réseau d'émetteurs synchronisés. Il est donc possible d'employer des mesures de temps d'arrivée des signaux afin de réaliser une triangulation pour calculer la position d'un récepteur. Afin de fournir ce service innovant, des techniques spécifiques d'estimation de pseudo-distance et d'identification d'émetteurs ont été développées dans le cadre de cette thèse. Le principal résultat de cette étude est d'avoir montré la faisabilité du positionnement utilisant un système DVB-SH, ne nécessitant que de légères modifications du système qui n'apportent aucune dégradation auservice de diffusion TV. De premières simulations ont montré une précision de positionnement autour de 40m en utilisant des mesures réalistes de canal de propagation urbain.