Ce travail de thèse concerne le développement et la mise en oeuvre d’un nouveau système radar MIMO-OFDM portable, léger, peu complexe et peu coûteux, capable de mesurer et de caractériser un volume complexe 3-D comme un manteau neigeux, une forêt. Une technique MIMO, qui étend le principe de l’OFDM à des éléments antennaires d’un réseau est proposée afin d’éviter l’utilisation de commutateurs lors de l’émission et la réception des signaux. Le système fonctionne en bande C et mesure des environnements volumiques en champ proche et à haute résolution (5 cm en distance et 15 cm en élévation). Il est destiné à la caractérisation de manteaux neigeux stratifiés présentant une homogénéité dans la direction horizontale et une épaisseur inférieure à quatre mètres. Le radar possède un système autonome de génération et d’acquisition de signaux. Un processus d’imagerie 3-D par focalisation de signaux à large bande a été développé et appliqué sur des mesures réalisées en janvier et mars 2019, puis mars 2020 dans les Alpes françaises. Divers paramètres physiques, dont le profil diélectrique d’un couvert, la structure de sa réponse EM 3D ont été estimés, qui pourront être utilisés pour interpréter des résultats de mesures SAR 2-D satellitaires opérées dans la même bande.