ce travail est r alise dans le cadre de la mission spatiale EXOMARS. Les objectifs sont explorer la plan te Mars pour la recherche de signes de vie pass e ou pr sente, l' tude de la distribution de l'eau dans le sous sol martien et l' tude de la g ologie de Mars. Cette mission consiste envoyer sur la surface de Mars un v hicule automatis quip d'instruments de mesures scientifiques destin s la recherche de traces de vie. Notre activit de recherche s'est focalis e sur l'instrument WISDOM (Water Ice Subsurface Deposits Observation On Mars) qui est un GPR (Ground Penetrating Radar) dont les principaux objectifs scientifiques sont de sonder le sous-sol de Mars jusqu' quelques m tres de profondeur pour tudier les structures g ologiques. Notre travail s'est d roul en trois phases. La premi re a consist trouver un mod le de rayonnement large bande permettant de mod liser le rayonnement des antennes du GPR. La deuxi me a permis de d velopper des outils permettant de simuler des sc nes de diff rentes compositions en optimisant le temps de calcul. La troisi me phase de cette th se a permis de d velopper deux techniques permettant de caract riser une surface rugueuse.