Dissertations / Theses: 'Sondeur'

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Laly, Pierre. "Sondeur de canal MIMO temps réel et applications." Thesis, Lille 1, 2016. http://www.theses.fr/2016LIL10168/document.

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Abstract:

Pour atteindre avec la 4G des débits théoriques supérieurs à 100 Mb/s et espérer pouvoir multiplier par 20 l’efficacité énergétique des futurs réseaux 5G, toute la richesse du canal de propagation doit être exploitée. Cet axe de recherche innovant d’optimisation de la couche physique de la communication se base sur la caractérisation multidimensionnelle « temps réel » du canal. Cette notion de "temps réel" signifie que toutes les dimensions spatiales (à l'émission et à la réception), temporelle, fréquentielle et polarimétrique seront explorées simultanément pour s'assurer des conditions de stationnarité du canal pendant la mesure. Le sondeur associé, objet de la thèse, doit également être capable de s’adapter à différents scénarii de propagation, y compris à un contexte de haute mobilité pour une liaison sol-sol entre trains à grande vitesse par exemple. Le système qui a ainsi été développé à l'aide de composants numériques programmables, fournit avec un temps de latence inférieur à quelques dizaines de µs et sans post traitement, 128 fonctions de transfert associées à un canal MIMO (8,16) dans 80 MHz de bande, la durée du signal transmis étant de 150 µs. Sa reconfigurabilité aisée lui confère l'originalité d'être multi fonctions pour s'adapter aux challenges à venir. Citons par exemple la cybersécurité des communications sans fil pour laquelle l'équipement aura les rôles de système de communication, de générateur d'interférences et de sondeur de canal.Dans le cadre de la localisation, via leur téléphone portable de personnes situées en forêt, les résultats des campagnes de mesures menées avec le sondeur soit au sol, soit embarqué dans un ULM, sont également décrits
To be able to reach a bit rate higher than 100Mb/s with 4G systems and to multiply by 20 the energy efficiency of future 5G networks, all the propagation channel richness must be exploited. This innovative research area dealing with the physical layer optimization is based on the multidimensional channel characterization in "real time". This concept of “real time” means that space, time, frequency and polarimetric dimensions are explored simultaneously to ensure stationarity conditions of the channel during measurements. The channel sounder, subject of the thesis, must also be able to adapt to different scenarios of propagation, including a context of high mobility as, for example, in the case of a communication between high-speed trains. The system that has been developed, based on programmable digital components, allows measuring in a 80Mz bandwidth, 128 transfer functions associated with a (8,16) MIMO channel in less than a few tens of µs and without post-processing. The duration of the transmitted signal is 150 µs. Another originality of this sounder is its easy reconfigurability and its multi-function ability. For example, for studying cyber security of wireless communications, it would play the role of communication system, interference source and channel sounder. In the frame of localization of people in forest owing to their mobile phone, results of channel characterization conducted with the sounder placed either on the ground, or in an ULM, are also described and analyzed

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Unterseh, Stephan. "Cartographie et caractérisation du fond marin par sondeur multifaisceaux." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1999. http://www.theses.fr/1999INPL081N.

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Abstract:

Les sondeurs multifaisceaux de basse fréquence (13 khz) émettent un signal de grande longueur d'onde capable de pénétrer dans les sédiments. Le signal retourné renferme ainsi une information sur la nature et les propriétés physiques du fond marin. L'épaisseur prise en compte par un tel signal dépend de la nature des dépôts et de l'angle d'incidence : de 0 à 2 m en présence de sable, elle peut atteindre 10 à 15 m dans un milieu argileux. Cette étude vise à améliorer notre compréhension des phénomènes liant rétrodiffusion et lithologie. Nos recherches ont été conduites sur deux zones : le fan celtique et le système sédimentaire du var. Une caractérisation physique des dépôts a été réalisée et comparée avec l'imagerie acoustique, par le biais du processus de segmentation des images sonars développé par l'Ifremer. Il permet une partition de l'image en zones acoustiquement homogènes et quantifiées par des courbes angulaires de réflectivité. Les relations entre réflectivité et lithologie sont ambigües. Elles ne peuvent être résumées selon les hypothèses classiques associant faible réflectivité à la présence de sédiments fins. La plupart des séquences sableuses de cette étude présentent un niveau de rétrodiffusion égal voire inferieur à celui des dépôts argileux. Des séquences sédimentaires différentes peuvent produire une réponse acoustique similaire. Néanmoins, nous avons pu distinguer deux cas : une configuration lithologique simple dans laquelle la rétrodiffusion dépend de l'enfouissement d'un réflecteur, et une configuration complexe faite d'alternances de niveaux sableux et argileux. Les variations de réflectivité n'y sont pas clairement expliquées, mais elles paraissent liées à l'hétérogénéité du sable. Des anomalies acoustiques ont été rencontrées. Il s'agit de séquences sableuses présentant une réflectivité anormalement basse. Nous proposons une explication basée sur un état de consolidation anormal des sédiments pouvant modifier leurs propriétés acoustiques.

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Le, Saout Jean-Yves. "Les systèmes d'aériens du sondeur à rétrodiffusion du cnet." Rennes 1, 1990. http://www.theses.fr/1990REN10004.

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Abstract:

Une étude concernant l'évaluation des performances des systemes d'aériens du sondeur à rétrodiffusion du cnet est présentée. On examine les caractéristiques des réseaux circulaires d'antenntes en expliquant le choix de l'implantation retenue pour les deux réseaux (émission et réception) du radar hf. À partir de la modélisation des diagrammes d'antennes on propose deux méthodes de conformation des diagrammes de directivité. On évalue alors les performances des diagrammes du sondeur dans la bande 6-30 mhz. On présente les éléments constituant les systèmes d'aériens (antennes, amplificateur, déphaseurs) ainsi que les caractéristiques mesurées sur chacun d'eux. Les dégradations des diagrammes de directivité, engendrées par les dispersions de caractéristiques (amplitude et phase) des dispositifs, sont évaluées. Nous proposons trois méthodes de radiogoniométrie utilisant le reseau d'antennes de réception. À partir d'un modèle analytique de signal reçu, on examine les performances et les limites des trois technqiues de détermination d'angles d'arrivée. Enfin nous présentons les premiers résultats expérimentaux obtenus sur les deux systèmes d'aériens. Ces mesures correspondent à la phase de calibration des systèmes d'aériens necéssaire avant toute exploitation du sondeur. Ells confirment les résultats théoriques et révèlent des phénomenes non envisagés et non abordés dans cette étude.

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DUGELAY, SAMANTHA. "Caracterisation des fonds marins a partir de donnees sondeur em12." Paris 11, 1997. http://www.theses.fr/1997PA112078.

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Abstract:

Les sondeurs multifaisceaux sont des systemes pouvant couvrir de tres grandes zones en peu de temps. Ceux ci produisent des images des fonds marins qui traduisent les caracteristiques de l'interface entre l'eau et le fond. Une analyse pertinente de l'image sonar necessite au prealable une etude des mecanismes d'acquisition des donnees, de l'environnement marin et de l'interaction de l'onde sonore avec le fond. Les traitements de segmentation classiques decoupent l'image observee en zones homogenes selon les niveaux de gris qui traduisent la reflectivite de l'interface. Une methode adaptee est necessaire pour les images multifaisceaux, ou un changement de niveaux de gris peut correspondre soit a un changement de nature du fond, soit a une variation du signal acoustique due a un artefact du sondeur, soit a un trait bathymetrique, soit a la dependance angulaire du signal retrodiffuse. La segmentation se fonde sur la theorie des champs markoviens dans un contexte bayesien ; l'algorithme d'optimisation employe est celui de l'icm. Cet algorithme est adapte a ce travail ou nous nous placons dans un cadre dit supervise, et ou la notion de rapidite de segmentation est essentiel. Nous exposons pas a pas la modelisation que nous avons effectue introduisant progressivement des notions de variations angulaires, et des informations de bathymetrie. La methode developpee in fine permet d'obtenir une segmentation selon la nature du fond. L'analyse des signaux nous a deja permis d'isoler le trait caracterisant la nature d'un fond : la reverberation angulaire. Nous developpons une methodologie pour l'exploitation de cet attribut a partir des donnees experimentales et de travaux theoriques a l'aide d'un algorithme d'optimisation (le recuit simule a simplex descendant) pour l'ajustement des courbes experimentales par un modele theorique. Mots clefs : segmentation d'images acoustiques sous-marines, bathymetrie, sondeur, modelisation markovienne, reverberation angulaire, recuit simule.

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LANDEAU, THIERRY. "Inversion des mesures ionospheriques du sondeur oblique a retrodiffusion de l'ile losquet." Rennes 1, 1995. http://www.theses.fr/1995REN10104.

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Abstract:

Cette these propose une nouvelle methode d'inversion des mesures du sondeur oblique a retrodiffusion de l'ile losquet (appartenant au cnet). Le probleme reside dans la determination des parametres caracteristiques de la couche f (dont la connaissance est essentielle pour les communications hf), a un instant et en un lieu donnes, a partir des mesures realisees en sondage par retrodiffusion. La conception originale de ce sondeur, lui confere la particularite de pouvoir realiser des sondages directifs, aussi bien en azimut qu'en elevation, qui donnent acces a la puissance recue en fonction d'une part, du retard de propagation et d'autre part, de l'une de ces deux variables, azimut ou elevation. La demarche a ete decomposee en deux etapes. La premiere etape a consiste a ameliorer l'algorithme d'inversion propose par le cnet et a valider les concepts utilises en effectuant une etude statistique des resultats obtenus lors de la mise en uvre de cet algorithme, a partir de campagnes de mesure representatives de conditions de propagation variees. La seconde etape a consiste a proposer un nouvel algorithme d'inversion s'appuyant sur l'approche bayesienne du probleme inverse et exploitant les possibilites offertes par une methode de sondage utilisant plusieurs frequences entrelacees. La validation de l'algorithme a repose sur une etude statistique d'un grand nombre de campagnes de mesures, en comparant les resultats d'inversion obtenus a ceux issus de sondages zenithaux. Les resultats presentes permettent de conclure a la validite de la methode: la teledetection du profil vertical ionospherique par sondage oblique par retrodiffusion en mode de balayage de site devient alors possible a partir d'un site unique, jusqu'a 2000 km autour du sondeur. Les resultats obtenus peuvent etre utilises pour resoudre d'autres problemes associes a la teledetection tels la reactualisation des previsions de propagation ou l'assistance aux radars transhorizon

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Vu, Van Yem. "Conception et réalisation d'un sondeur de canal multi-capteur utilisant les corrélateurs cinq-ports pour la mesure de propagation à l'intérieur des bâtiments." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2005. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001791.

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Abstract:

Le corrélateur cinq-port en technologie micro ruban composé d'un anneau à cinq branches et de trois détecteurs de puissance permet de calculer précisément le rapport complexe entre deux signaux hyperfréquences à partir des tensions mesurées aux trois sorties et d'un traitement numérique associé. Le cinq-port a un faible coût de réalisation et s'avère être moins sensible aux désappariements de phase et d'amplitude. De plus, il peut fonctionner dans une bande de fréquence large. Nous proposons dans ce travail un sondeur de canal multi-capteur utilisant les corrélateurs cinq-ports pour la mesure de propagation à l'intérieur des bâtiments. Ce sondeur; composé d'un réseau de 8 antennes quasi-Yagi et d'un réseau de 8 cinq-port en réception; permet de mesurer à la fois les retards de propagation et les directions d'arrivée (DDAs) en azimut et en élévation des trajets multiples. La différence de phase des signaux captés par les antennes permet de calculer les DDAs et les retards de propagation sont estimés à partir de la différence de phase des signaux mesurés à deux fréquences consécutives dans chaque cinq-port dans la bande 2.3 GHz à 2.5 GHz avec un pas de 4 MHz. L'algorithme MUSIC (Multiple Signal Classification) associé à un lissage spatial est utilisé pour l'estimation des directions d'arrivée et des retards de propagation. Les résultats de simulation et de mesure montrent que nous pouvons estimer un nombre de sources supérieur au nombre d'antennes. Ce sondeur de canal a un faible coût de réalisation et permet d'effectuer l'acquisition à un instant donné et en une seule fois de l'ensemble des mesures dans un plan donné.

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Maroni, Claire-Sophie. "Détermination automatique de la stratification des fonds sous-marins à l'aide d'un sondeur de sédiments." Brest, 1997. http://www.theses.fr/1997BRES2044.

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Abstract:

L'onde emise par les sondeurs 3,5 khz penetre les couches de sediment. La succession des tirs acoustiques permet ainsi de reconstituer une coupe verticale du sous-sol marin. Les traitements classiques proposent un suivi de l'interface eau-fond mais ne fournissent pas d'information sur les strates sedimentaires successives. Nous decrivons une methode originale de detection des reflecteurs, fondee sur l'analyse en paquets d'ondelettes et qui utilise la correlation entre les tirs voisins. Une approche image est cependant plus appropriee pour tracer les reflecteurs et nous presentons un algorithme de suivi de contour multiresolution, mene, soit a partir de la transformee en ondelettes, soit a partir d'une pyramide de chehikian. Considerer l'image a differentes echelles permet d'obtenir des reflecteurs continus, avec une localisation precise et peu de structures erronees. Par ailleurs, un algorithme de recherche automatique des seuils a partir de la distribution des donnees est mis au point. Nous etudions ensuite la possibilite d'estimer le coefficient d'attenuation des ondes de compression : les methodes de filtrage adapte, rapport des spectres et decalage de la frequence centrale doivent etre adaptees aux signaux recueillis pour compenser la longueur du signal source et l'absence de modulation d'amplitude. Une etude theorique et des simulations menees a partir d'un modele de fond stratifie permettent de proposer des solutions et demontrent l'interet des distributions temps-frequence pour analyser ces signaux. Les resultats sur des profils reels sont egalement presentes. Nous envisageons egalement l'identification de la nature de la premiere couche de sediment a partir du signal compose de l'echo de fond et du premier reflecteur. Cette demarche s'appuie sur les etapes d'extraction de parametres et de selection des caracteristiques a l'aide d'une analyse factorielle discriminante. Une classification est effectuee par un reseau a fonction a base radiale.

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Fourrié, Nadia. "Interet des observations du sondeur satellitaire tovs pour l'analyse et la prevision des depressions pendant fastex." Paris 6, 2000. http://www.theses.fr/2000PA066509.

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Abstract:

L'actualite recente nous a rappele qu'il est encore difficile de prevoir suffisamment a l'avance les tempetes qui s'abattent sur l'europe. La campagne fastex (fronts and atlantic storm-track experiment) menee en janvier-fevrier 1997, a pour objectif d'ameliorer la prevision de celles-ci. Notre travail de these a consiste a etudier l'interet des donnees du sondeur vertical tovs (tiros-n operational vertical sounder) a bord des satellites de la noaa pour la prevision des depressions de fastex. Deux axes de recherche ont ete explores : l'utilisation des temperatures de brillance du tovs pour deceler des precurseurs d'altitude aux cyclogeneses et l'etude de leur impact sur la prevision numerique du temps. La temperature de la basse stratosphere (tls) est obtenue directement a l'aide des temperatures de brillance et d'une information complementaire contenue dans la banque de donnees tigr (thermodynamical initial guess retrieval) du lmd. Tls a ete etudiee pour 3 depressions de fastex et pour les tempetes de fin decembre 1999. Nous avons montre que tls, liee a la temperature de la tropopause dynamique, reflete des structures de la tropopause tels que dorsales, thalwegs, ruptures de tropopause le long du cote cyclonique du courant-jet et precurseurs d'altitude. Ensuite, les temperatures de brillance du tovs ont ete assimilees dans le modele de prevision arpege. Pour la premiere fois, une etude de ciblage avec les donnees du tovs a ete realisee. Pour quantifier leur impact sur la prevision, nous avons utilise la notion de sensibilite de la prevision aux observations : en raison de la presence de nuages au dessus des zones sensibles et du role cle de la tropopause dans la cyclogenese, les donnees du sondeur micro-ondes du tovs sont primordiales ainsi que celles d'un canal infrarouge visant en dessous de la tropopause. De plus, nous avons observe que la sensibilite est liee au processus d'assimilation lui-meme, suggerant la notion de zone sensible effective.

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Whitburn, Simon. "Quantification des émissions atmosphériques d'ammoniac par les feux de biomasse à partir des mesures du sondeur IASI." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2017. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/261949.

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Abstract:

Les feux de végétation émettent de grandes quantités de composés azotés dans l'atmosphère, parmi lesquels l'ammoniac (NH3). Malgré les nombreuses études réalisées au cours des précédentes décennies, ces émissions sont toujours sujettes à de grandes incertitudes. Si les mesures in situ et par avion sont utiles à des échelles locales pour étudier les sources de NH3, elles ne permettent en revanche pas de rendre compte de sa variabilité sur une plus large échelle. Depuis quelques décennies, des sondeurs à haute résolution spectrale embarqués à bord de satellites offrent la possibilité de mesurer directement les concentrations de différents gaz en traces dans l'atmosphère sur des échelles locales à globales. C'est le cas notamment du sondeur Infrared Atmospheric Sounding Interferometer (IASI) qui fournit une couverture globale bi-journalière de la Terre avec un grand échantillonnage spatial et temporel et dont les mesures sont centrales dans cette thèse.Ce travail a pour objectif l'étude de la contribution des feux de végétation aux émissions atmosphériques de NH3 à partir des mesures du sondeur IASI. Plus précisément, il vise à répondre aux questions suivantes: (1) Quelle est la part des feux dans les émissions de NH3 dans différentes régions du globe et différents biomes? Quelle est la fiabilité des inventaires d'émissions pour celles-ci? (2) Quelle est la variabilité intra- et interannuelle du NH3 d'origine pyrogénique et comment est-elle reliée à celle d'autres composés azotés et carbonés? Peut-on détecter dans les variabilités une dépendance à certains facteurs climatiques? (3) Peut-on isoler un cycle diurne des émissions de NH3 par les feux?Cette étude est rendue possible grâce au développement d'une nouvelle méthode de restitution des colonnes de NH3 particulièrement sensible, reposant sur le calcul d'un indice spectral HRI (représentatif de la force du signal de NH3 dans le spectre IASI) et sur sa conversion en une valeur de colonne à partir d'un réseau de neurones. La grande force d'un réseau de neurones réside dans sa capacité à intégrer plusieurs centaines de paramètres en entrée sans toutefois nécessiter une importante puissance de calcul. Ceci nous permet, notamment, de considérer l'état complet de l'atmosphère pour la restitution, réduisant ainsi les dépendances résiduelles sur le HRI.Pour notre étude, nous nous focalisons tout d'abord sur les mesures de NH3 au-dessus de larges régions tropicales. L'analyse de longues séries temporelles des colonnes de NH3 montre une bonne correspondance générale avec la puissance radiative dégagée par les feux, en particulier pour la région du centre de l'Amérique du Sud où une grande variabilité interannuelle est observée, mettant en évidence l'influence du phénomène El Niño sur l'activité des feux et les émissions de NH3 dans cette région. Nous dérivons ensuite, pour ces régions tropicales, les émissions de NH3 à l'aide d'un modèle simple "boite" que nous comparons aux émissions données par les inventaires d'émissions pyrogéniques "bottom-up" GFASv1.2 et GFEDv4.1. Si la correspondance temporelle des maxima d'émission est généralement bonne, les émissions dérivées des mesures IASI sont en revanche nettement supérieures à celles des deux inventaires. Nous calculons également pour les régions tropicales des rapports d'émission de NH3 par rapport à CO (également mesuré par IASI) (ER_{NH3/CO}) pour plusieurs biomes et nous analysons leurs variabilités spatiale et temporelle. Nous observons de grandes différences dans les ER_{NH3/CO}, d'une part, entre les biomes étudiés et, d'autre part, au sein d'un biome donné pour les différentes régions et années (2008-2015). Ces différences sont attribuées à des différences dans le type de combustible et dans les conditions de combustion. La comparaison avec les rapports d'émission rapportés dans la littérature, généralement à partir de mesures in situ ou par avion, montre quant à elle une assez bonne correspondance pour les différents biomes étudiés.Nous poursuivons notre analyse en nous intéressant à deux cas de feux particulièrement intenses s'étant produits en Indonésie en 2015 et dans le Nord canadien en 2014. Pour ces deux événements, nous calculons des ER_{NH3/CO} et nous dérivons un temps de vie pour NH3 à partir de l'analyse de panaches de feux transportés. Nous trouvons un temps de vie moyen de 21.5h pour les feux d'Indonésie de 2015, environ deux fois supérieur à celui calculé pour les feux de 2014 au Canada. Pour les feux d'Indonésie, nous dérivons également des facteurs d'émission de NH3 (EF_NH3) à partir d'une estimation des émissions totales de NH3 pour cet événement. Ceux-ci se révèlent largement inférieurs à ceux utilisés dans l'inventaire GFASv1.2 et expliquent l'importante surestimation des émissions de NH3 dans GFASv1.2 comparé à celles dérivées de IASI. Finalement, nous terminons ce travail par la présentation de résultats préliminaires suggérant la mise en évidence d'un cycle diurne dans les émissions de NH3 par les feux.
Doctorat en Sciences agronomiques et ingénierie biologique
info:eu-repo/semantics/nonPublished

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Farhat, Hanna. "Mise au point d'un sondeur de canal bidirectionnel : Caractérisation du canal de propagation MIMO à 3, 5 GHz." Rennes, INSA, 2009. http://www.theses.fr/2009ISAR0016.

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Abstract:

Les techniques mimo (multiple-input multiple-output), utilisant plusieurs antennes simultanement en emission et en reception, constituent une solution pour repondre aux besoins des nouveaux systemes de communication sans fil en termes de debits et de qualite de service. Les nouvelles normes des reseaux locaux sans fil, reseaux radiomobiles et reseaux d’acces ont adopte le concept mimo. Ces nouveaux systemes exploitent la dimension spatiale pour la transmission de l’information en profitant de la diversite offerte par la propagation a trajets multiples. Dans un cas ideal, nous pouvons obtenir une augmentation lineaire des debits en fonction du nombre d’antennes. Toutefois, les performances des systemes mimo dependent largement de l’etat du canal de propagation, et dans ce contexte une caracterisation fine du canal est indispensable. Si dans une configuration mono-antennaire, la caracterisation et la modelisation du canal peuvent se limiter au domaine temporel, il est necessaire pour la technologie mimo de considerer la dimension spatiale au meme niveau que la dimension temporelle. L’objectif de cette these est la caracterisation spatio-temporelle du canal de propagation a 3,5 ghz. Cette etude va permettre d’approfondir la connaissance du canal de propagation mimo pour la bande du systeme wimax. Cette bande est tres peu abordee dans la litterature. L’approche retenue consiste a exploiter un sondeur de canal bidirectionnel large bande pour la caracterisation du canal de propagation mimo. Dans un premier temps, l’etude a porte sur l’extension et la mise a niveau de ce sondeur. Dans ce cadre, plusieurs architectures de reseaux d’antennes ont ete developpees pour la caracterisation spatiale du canal a 3,5 ghz. Ainsi, des reseaux de types lineaires et circulaires ont ete realises afin d’explorer differents types d’environnement. Ensuite, differentes methodes de traitement a haute resolution multi-dimensionnelles sont appliquees aux donnees de mesure afin d’ameliorer la precision des resultats. Enfin, plusieurs campagnes de mesure sont realisees dans cette bande de frequence et en particulier dans une configuration de type penetration "outdoor-to-indoor". Le traitement des donnees de mesure a permis d’extraire les parametres caracteristiques des trajets multiples et en particulier les directions de depart a l’emission et d’arrivee a la reception. Des comparaisons avec des resultats de simulation ont permis d’une part de valider la simulation, et d’autre part d’interpreter les resultats obtenus. D’autres campagnes de mesure seront necessaires pour aboutir a des modeles de canaux de propagation mimo realistes
The mimo (multiple-input multiple-output) technique, using multiple antennas at emission and reception, are a good solution for wireless communication systems to improve data rates and quality of service. Mimo wireless technology has progressed from the stage of fundamental research to commercially available products within a decade. It was adopted by normalization groups of recent wireless communication systems (mobile, wmans, wlans, …). These new systems exploit the spatial dimension to transmit information. Thus, the implementation of these techniques permits to achieve a substantial improvement of digital link performance. However, the performance of mimo systems is very dependent on the propagation channel. In this context, the study of the transmission channel is crucial. In a classical configuration, the channel characterization and modeling can be limited to the time domain. It is necessary, in the case of mimo systems, to consider the spatial dimension as well as the time dimension. This thesis presents the design and the realization of a measurement system allowing a precise characterization of the mimo propagation channel. This wideband channel sounder is developed at 3. 5 ghz. This band is not widely studied in the literature, especially in the outdoor-to-indoor configuration. The wimax system will operate in this frequency band. The used approach is the double directional characterization of the propagation channel. We extended an existing mimo channel sounder to the 3. 5 ghz frequency band. Different antenna array architectures were developed. Thus, linear and circular antenna arrays were designed and ealized at 3. 5 ghz. These different architectures permit the measurements in various environments. Then, the multi-dimensional sage algorithm was developed. It is used to obtain better resolution when applied on measurement data. Finally, several measurement campaigns were conducted at 3. 5 ghz in different environments. In particular, the outdoor-to-indoor scenario was explored. The propagation data processing permits us to obtain the channel characteristics. The multipath parameters were extracted as the dod (direction of departure) and doa (direction of arrival). A comparison between measurement and simulation results was realized. It shows a good agreement and permits the interpretation of propagation physical phenomena. More measurement campaigns are needed to obtain realistic mimo channel models

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Faijan, François. "Vers une meilleure utilisation des observations du sondeur IASI pour la restitution des profils atmosphériques en conditions nuageuses." Thesis, Toulouse, INPT, 2012. http://www.theses.fr/2012INPT0101/document.

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Abstract:

Le sondeur hyperspectral infrarouge IASI, dont le premier modèle vole depuis 2006 sur le satellite défilant météorologique Metop-A, a déjà conduit a des retombées scientifiques très spectaculaires, en prévision météorologie et pour l’étude de la composition atmosphérique et du climat. Les mesures du sondeurs sont toutefois largement sous exploitées en grande partie du a la présence des nuages dans l’atmosphère. Ces derniers interagissent avec le rayonnement incident de façon hautement non-linéaire rendant le traitement de la mesure du sondeur bien plus complexe, voire parfois rédhibitoire pour accéder depuis l’espace aux propriétés des couches atmosphériques situées au-dessus du nuage, mais également en dessous dans le cas de semi-transparence. Cependant, au vue de la quantité d’informations potentielles qu’offre les sondeurs, la communauté scientifique s’intéresse de près a l’exploitation des radiances nuageuse, c’est dans ce cadre que s’inscrivent les travaux de recherche de cette thèse. Nous proposons d’étudier deux schémas nuageux radicalement différents : la clarification nuageuse et un schéma permettant de simuler la radiance nuageuse en utilisant les propriétés optique et microphysique des nuages. La première de ces méthodes, initiée par Smith et al. (1968), permet sous certaines conditions, de faire abstraction du nuage dans le pixel IASI. La méthode est basée sur l’algorithme du logiciel Scenes Heterogenes du CNES. Apres une première étape de validation, les performances de la méthode sont évaluées a travers la quantité d’information indépendante qu’offre la clarification par rapport a une chaine de traitement des radiances nuageuses mise en place au CMS. Les résultats sont favorables à la méthode testée permettant de traiter les couches atmosphériques situées sous le nuage, possédant donc une quantité plus importante. Cependant la clarification repose a la fois sur une hypothèse forte d’homogénéité atmosphérique et ne s’applique qu’à 15% des situations nuageuses. La seconde méthode est une simulation de la radiance nuageuse par des modèles de transfert radiatif rapides utilisant les propriétés optique et microphysique du nuage. Cette méthode présente l’avantage majeur d’utiliser les mêmes profils nuageux que ceux produits par les modèles de prévision numérique, laissant entrevoir l’assimilation de ces profils à partir de la mesure IASI. Cependant, l’utilisation de ces modèles de transfert radiatif rapide dans le cadre d’une assimilation de données n’en est encore qu’à ces prémices, très peu d’études ont été menées sur ce sujet. Nous proposons une étude en trois étapes permettant une utilisation en opérationnel de ces modèles de transfert radiatif. La première étape est une compréhension des modèles et de leur validité en réalisant quelques études de cas s’appuyant sur la campagne de mesures de Lindenberg. Ensuite, dans le cadre de la campagne ConcordIasi, une statistique est réalisée mettant en place des filtrage pour sélectionner uniquement les profils nuageux cohérent avec l’observation IASI. La dernière étape est une application en global, les statistiques révèlent une nette amélioration des écarts a l’ébauche grâce aux filtres, passant de 8K a 2K. Nous proposons tout au long de l’étude une discussion sur les modèles utilises (RTTOV et HISCRTM), leurs points forts et leurs défaillances. Enfin l’ultime étape, permet d’évaluer les performances des profils nuageux issus des modèles de prévision numérique
The IASI hyperspectral infrared sounding interferometer, the first model of which has been flown on board the meteorological polar orbiting satellite MetOp-A since 2006, has already led to spectacular scientific breakthroughs in both weather forecasting and research into atmospheric composition and the climate. Measurements from the sounders are however largely underutilised, mainly because of the presence of clouds in the atmosphere. The highly non-linear way in which the clouds interact with incident radiation makes analysis of the readings much more complex, and can sometimes even prohibit access from space to the properties of not only the atmospheric layers located above the cloud, but also below them in the case of semi-transparency. However, in view of the potential amount of information offered by the sounders, the scientific community is very interested in exploiting cloud radiance. The research for this thesis stems from this interest. We plan to study two radically different cloud schemes: cloud clarification and a scheme which allows for simulation of cloud radiance by using the optical and microphysical properties of clouds. The first of these methods, initiated by Smith et al. (1968), allows us under certain conditions to disregard the cloud in the IASI pixel. This method is based on the CNES Heterogeneous Scenes software algorithm. After a first validation step, method performance is evaluated by the amount of independent information offered by the clarification, compared to a cloud radiance process chain established at CMS. The results are favorable to the tested method allowing us to deal with atmospheric layers under the cloud, which have therefore larger quantities. However clarification is based on a strong assumption of atmospheric homogeneity and only applies to 15% of cloud situations. The second method is a simulation of cloud radiance by fast radiative transfer models using the optical and microphysical properties of the cloud. The major advantage of this method is that it uses the same cloud profiles as those produced by numerical weather prediction models, allowing assimilation of these profiles from the IASI measurement. However, the use of these fast radiative transfer models in the context of data assimilation is still in the early stages, very few studies have been conducted on this topic. We are proposing a three-phase study which will allow for an operational use of these radiative transfer models. The first step is validation. This is done by conducting several case studies based on Lindenberg’s measurement campaign. Then, within the framework of the ConcordIasi campaign, a statistical analysis will be carried out by introducing filtering, to select cloud profiles which are consistent with the IASI observations. The last step is an overall application, the statistics showing a clear improvement in deviation from the draft thanks to the filters, going from 8K to 2K. Throughout the study we will discuss the models used (RTTOV and HISCRTM), their strengths and weaknesses. Finally the last step allows us to evaluate the performance of the cloud profiles obtained by the digital forecasting models

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Guignard, Anthony. "Propriétés microphysiques des cirrhus : restitution à partir du sondage IR depuis l'espace et études en lien avec la structure verticale (exploitation de la synergie du A-Train : AIRS, CALIPSO et CloudSat)." Paris 6, 2012. http://www.theses.fr/2012PA066085.

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Abstract:

Les nuages de glace couvrent en moyenne 30 % de la surface du globe et occupent une place privilégiée dans l'étude du climat. Composés de cristaux de taille et de forme variables, ces nuages présentent des propriétés optiques complexes qu'il s'avère nécessaire de déterminer afin d'évaluer leur impact sur le bilan radiatif global. L'objectif de cette thèse est la restitution et l'analyse des propriétés microphysiques des nuages de glace et nous utilisons pour cela la synergie des observations spatiales de la constellation A-Train : les mesures du sondeur infrarouge AIRS et la caractérisation des différentes couches nuageuses fournit par le lidar CALIOP et le radar CloudSat. Nous développons une méthode de restitution des propriétés microphysiques basée sur la différence des émissivités nuageuses entre 8 et 12,5 μm qui nous permet de déterminer l'épaisseur en glace ainsi que le diamètre effectif et la forme des cristaux de glace des cirrus. L'analyse de six ans d'observations nous permet d'établir une climatologie des propriétés des cirrus que nous comparons à d'autres climatologies nuageuses dans le cadre du GEWEX cloud assessment. Nous analysons ensuite les relations entre les différentes propriétés physiques et microphysiques des cirrus afin d'établir des paramétrisations du diamètre effectif qui soient valides à l'échelle globale et utilisables dans les modèles de climat. Nous estimons également le contenu en glace des cirrus qui nous permet en plus d'évaluer une méthode alternative de caractérisation de leur comportement radiatif basée sur un ensemble de propriétés optiques obtenues à partir de campagnes de mesures aéroportées
Ice clouds cover on average 30% of the earth's surface and play a special role in climate studies. Composed of crystals of varying size and shape, these clouds have complex optical properties. So that it is necessary to determine them for assessing the impact of cirrus on the global radiation budget. The objective of this thesis is the retrieval and analysis of physical and microphysical properties. Therefore we use the synergy of space observations of the A-Train constellation: the infrared sounder AIRS measurements and characterization of different cloud layers provided by the lidar and radar of the CALIPSO and CloudSat missions. We develop a method to retrieve microphysical properties of cirrus, based on their spectral emissivity differences between 8 and 12. 5 microns. This allows us to determine ice water path and effective diameter and shape of ice crystals in cirrus. The analysis of six years of observations made it possible to establish a climatology of cirrus properties which is compared to other cloud climatologies within the frame work of the GEWEX cloud assessment. We then analyze the relationships between various physical and microphysical properties of cirrus to develop parameterizations of the effective diameter for application in climate models. We also estimate the ice water content of cirrus that allows us to evaluate an alternative approach to characterize their radiative impact based on an ensemble model of their optical properties obtained from airborne measurements

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COSQUER, Ronan. "Conception d'un sondeur de canal MIMO - Caractérisation du canal de propagation d'un point de vue directionnel et doublement directionnel." Phd thesis, INSA de Rennes, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00007560.

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Abstract:

Depuis l'apparition des premiers réseaux radiomobiles cellulaires analogiques au d´ebut des années 70, nous avons assisté à une explosion de la demande en systèmes de communication sans fil. Les services concernés par les télécommunications sans fil se sont depuis étendus à la transmission de données et aux applications multimédia. Devant la nécessité d'avoir des débits élevés tout en garantissant une certaine qualit´e de service, les techniques MIMO (Multiple Input - Multiple Output) apparaissent comme très prometteuses. En utilisant plusieurs antennes simultanément en émission et en réception, ces systèmes exploitent la dimension spatiale pour la transmission de l'information. Ainsi la mise en oeuvre de ces techniques permet d'aboutir à une amélioration substantielle des débits et/ou des performances des liaisons numériques. Comme dans toutes les études systèmes, une analyse approfondie du canal de transmission et des mécanismes de propagation associés s'avère indispensable. Si dans un contexte classique, la caractérisation et la modélisation du canal peuvent se limiter au domaine temporel, il est n´ecessaire pour les systèmes MIMO de considérer la dimension spatiale au même niveau que la dimension temporelle. Une modélisation précise et réaliste du canal dans le domaine spatial est d'autant plus importante dans un contexte MIMO, puisque le gain par rapport à un système classique en terme de débit et/ou de performance est largement tributaire des propriétés spatiales du canal. C'est dans ce contexte que s'inscrit le travail présenté dans ce document. Cette thèse a pour objectif la conception d'un système de mesure performant permettant d'approfondir la connaissance du canal de propagation MIMO pour la bande UMTS.

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Cosquer, Ronan. "Conception d'un sondeur de canal MIMO Caractérisation du canal de propagation d'un point de vue directionnel et doublement directionnel." Rennes, INSA, 2004. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00007560v2.

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Abstract:

Devant la nécessité d'avoir des débits élevés tout en garantissant une certaine qualité de service, les techniques MIMO apparaissent comme très prometteuses. En utilisant plusieurs antennes simultanément en émission et en réception, ces systèmes exploitent la dimension spatiale pour la transmission de l'information. Ainsi la mise en œuvre de ces techniques permet d'aboutir à une amélioration substantielle des débits et/ou des performances des liaisons numériques. Comme dans toutes les études systèmes, une analysez approfondie du canal de transmission et des mécanismes de propagation associés s'avère indispensable. C'est dans ce contexte que s'inscrit le travail présenté dans ce document. Cette thèse a pour objectif la conception d'un système de mesure performant permettant d'approfondir la connaissance du canal de propagation MIMO pour la bande UMTS
Regarding the necessity of high rates transmission while guaranteeing a certain quality of service, MIMO systems (Multiple Input - Multiple Output) seem very promising. By using several antennas simultaneously at the both sites of communication link, these systems exploit the spatial dimension to transmit information. Thus the implementation of these techniques permits to achieve a substantial improvement of the data rate and the digital link performances. As in all system studies, a thorough analysis of the transmission channel and the associated propagation mechanisms proves to be essential. This is the context in which the work is presented in this document. This thesis deals with the design and the realisation of a powerful measurement system allowing a precise characterization of the MIMO propagation channel knowledge for the UMTS application

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R'Honi, Yasmina. "Etude de la chimie et du transport d'espèces réactives dans les panaches de feux à l'aide du sondeur IASI." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2014. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/209292.

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Abstract:

Avec son échantillonnage spatial élevé, IASI (Interféromètre de sondage atmosphérique dans l'infrarouge) embarqué sur la plateforme MetOp, fournit 1.300.000 spectres par jour et une couverture globale bi-journalière. Cette spécificité du sondeur, qui offre la possibilité de suivre l'évolution des concentrations des espèces présentes en faible quantité dans l'atmosphère, est déterminante pour notre étude de la chimie dans les panaches de feux. Elle s'appuie

sur les premières observations des feux par IASI, qui ont révélé la possibilité de mesurer, en plus du CO habituellement utilisé comme traceur, plusieurs espèces chimiquement actives dans les panaches, dont NH3 et divers composés organiques. Via une analyse approfondie des spectres, nous montrons dans notre travail qu'au total 24 espèces gazeuses sont détectées dans les spectres IASI, ce qui représente une avancée majeure dans la détection par les sondeurs infrarouges au nadir.

Ces observations inattendues ouvrent la voie à un examen approfondi de la réactivité dans les panaches, au cours de leur transport et en fonction des conditions météorologiques locales. Nous nous sommes attachés à cette étude en ciblant principalement deux événements intenses et isolés. Le premier événement est celui des feux d'Australie de Février 2009, qui était particulier de par la hauteur d'injection du panache (haute troposphère voire basse stratosphère) mais aussi suite à la forte quantité d'aérosols émise. Le second événement est celui des feux de Russie centrale de l'été 2010, qui se caractérisent par la durée de l'épisode (d'environ un mois) mais aussi par sa très large étendue.

Nous avons déterminé, pour le premier événement, les masses totales d'une série d'espèces émises dans les panaches et nous les avons confrontées à celles issues du modèle de chimie-transport CHIMERE et à d'autres valeurs de la littérature. Nous montrons une évolution temporelle fortement différente pour les espèces plus réactives et supposons pour certains composés, dont HCOOH,

une vraisemblable source secondaire au sein du panache.

Pour les feux en Russie, nous avons déterminé les rapports d'enrichissement ∆X/∆CO (où X est l'espèce réactive), particulièrement utiles pour suivre la

chimie. Nous les comparons aux valeurs publiées dans la littérature en fonction du type de végétation brûlée. Certains aspects de la réactivité dans le panache sont mis en évidence, notamment la formation secondaire de HCOOH. Nous

avons également estimé les masses totales et les flux d'émission de chacune des 3 espèces émises (CO, NH3, et HCOOH), et les comparons à d'autres

estimations publiées dans la littérature scientifique.

Sur base de ces résultats, pour des événements locaux, nous menons une brève première analyse de la variabilité des émissions de gaz réactifs par les feux à l'échelle globale, en utilisant plus particulièrement les distributions de concentration de CO, NH3, et HCOOH. Nos résultats pour HCOOH/CO suggèrent une grande variabilité des rapports tant spatialement que temporellement.
Doctorat en Sciences
info:eu-repo/semantics/nonPublished

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GUILLOUARD, SAMUEL. "Conception et realisation d'un sondeur de canal tres large bande a 60 ghz - mesures de propagation a l'interieur des batiments." Rennes, INSA, 1999. http://www.theses.fr/1999ISAR0009.

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Abstract:

Le sujet de cette these est la conception et la realisation d'un outil de mesure de la propagation a 60 ghz a l'interieur des batiments. Dans le premier chapitre, les applications susceptibles d'emerger dans cette bande de frequence sont presentees. Elles justifient le developpement d'un outil adapte pour caracteriser les phenomenes de propagation. Ensuite, une modelisation mathematique de la propagation est exposee. En particulier, des notions statistiques essentielles sont presentees. Dans le second chapitre, les differentes techniques de mesures envisageables dans notre cas sont detaillees. Un interet particulier est porte sur la technique de correlation glissante et, notamment, un nouveau procede, permettant d'ameliorer les capacites de cette technique, est developpe. Il autorise la conception d'un outil parametrable dont les performances, en terme de rapport signal sur bruit et de rapidite de mesures, sont optimales. Cette technique est alors retenue pour notre sondeur. Le chapitre trois expose le developpement du sondeur realise. A partir de specifications precises, l'architecture generale du sondeur est expliquee, puis les elements essentiels le constituant sont presentes. Finalement, un outil complet et efficace est obtenu. Le chapitre quatre concerne l'exploitation du sondeur realise. Dans un premier temps, nous analysons ses performances reelles. Ensuite, la realisation des premieres campagnes de mesures et l'analyse des resultats sont presentees. Ces resultats constituent un point de depart pour une utilisation intensive du sondeur, dont l'objectif est l'elaboration de modeles de propagation fiables.

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Ruelle, Nicolas. "Application des données du sondeur à retro diffusion de l'île Losquet à la télédétection du profil de densité électronique de l'ionosphère." Paris 6, 1991. http://www.theses.fr/1991PA066317.

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Abstract:

Ce travail porte sur un problème inverse en géophysique externe, la télédétection du profil vertical de densité électronique de l'ionosphère à l'aide d'un sondeur à retro diffusion en ondes décamétriques. Le centre national d'études des télécommunications dispose d'un sondeur de ce type sur le site de l'île Losquet; L'objectif de cette étude est de permettre l'exploitation des données de cet instrument. Après une présentation générale de l'ionosphère et de la technique de retro diffusion, on décrit l'instrument du Cnet puis on procède à une modélisation du processus de sondage (probleme direct). On caractérise ensuite le problème inverse, non linéaire, et on évalue les techniques de sondage et d'inversion connues, dont les limites sont mises en évidence. On étudie plus particulièrement la méthode d'inversion en balayage de site, d'abord par simulation, puis à l'aide de données du sondeur de Losquet, comparées à ces données de calibration (sondages verticaux). On étend cette méthode en utilisant la flexibilité du sondeur en fréquence et en azimut. Une technique de sondage est proposée permettant de déterminer les principaux paramètres du profil de densité électronique avec une résolution horizontale de l'ordre de 100 km et temporelle de l'ordre de 10 minutes, dans un rayon de 1000 km autour du sondeur

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Peiro, Hélène. "Assimilation des observations satellitaires de l'interféromètre atmosphérique de sondage infrarouge (IASI) dans un modèle de chimie-transport pour des réanalyses d'ozone à l'échelle globale." Thesis, Toulouse 3, 2018. http://www.theses.fr/2018TOU30019/document.

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Abstract:

L'impact sur le climat et sur la qualité de l'air des gaz émis par les activités humaines a de fortes retombées sociales et économiques. L'ozone (O3) troposphérique est produit à partir des polluants primaires comme les oxydes d'azote. Il est le troisième gaz par importance dans l'effet de serre après le dioxyde de carbone et le méthane, et il est l'un des polluants principaux pour ses effets oxydants sur les tissus organiques. Pour répondre au besoin de mesure continue de la concentration d'O3 plusieurs satellites emportent des sondeurs capables de mesurer leur signal dans les domaines ultra-violet, visible ou infrarouge du rayonnement terrestre. Le CNES développe notamment le sondeur infrarouge IASI à bord des satellites météorologiques polaires METOP. IASI, en orbite depuis de nombreuses années, permet d'estimer la concentration de certains gaz atmosphériques, notamment l'O3, avec une couverture spatio-temporelle jamais atteinte jusqu'à présent. Chaque jour IASI mesure le spectre infrarouge de l'atmosphère entre 650 et 2700 nm avec une résolution horizontale de 12 km, ce qui fait un volume de données géolocalisées de plusieurs dizaines de gigaoctets par jour. Ces observations constituent un jeu de données idéal pour la validation des modèles de chimie-transport (CTM) à la base des systèmes de surveillance et de prévision de la qualité de l'air. Ces modèles peuvent prendre en compte les observations satellitaires par une procédure mathématique appelée 'assimilation de données'. Cette technique permet de compléter l'information parfois parcellaire des satellites (par exemple à cause de la présence des nuages ou durant la nuit pour les capteurs UV-visible) et d'obtenir des champs 3D globaux des concentrations de certaines espèces chimiques avec une fréquence horaire. Dans ce contexte, il est très important de développer des algorithmes fiables et efficaces pour assimiler les données IASI dans les CTM. A cette fin, l'UMR/CECI (CERFACS) développe en collaboration avec le CNRM/Météo-France un outil d'assimilation (VALENTINA) pour le CTM MOCAGE ayant des applications à l'échelle globale ou régionale pour l'étude du climat ou de la qualité de l'air, notamment dans le cadre du projet européen Copernicus sur la composition de l'atmosphère (CAMS). Il collabore également avec le Laboratoire d'Aérologie, qui développe depuis plusieurs années l'algorithme SOFRID de restitution des profils verticaux d' O3 IASI basé sur le code de transfert radiatif RTTOV. Le travail de cette thèse concerne la mise au point et la production d'analyses d' O3 troposphérique tridimensionnelles par l'assimilation d'observations satellitaires (MLS, IASI) dans le CTM MOCAGE. L'objectif principal est de constituer une nouvelle base de données pour l'étude de la variabilité de l'ozone de l'échelle journalière à celle décennale. On démontre ainsi la capacité des analyses utilisant les données IASI à reproduire la réponse de l' O3 troposphérique à l'ENSO (El Niño Southern Oscillation) aux basses latitudes, apportant notamment des informations nouvelles sur la distribution verticale des anomalies associées. Une large part de ce travail a de plus consisté à analyser les biais entre les analyses et les données de sondages indépendantes. Une des raisons expliquant ces biais pourrait être l'utilisation d'a-priori et de covariances d'erreurs climatologiques fortement biaisés (notamment au niveau de la tropopause) dans la procédure d'inversion des produits d' O3 de IASI. Une seconde partie de la thèse a donc consisté à mettre en place une méthode permettant de prescrire des a-priori plus proches des situations réelles améliorant ainsi les profils d' O3 restitués. En conclusion cette thèse constitue une avancée significative vers l'amélioration des produits d' O3 troposphérique issus de l'instrument IASI, permettant d'envisager un suivi à long terme que le caractère opérationnel des satellites METOP facilitera
Human activity produces gases impacting the climate and the air quality with important economic and social consequences. Tropospheric ozone (O3) is created by chemical reactions from primary pollutants as nitrogen oxides. O3 is the third most important greenhouse gas after carbon dioxide and methane. It is one of the most important pollutants due to its oxidant effects on biological tissue. Several sensors on board satellites measure ozone concentration in the Ultraviolet, visible, or in the Earth infrared radiance. The French national center for space studies CNES (Centre National d'Etudes Spatiales) has developed the infrared sounding IASI on board polar meteorological satellites METOP. IASI, in orbit for several years, has allowed to estimate concentration of atmospheric gases, particularly O3, with a spatio-temporal coverage never reached so far. Every day, IASI measures infrared spectrum of the atmosphere between 650 to 2700 nm with an horizontal resolution of 12 km, giving tens of Gigaoctet per day of geolocated data. These observations form a part of an ideal set of data for the Chemistry Transport Model (CTM). CTM are used to analyze and predict air quality and can take into account satellite data according to a mathematical procedure called 'data assimilation'. This technic allows to fill gaps in the satellite information (for instance due to clouds or during night for the UV-visible sensor) and to obtain 3D global fields of chemical species concentration on an hourly basis. Therefore, it is important to develop accurate and efficient algorithms to assimilate IASI data in the CTM's. To this end, the UMR/CECI (CERFACS) develops in collaboration with the CNRM/Météo-France an assimilation tool (named VALENTINA) to the CTM MOCAGE that has applications on global and regional scales for climate or air quality study. The CTM MOCAGE is part of the European Copernicus project on the atmospheric composition (CAMS). In addition, the UMR/CECI collaborates with the Laboratoire d'Aérologie that has developed for several years the SOFRID algorithm for the vertical profiles retrieval of IASI ozone data based on the radiative transfer code RTTOV. The study of this PhD includes the tridimensional production of tropospheric ozone analysis with data assimilation (MLS, IASI) in the CTM MOCAGE, and on the ozone variability. Hence, we demonstrate the analysis ability to reproduce tropospheric ozone in response to ENSO, by bringing new informations on the vertical structure of associated anomalies. The PhD also focuses on the study of biases between analyses and independent ozone soundings. One of the main reasons could be due to the use of the climatological a-priori and matrix error covariance associated, strongly biased (particularly around the tropopause) in the retrieval method of IASI ozone data. Therefore, the second part of the PhD has consisted implementation of a method that generates accurate a-priori to improve retrieved ozone profiles. As a conclusion, this PhD brings a significant progress towards the improvement of tropospheric ozone products from IASI instrument, that should contribute to the long-term monitoring of tropospheric ozone thanks to the operational nature of METOP satellites

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Zayana, Karim. "Méthodes de mesure et de modélisation de canaux de propagation radiomobiles." Paris, ENST, 2003. http://www.theses.fr/2003ENST0013.

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Abstract:

Lors des phases de communications les plus critiques d'une transmission radiomobile, par exemple en bordure de cellule, on a tout intérêt à relier le mobile simultanément à plusieurs stations. Cela s'appelle la macrodiversité. Cette technique est inhérente au fonctionnement des systèmes radiomobiles de nouvelle génération, tel le CDMA. La mise en œuvre de l'algorithme de handover qui gère la macrodiversité, et les performances même de la macrodiversité peuvent dépendre des affaiblissements moyens sur les différentes voies, voire des affaiblissements rapides ou des profils de réponses impulsionnelles instantanées. D'où l'importance de bien savoir caractériser les phénomènes de propagation dans ce contexte. Nous avons d'abord entrepris des études bande étroite, articulées autour de simulations et de mesures. Elles nous ont aidé à élaborer un modèle informatique très complet des masques, intégrant à la fois leurs propriétés d'inter et d'autocorrélation. Ce modèle a ensuite été porté sur différents environnements de calcul. Il permet de restituer avec plus de réalisme les masques lors de simulations systèmes. Nous avons complété ces études par des études large bande qui nous ont amené à proposer des améliorations sur le sondeur et à définir de nouveaux protocoles de mesure. Nous avons ainsi breveté une méthode de mesure large bande en macrodiversité, méthode dont on pourrait s'inspirer pour effectuer, de façon plus générale, de l'identification de canal. Nous avons également mené une réflexion sur les séquences utilisées dans les sondeurs à compression d'impulsion et sur les moyens de les optimiser
During the most critical phases of a mobile transmission, especially when the mobile lies on the border of a cell, it may be advantageous to connect it with one or several other base stations at the same time. This is what we call macrodiversity. This technique is inherent to new generation mobile systems. In CDMA for example, over 40% of the mobiles use it. The handover algorithm and its performances may depend on the slow fading recorded on the different paths. They may also depend on the fast fading or on the impulse response profiles. This shows the paramount importance of a good channel knowledge and modelisation in situation of macrodiversity. It is with these goals in mind that this thesis was written. We first performed narrow band studies thanks to measurements and simulations. This helped us to build a complete model of the shadow fading, including both its autocorrelation and cross-correlation properties. Next this model was implemented in system and capacity simulators, allowing the restoration of the shadowing phenomenon in a more realistic way (. . . )

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Vũ, Văn Yêm. "Conception et réalisation d'un sondeur de canal multi-capteur utilisant les corrélateurs cinq-ports pour la mesure de propagation à l'intérieur des bâtiments /." Paris : École nationale supérieure des télécommunications, 2006. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb40208331v.

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Vũ, Văn Yem. "Conception et réalisation d'un sondeur de canal multi-capteur utilisant les corrélateurs "cinq-ports" pour la mesure de propagation à l'intérieur des bâtiments." Paris, ENST, 2005. http://www.theses.fr/2005ENST0052.

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Abstract:

Le corrélateur cinq-port en technologie micro ruban composé d'un anneau à cinq branches et de trois détecteurs de puissance permet de calculer précisément le rapport complexe entre deux signaux hyperfréquences à partir des tensions mesurées aux trois sorties et d'un traitement numérique associé. Le cinq-port a un faible coût de réalisation et s'avère être moins sensible aux désappariements de phase et d'amplitude. De plus, il peut fonctionner dans une bande de fréquence large. Nous proposons dans ce travail un sondeur de canal multi-capteur utilisant les corrélateurs cinq-ports pour la mesure de propagation à l'intérieur des bâtiments. Ce sondeur; composé d'un réseau de 8 antennes quasi-Yagi et d'un réseau de 8 cinq-ports en réception; permet de mesurer à la fois les retards de propagation et les directions d'arrivée (DDAs) en azimut et en élévation des trajets multiples. La différence de phase des signaux captés par les antennes permet de calculer les DDAs et les retards de propagation sont estimés à partir de la différence de phase des signaux mesurés à deux fréquences consécutives dans chaque cinq-port dans la bande 2. 3 GHz à 2. 5 GHz avec un pas de 4 MHz. L'algorithme MUSIC (Multiple Signal Classification) associé à un lissage spatial est utilisé pour l'estimation des directions d'arrivée et des retards de propagation. Les résultats de simulation et de mesure montrent que nous pouvons estimer un nombre de sources supérieur au nombre d'antennes. Ce sondeur de canal a un faible coût de réalisation et permet d'effectuer l'acquisition à un instant donné et en une seule fois de l'ensemble des mesures dans un plan donné
The five-port correlator in microstrip technology consists of a ring with 5 arms and three diode power detectors. The ratio of two waves (Radio Frequency and Local Oscillator) is determined as a linear combination of the power levels measured at the five -port's outputs. Advantages of using five-port are its low-cost, its less sensibility to phase and amplitude imbalances and its operation in a wide frequency band. We propose a spatio-temporal channel sounder that consists of an 8 quasi-Yagi antenna elements and of 8 five-ports at reception The channel sounder designed for indoor propagation measurements follows us to measure time delay (TOA: Time Of Arrival) and Direction Of Arrival (DOA) in azimuth and in elevation of multi-path signals simultaneously. The DOA is estimated by measuring the phase difference of signals picked up by an antenna array and the estimation of TOA is based on the phase difference measured at two successive frequencies in the band from 2. 3 GHz to 2. 5 GHz with frequency step of 4 MHz at one five-port. The high resolution algorithm MUSIC (Multiple Signal Classification) associated with spatial smoothing pre-processing is used for TOA and DOA estimation. The simulation and measurement results show that we can estimate a number of signals bigger than the number of antenna elements. The proposed channel sounder has a low-cost and the measurement is performed simultaneously

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Kepel, René Charles. "Recherches méthodologiques pour l'estimation de la ressource en laminaires sur les côtes bretonnes : expérimentation de la video sous-marine et d'une technique d'écho-sondeur." Brest, 1995. http://www.theses.fr/1996BRES1007.

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Garcia, Pardo Concepción. "Experimental characterization of the radio channel for systems of large bandwidth and multiple antennas." Thesis, Lille 1, 2012. http://www.theses.fr/2012LIL10014/document.

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Abstract:

La généralisation des nouvelles applications des communications sans fil nécessitera dans un avenir proche des communications très haut débit qui avoisineront 1Gb/s. Une des solutions proposées pour répondre à cette demande est basée sur l’utilisation de réseaux d’antennes à l’émission et à la réception connue sous la terminologie Multiple-Input Multiple-Output (MIMO). Plus récemment, les techniques ultra large bande (ULB) ont connu un regain d’intérêt grâce aux débits très élevés qu’offre sa grande bande passante et les faibles puissances d’émission mises en jeux. Si on envisage l’association de ces deux techniques au sein même d’un système, il est nécessaire, lors de l’optimisation de la chaîne de communication, de connaître au préalable les caractéristiques du canal radio. L’objectif de cette thèse porte sur la caractérisation expérimentale multidimensionnelle (MD) du canal radio pour des communications en milieux confinés. L’intérieur des bâtiments et le tunnel ferroviaire seront deux exemples traités dans cette étude. Précisons que la demande de haut débit en tunnel ferroviaire concerne les communications multimédia pour des applications de vidéo surveillance et de contrôle commande. Les travaux originaux menés au cours de cette thèse ont porté sur :- Le développement d’un sondeur de canal MIMO large bande permettant une caractérisation directe dans le domaine temporel. - La caractérisation (MD) en polarisation croisée du canal de propagation à l’intérieur d’un bâtiment et en tunnel. - l’analyse phénoménologique de la technique de retournement temporel et des diversités de polarisation, fréquentielle et d’espace appliquées aux communications en tunnel
Recent and future wireless applications require large data rates. Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) systems were proposed as one solution to achieve higher spectral efficiency. More recently Ultra-Wideband (UWB) systems, have gained interest owing its extremely high data rates. However, precise knowledge of the radio channel is an essential issue to design the global system and, thus to reach such improvement in the performances of wireless communications. This thesis is mainly focused on the experimental characterization of the radio channel for systems with large bandwidth and MIMO. In general, most of the research on MIMO and UWB are performed in indoor environments. However, there are other scenarios where reliable communications are also needed, for example, in tunnels. In this special environment, there is an increasing necessity of developing and implementing control/command equipment, in order to develop safe and efficient trains and infrastructures. Thus, the objectives pursued in this thesis are:- Improve an existing frequency-domain MIMO channel sounder to achieve more enhanced capabilities.- Develop a wideband time-domain MIMO channel sounder in order to perform measurements directly in the time-domain.- Characterize the MIMO-UWB radio channel in office environment by means of measurements carried out in the underground level of the Universidad Politécnica de Cartagena. Multi dimensional channel parameters have been deduced from numerous measurement campaigns.- Study the propagation in tunnels and give physical interpretation of the performances of space, frequency and polarization diversity, and of time reversal techniques

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El, Arja Hajar. "Sondeur de canal de propagation multi-capteurs appliqué à la mesure de canal de propagation pour l'Ultra Large Bande (6 GHz - 8.5 GHz) à l'intérieur des bâtiments." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2010. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00575964.

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Abstract:

Ce manuscrit présente la conception d'un sondeur de canal de propagation en intérieur de bâtiment en contexte Ultra Large Bande ULB. Le sondeur est basé sur une architecture parallèle en réception composée de circuits cinq ports et d'un réseau d'antennes imprimées LTSA (Linear Tapered Slot Antenna). Le sondeur a été réalisé et testé dans la bande de fréquence ULB (6 to 8.5 GHz) alloué par l'ETSI . Les mesures réalisées ont permis d'étudier les directions d'arrivée (DOA) ainsi que le temps d'arrivée des ondes correspondantes aux multi trajets à l'intérieur d'un bâtiment. L'association de la technique cinq-port et de la méthode d'estimation MUSIC (Multiple Signal Classification) permet d'avoir un sondeur à faible coût de réalisation et à haute précision d'estimation. Plusieurs scénarios de propagation sont traités dans le manuscrit que se soit en condition de visibilité (LOS) ou de non visibilité (NLOS)

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El, Arja Hajar. "Sondeur de canal de propagation multi-capteur appliqué à la mesure de canal de propagation pour l'Ultra Large Bande (6GHz - 8. 5 GHz) à l'intérieur des bâtiments." Paris, Télécom ParisTech, 2010. https://pastel.hal.science/pastel-00575964.

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Abstract:

Ce manuscrit présente la conception d'un sondeur de canal de propagation en intérieur de bâtiment en contexte Ultra Large Bande ULB. Le sondeur est basé sur une architecture parallèle en réception composée de circuits cinq ports et d'un réseau d'antennes imprimées LTSA (Linear Tapered Slot Antenna). Le sondeur a été réalisé et testé dans la bande de fréquence ULB (6 to 8. 5 GHz) alloué par l’ETSI. Les mesures réalisées ont permis d'étudier les directions d'arrivée (DOA) ainsi que le temps d'arrivée des ondes correspondantes aux multi trajets à l’intérieur d’un bâtiment. L'association de la technique cinq-port et de la méthode d’estimation MUSIC (Multiple Signal Classification) permet d'avoir un sondeur à faible coût de réalisation et à haute précision d’estimation. Plusieurs scénarios de propagation sont traités dans le manuscrit que se soit en condition de visibilité (LOS) ou de non visibilité (NLOS)
This PhD thesis presents the design of a channel sounder for the propagation of UWB signals in indoor environment. The sounder is based on a parallel architecture in reception composed of five ports circuit and an array of printed antennas LTSA (Linear Tapered Slot Antenna). The sounder has been realized and tested in the UWB frequency band (6 to 8. 5 GHz) allocated by ETSI. The measurements were used to examine the directions of arrival (DOA) and time of arrival of waves corresponding to multipath inside of a building. The combination of the five-port technique and the method of estimation MUSIC (Multiple Signal Classification) allows a sounder low production cost and high accuracy of estimation. Several propagation scenarios are discussed in the PhD thesis that will be provided in Line Of Sight (LOS) or No Line Of Sight (NLOS)

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Chen, Hong-Bin. "Simulation d'observations satellitaires passives en micro-onde : influence de la nébulosité et des précipitations sur les températures de brillance : inversion de paramètres nuageux à partir des mesures du sondeur micro-onde Météosat." Lille 1, 1991. http://www.theses.fr/1991LIL10029.

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Abstract:

L'utilisation des radiomètres micro-ondes sur un satellite est un moyen puissant d'observation de l'atmosphère et de la surface terrestre. Ce travail décrit la mise au point d'un code numérique pour calculer la température de brillance observée par un radiomètre micro-onde depuis un satellite dans des conditions variées. Ce code est basé sur l'équation de transfert radiatif et dans une hypothèse d'atmosphère plane parallèle. La simulation de la température de brillance nous permet d'effectuer l'étude de sensibilité des signaux micro-ondes aux paramètres des nuages et des précipitations. Cette étude a prouvé la possibilité de retrouver certains de ces paramètres. Puis les algorithmes d'inversion d'essai ont été établis pour remonter à certains paramètres des nuages et à la température de surface de l'océan (en atmosphère nuageuse) à partir des mesures de radiométrie micro-onde. La comparaison entre les valeurs inversées et vraies montre qu'une certaine information concernant les nuages peut être extraite des mesures du sondeur micro-onde Météosat MMS qui est embarqué sur le satellite METEOSAT de seconde génération

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Lacour, Jean Lionel. "Estimations du profil du rapport isotopique de la vapeur d'eau dans la troposphère à partir de spectres mesurés dans l'infrarouge thermique par le sondeur IASI: méthodologie d'inversion et analyses des premières distributions spatiales." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2015. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/209151.

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Abstract:

La vapeur d’eau est le principal gaz à effet de serre de l’atmosphère et implique un processus de rétroaction climatique positif qui se traduit par une augmentation importante de l’humidité dans la troposphère dans les prochaines décennies. La vapeur d’eau joue également un rôle primordial dans le système climatique, notamment via le transport d’énergie de l’équateur vers les pôles. Malgré ceci, la compréhension des mécanismes qui contrôlent la distribution de la vapeur d’eau sur le globe reste insuffisante, ce qui se répercute sur les prédictions de l’évolution de notre climat. Depuis quelques années, les observations de la composition isotopique de la vapeur d’eau se sont révélées être particulièrement utiles pour aider à mieux comprendre les processus hydrologiques car les différents isotopologues de la vapeur d’eau (H216O, H218O, HDO) se comportent différemment selon les processus en jeu.

Dans cette perspective, les mesures de radiances du système terre-atmosphère dans l’infrarouge thermique par l’Interféromètre Atmosphérique de Sondage Infrarouge (IASI) à bord de la plateforme météorologique MetOp, peuvent fournir des observations du rapport isotopique δD (rapport HDO/H216O), à l’échelle globale et à haute résolution spatio-temporelle, pour autant que la restitution du rapport puisse être obtenue avec une précision suffisante.

Dans ce travail, nous présentons une méthodologie robuste et précise pour la restitution du profil de δD à partir des spectres IASI. Basée sur la méthode d’estimation optimale, elle consiste à appliquer des contraintes d’inversion adaptées afin d’obtenir des profils de δD fiables. Nous décrivons le choix de celles-ci et nous montrons que la méthode mise en place permet de fournir des profils de δD qui présentent un maximum de sensibilité dans la troposphère libre. L’adéquation de la méthode mise en place est ensuite évaluée grâce à une étude d’inter-comparaison avec des mesures dérivées de l’instrument spatial TES (Tropospheric Emission Spectrometer sur AURA) et FTIR localisés au sol. L’exactitude des profils IASI a aussi pu être déterminée grâce à des comparaisons avec des mesures in situ.

Dans une autre partie du travail, nous nous attachons à préciser les applications liées à l’utilisation des nouvelles mesures dans le domaine des géosciences. Nous documentons ainsi les capacités du sondeur IASI à fournir des mesures de δD à une résolution spatio-temporelle inégalée et décrivons les diverses distributions obtenues. Nous montrons et analysons notamment les premières cartes globales à haute résolution de δD dans la troposphère. Les mesures de δD et de l’humidité sont analysées conjointement à l’aide de modèles simples et permettent de démontrer la plus-value mesures de δD depuis les satellites. Parmi les résultats les plus significatifs, citons la mise en évidence de la signature isotopique des différentes sources de la vapeur d’eau (évaporation continentale/océanique), et celle de l’empreinte des différents processus hydrologiques qui contrôlent l’humidification de l’atmosphère (convection, mélange de masse d’air, ré-évaporation des gouttes de pluie).

Doctorat en Sciences
info:eu-repo/semantics/nonPublished

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Zayana, Karim. "Méthode de mesure et de modélisation de canaux de propagation radiomobile." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2003. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00000817.

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Abstract:

Cette thèse s'est déroulée dans les laboratoires de FTR&D des sites de Belfort et d'Issy les Moulineaux, dans le cadre de l'école doctorale de l'ENST. Les travaux ont porté sur des aspects bande étroite et bande large du canal de propagation radiomobile dans le contexte particulier de la macrodiversité. Ils se sont répartis entre des expérimentations et des études plus théoriques visant justement à préparer ces expérimentations ou à en exploiter les résultats. Lors des phases de communications les plus critiques d'une transmission radiomobile, par exemple lorsque le mobile se trouve en bordure de cellule , on a tout intérêt à relier le mobile simultanément à plusieurs stations. Cela s'appelle la macrodiversité. Cette technique est inhérente au fonctionnement des systèmes radiomobiles de nouvelle génération. On parle ainsi de plus de 40% de mobiles en situation de macrodiversité dans le système CDMA. La mise en œuvre de l'algorithme de handover qui gère la macrodiversité, et les performances même de la macrodiversité, peuvent dépendre de l'affaiblissements moyens sur les différentes voies, voire des affaiblissements rapides ou des profils de réponses impulsionnelles instantanées. D'où l'importance de bien savoir caractériser les phénomènes de propagation dans ce contexte, ce qui constitua l'objectif prioritaire de cette thèse, même si certains résultats ont pu aussi être utilisés à d'autres fins. Nous avons d'abord entrepris des études bande étroite, qui se sont articulées autour de simulations et de mesures. Elles nous ont aidé à élaborer un modèle informatique très complet des masques, intégrant à la fois leurs propriétés d'inter et d'autocorrélation. Ce modèle a ensuite été porté sur différents environnements de calcul. Il permet de restituer avec plus de réalisme les masques lors de simulations systèmes. Nous avons complété ces études par des études large bande, qui nous ont amené à proposer des améliorations sur le sondeur et à définir de nouveaux protocoles de mesure. Nous avons ainsi breveté une méthode de mesure large bande en macrodiversité, méthode dont on pourrait s'inspirer pour effectuer, de façon plus générale, de l'identification de canal. Nous avons également mené une réflexion sur les séquences utilisées dans les sondeurs à compression d'impulsion et sur les moyens de les optimiser.

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Rakotonarivo, Sandrine. "Caractérisation quantitative des fonds marins à l'aide des sondeurs de sédiment (1 khz-10 khz) : modélisation directe pour l'inversion sur données réelles." Brest, 2009. http://www.theses.fr/2009BRES2003.

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Abstract:

Ce travail de thèse propose d’analyser les signaux issus des sondeurs de sédiment et renvoyés par le sol marin en vue de caractériser quantitativement les sédiments marins aux moyennes fréquences (entre 1 kHz et 10 kHz) et en incidence normale. L’étude se décline donc en deux volets l’analyse du problème direct puis l’inversion. La première partie du travail est focalisée sur la détermination d’un modèle direct de rétrodiffusion en considérant : la configuration de mesure (monostatique, incidence normale, antennes d’émission/réception très ouvertes), les caractéristiques des signaux (chirps à modulation de fréquence linéaire travaillant entre 1 kHz et 10 kHz), les propriétés du fond (stratification, atténuation, rugosité, couches aléatoires et inhomogènes), et en prenant en compte la problématique inverse. Après avoir montré la prédominance des retours d’énergie cohérente sur la diffusion, cette analyse mène sur la formulation d’un modèle multicouche modifié pour l’approche directe afin d’offrir le meilleur compromis entre les possibilités d’inversion et les paramètres pris en compte (coefficient de réflexion pour la stratification, coefficient d’atténuation, écart-type des hauteurs de rugosité et épaisseur de couche inhomogène). La précision du modèle multicouche modifié est calculée puis il est validé expérimentalement grâce à des mesures en laboratoire sur des plaques multicouches absorbantes, puis avec des données in situ acquises avec le sondeur Echoes 3 500 de la société IXSEA pour un fond stratifié comportant des gradients continus d’impédance. Enfin, l’inversion du modèle est effectuée de manière itérative sur chaque pic de réflexion : les paramètres dépendant de la fréquence (atténuation, rugosité, gradient d’impédance) sont d’abord évalués par filtrage adapté en minimisant l’erreur absolue afin de rendre le problème direct linéaire puis, le coefficient de réflexion est évalué au sens du maximum de vraisemblance équivalent au critère de moindres carrés. Finalement, la procédure d’inversion est testée sur deux exemples synthétiques afin d’apprécier dans quelle mesure l’opération inverse est performante
This work deals with sub-bottom profiling signals backscattered by the seafloor and aims at remotely characterize marine sediments at middle frequencies (1 kHz - 10 kHz) and at normal incidence. For that, the study is divided into two parts: the direct modelling analysis and the inverse problem. The work firstly focuses on determining a direct backscattering model which may take into account: measurement geometry (monostatic, normal incidence, and low directive antennas), signal’s properties (linear chirp defined between 1 kHz and 10 kHz), seafloor’s features (layering, attenuation, rough interfaces, inhomogeneous and random layers) and the inverse problem. After justifying predominance of specular energy returns on scattering, the analysis leads to a direct modified layered model which may offer the best compromise between inversion possibility and seafloor parameters accounted for (reflection loss for layering, attenuation coefficient, standard deviation of roughness heights and thickness of an inhomogeneous layer). Accuracy of modified layered model is also calculated and it is experimentally validated with laboratory measurements on absorbent layered plates, and then, with in situ data recorded with sub-bottom profiler Echoes 3 500 from the firm IXSEA on a layered seabed with continuous impedance variations. Then, model inversion is applied with an iterative process on each echo. Frequency dependent parameters (attenuation, roughness, and continuous impedance variations) are firstly evaluated with a wavelet modelling approach while minimising absolute error in order to get a direct linear problem. Next, reflection coefficient is estimated thanks to the method of maximum likelihood equivalent to least square minimisation criteria. Finally, inversion algorithm is implemented on two synthetic examples in order to evaluate efficiency of the inverse operation

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Fromant, Guillaume. "Mesure de Matières En Suspension (MES) dans la colonne d'eau par combinaison de méthodes acoustiques et optiques." Thesis, Brest, 2015. http://www.theses.fr/2015BRES0058/document.

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Abstract:

La mesure de Matières En Suspension (MES) est cruciale autant pour comprendre les transferts sédimentaires que pour les études des écosystèmes marins. Elles sont classiquement mesurées ponctuellement par des prélèvements d’eau in situ, ou à partir des propriétés optiques de l’eau. Mais depuis plusieurs décennies, les appareils acoustiques, ont montré leur capacité à mesurer ces MES sur de plus grands volumes. Ces mesures, en particulier celles de la concentration, s’appuient sur les propriétés de rétrodiffusion des particules. Mais ces mesures demeurent peu représentatives dans la mesure où le contenu en MES dans la colonne d’eau varie à différentes échelles de temps et d’espace. Dans un premier temps, ces travaux de thèse visent à montrer à travers des mesures in situ réalisées dans l’estuaire de l’Aulne qu’il est possible d’étendre spatialement la mesure par inversion des données issues de sondeurs multifaisceaux (SMF). Un modèle de rétrodiffusion adapté à la suspension d’intérêt, constituée dans cette étude d’agrégats estuariens, est d’abord élaboré. Puis grâce à des observations issues d’un profileur multifréquences, la concentration massique en MES, distribuée par classes de tailles, a pu être déterminée par la résolution d’un problème inverse. Ces informations permettent de déterminer les rayons équivalents de la suspension, grâce auxquels les données issues du SMF, au préalable calibrées par une méthode innovante, peuvent être inversées de manière directe. Une étude des incertitudes attachées aux valeurs de concentrations estimées est par la suite proposée afin de qualifier la pertinence des résultats. Puis dans un second temps, les conditions nécessaires à l’établissement d’un protocole de mesure des MES par système multi-capteur sont identifiées. Ce dernier permet la caractérisation en continu des MES à différentes échelles de temps et d’espace, en exploitant la complémentarité des mesures issues des différents instruments
Measuring Suspended Particulate Matter (SPM) is essential to better understand sediment transport and marine ecosystems. SPM is traditionnaly estimated through in situ water samples analysis, or based on the optical properties of water. Yet for several decades, acoustical devices have shown their capability to measure SPM on larger volumes. These measurements (especially in terms of SPM concentration) are based on the backscattering properties of the particles. However, these measurements remain limited, since the SPM content in the water column is subjected to variations on both spatial and temporal scales.As a first step, this work aims at showing that it is possible to increase the degree of spatialization of the SPM measurements by inverting MultiBeam EchoSounder (MBES) data, through in situ measurements acquired in the Aulne macrotidal estuary. A backscattering model was first designed to describe the backscattering properties of the suspension of interest, consisting in this study in estuarine agregates. Then, thanks to multifrequency observations, the SPM mass concentration sorted by size classes was retrieved through the the resolution of the inverse problem. This kind of information allows to determine the equivalent spherical radius of the the whole suspension, through which the MBES data, calibrated beforehand using an original method, can be directly inverted. Subsequently, a study of the uncertainties attached to the final concentration estimate is proposed in order to qualify the relevance of the results.In a second step, the necessary conditions for establishing a measurement protocol of the SPM are identified. The latter allows continuous characterization of SPM at different spatial and temporal scales, by exploiting the complementarity of the measures delivered by different instruments

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Habib, Bachir. "MIMO Channel Hardware Simulator for LTE and 802.11ac Wireless Communication Systems." Thesis, Rennes, INSA, 2013. http://www.theses.fr/2013ISAR0023.

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Abstract:

Pour évaluer les performances des systèmes de communications sans fil, un simulateur matériel de canal MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) est réalisé pour les nouveaux systèmes de communication. Il fournit la vitesse de traitement nécessaire et permet d’évaluer les performances en temps réel. Il permet de comparer les différents systèmes dans les mêmes conditions souhaitées. Les objectifs de ce travail concernent principalement les modèles de canal MIMO et l'architecture de bloc numérique du simulateur matériel.Le simulateur matériel conçu peut être configuré avec les nouveaux réseaux radio-mobiles (LTE) et les réseaux locaux sans fil (WLAN 802.11ac). Il utilise des modèles de canaux standardisés, comme le TGn IEEE 802.11n et le 3GPP-LTE, ou des résultats de mesures effectuées avec un sondeur de canalMIMO conçu et réalisé dans notre laboratoire. Récemment, le sondeur de canal a été utilisé au cours de campagnes de mesure pour des environnements à bord d’un navire et de l’extérieur-vers-l’intérieur (outdoor-to-indoor). Un algorithme est proposé pour que les réponses impulsionnelles mesurées soient compatibles avec la bande des signaux LTE. En outre, le modèle de Kronecker avec des évanouissements de Rayleigh est utilisé pour obtenir un canal variant dans le temps.Le simulateur doit être capable de reproduire différents types d'environnement. Dans ce contexte, de nombreux scénarios ont été proposés. Ils considèrent le mouvement à l'intérieur et à l'extérieur pour des environnements et des réseaux hétérogènes. Un algorithme est proposé et analysé pour basculer entre les environnements d’une manière continue. Ces réseaux offrent des services à travers un réseau cellulaire à l'aide du LTE et sont capables de maintenir le service lors du passage à un réseau local sans fil WLAN 802.11ac.Deux architectures pour le bloc numérique du simulateur matériel sont proposées. La première opère dans le domaine fréquentiel en utilisant des modules de transformée de Fourier rapide (FFT/IFFT). Dans ce contexte, une nouvelle architecture fréquentielle améliorée qui fonctionne avec des signaux d'entrée de longue durée est proposée. La seconde opère dans le domaine temporel en utilisant des filtres à Réponse Impulsionnelle Finie (FIR).Les architectures ont été implémentées sur des circuits programmables (FPGA : Field Programmable Gate Array) Virtex-IV de Xilinx. Leurs occupations sur FPGA, la précision des signaux de sortie et leur latence sont analysées et comparées. De plus, une solution basée sur un facteur d’échelle automatique (ASF: Auto-Scale Factor) est introduite pour augmenter la précision des signaux de sortie
To evaluate the performance of the emerging mobile and wireless communication systems, a Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) channel hardware simulator is designed and implemented using the recent communication standards. It provides the processing speed required to the real-time performance evaluation and allows comparing various systems in the same test conditions. The objectives of this work mainly concern the MIMO channel models and the digital block architecture of the hardware simulator. The hardware simulator can be configured with Long Term Evolution (LTE) and Wireless Local Area Network (WLAN) 802.11ac signals. It uses standard channel models, as 3GPP LTE and TGn IEEE 802.11n. It also allows replaying measurement results obtained with the MIMO channel sounder designed and realized at our laboratory. In fact, data obtained during measurement campaigns onboard a ship and for outdoor-to-indoor environments were used. The measured impulse responses are pre-processed in order to make them compatible with LTE or 802.11ac signals. Moreover, timevarying channel models are obtained using Kronecker model with Rayleigh fading.The simulator must be able to reproduce different types of environment. In this context, many scenarios considering realistic people movements have been proposed. They involve movements in outdoor, indoor, outdoor-to-indoor or heterogeneous environments. An algorithm is proposed and described to switch between the environments in a continuous manner. Heterogeneous wireless communication systems are also considered. These systems provide service through a cellular network using LTE standard and are able to maintain the service when switching to a WLAN 802.11ac, for example.Two architectures for the digital block of the hardware simulator are proposed. The first operates in the frequency domain using Fast Fourier Transform (FFT/IFFT) modules. A new improved frequency architecture that works for streaming mode input signals is proposed. The second operates in time domain using Finite Impulse Response (FIR) filters.The architectures of the digital block of the hardware simulator are implemented on a Field Programmable Gate Array (FPGA) Virtex-IV from Xilinx. Their occupation on the FPGA, the accuracy of the output signals and their latency are analyzed and compared. Moreover, a new algorithm, based on an Auto-Scale Factor (ASF), is added for the time domain architecture. This algorithm improves the precision of the output signals

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Mouginot, Jérémie. "Traitement et Analyse des Données du Radar MARSIS/Mars Express." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00364323.

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Ce mémoire décrit le traitement et l'analyse des données du Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding (MARSIS).

Le traitement de ces données a principalement consisté à compenser la distorsion ionosphérique. Cette correction a permis de réaliser une mesure indirecte du contenu électronique de l'ionosphère. Grâce à ces mesures, nous avons pu étudier en détail l'ionosphère martienne. Nous avons ainsi montré que le champ magnétique rémanent modifiait la distribution des électrons de l'ionosphère en précipitant les particules du vent solaire le long des lignes de champ radiales.

Les radargrammes corrigés nous ont permis d'étudier en détail les calottes martiennes. Nous faisons le bilan du volume des calottes polaires de Mars en utilisant des outils numériques développés pour le pointage des interfaces. Nous montrons ainsi que le volume des calottes correspondrait à une couche d'eau d'environ 20 m d'épaisseur répartie sur toute la planète.

Nous étudions enfin la réflectivité de la surface martienne. Pour cela, nous avons extrait l'amplitude de l'écho de surface de chaque pulse MARSIS, puis, après avoir calibré ces mesures, nous avons créé une carte globale de l'albédo radar. Nous nous sommes attachés à décrire cette carte de réflectivité, d'abord de manière globale, puis plus localement autour de Medusae Fossae et de la calotte résiduelle sud. Nous montrons que la réflectivité décroît avec la latitude, cette constatation est surement liée à la présence d'un pergélisol lorsqu'on remonte vers les hautes latitudes. Près de l'équateur, nous observons que les formations de Medusae Fossae possèdent une constante diélectrique de 2,4+/-0.5 ce qui est caractéristique d'un terrain poreux et/ou riche en glace. Dans cette même région, nous montrons que, dans les plaines d'Elysium et Amazonis, la constante diélectrique est égale à 7\pm1 et nous observons une interface dans la plaine d'Amazonis à environ 140+/-20 m, notre conclusion est que ces résultats sont caractéristiques d'écoulements de lave. L'étude de la calotte résiduelle sud de Mars, à l'aide d'un modèle de réflectivité multi-couches, nous permet d'estimer l'épaisseur de CO2 qui couvre cette région à 11+/-1.5 m.

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Heggy, Essam. "Etude et modélisation des performances des radars sondeurs basse fréquence pour la recherche de l'eau dans le sous-sol de Mars." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011598.

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Abstract:

Les performances des systèmes de sondage radar sont liées à leur capacité de pénétration dans les matériaux géologiques qui constituent les sites observés. Notre thématique de recherche consiste à étudier expérimentalement les propriétés géo-électrique du sous-sol martien et à modéliser l'écho radar rétro-diffusé afin, de quantifier les capacités des futurs radars sondeurs basse fréquence (de 1 à 20 MHz) à détecter la présence de possibles réservoirs d'eau situés à quelques centaines de mètres de profondeur dans le sous-sol de Mars. Ce sont principalement les propriétés électromagnétiques des roches (permittivité électrique et perméabilité magnétique) qui contrôlent la profondeur de pénétration et l'identification de zones humides. Ainsi, la connaissance des propriétés géo-électriques et de la stratigraphie de la sub-surface de Mars est nécessaire pour modéliser et interpréter les données issues des futurs radars d'exploration martienne. Dans la première partie de notre travail nous avons effectué des mesures de permittivité électrique et de perméabilité magnétique des échantillons représentatifs des couches géologiques constituant le modèle général du sous-sol martien. Cette première étape nous a permis d'établir un profil diélectrique général de la sub-surface de Mars à 2 MHz, que nous avons ensuite utilisé pour évaluer les profondeurs de pénétration et les atténuations dans le signal radar rétro-diffusé. Dans la deuxième partie de notre travail, nous avons construit quatre modèles géologiques et géo-électriques correspondent à des contextes locaux représentant un intérêt particulier pour la recherche de lentilles d'eau dans la proche sub-surface de Mars. Ces sites pourrant constituer des cibles d'atterrissages potentiels pour les GPR de la mission Netlander. Enfin, nous avons utilisé un code FDTD pour simuler le signal radar rétro-diffusé à 2 MHz pour chacun de ces sites, en considérant les paramètres instrumentaux des GPR de la mission Netlander.

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Milla, Peinado Manuel. "Modélisation et validation expérimentale du canal de transmission radio sol-projectile pour la conception d'un transceiver numérique." Thesis, Poitiers, 2018. http://www.theses.fr/2018POIT2326.

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Abstract:

Cette thèse résume trois années de travail dans le domaine de la caractérisation large bande du canal radio pour des applications projectiles. L’instrumentation des projectiles évolue avec la miniaturisation de l’électronique et l’accroissement constant de ses performances. L’échange de données par liaison sans fil bi-directionnelle entre le projectile et lastation de base doit s’effectuer aussi efficacement que possible. Afin de répondre à cette exigence, il est fondamental d’optimiser chaque élément de la chaîne de communication. Le canal, qui est le support où la propagation des ondes radio prend place, est l’un des éléments à modéliser.Dans le but de caractériser le canal radio pour ces applications, cette thèse a été structurée en cinq chapitres: dans les premier et deuxième chapitres, le contexte général de la thèse est présenté, introduisant le cadre de la thèse et donnant les éléments nécessaires pour comprendre le reste du manuscrit. Au chapitre trois, nous abordons le problème du développement des briques nécessaires pour caractériser le canal de propagation. Une des contributions de cette thèse est la définition d’un ensemble de procédures pour effectuer une modélisation de canal. Au chapitre quatre et cinq, nous présentons nos résultats. Alors qu’au chapitre quatre une étude préliminaire du canal est effectuée, une caractérisation complète est donnée au chapitre cinq. Les chapitres se terminent par la présentation d’un modèle de canal dédié aux simulations de communications numériques afin d’améliorer la liaison avec le projectile. Dans une dernière étape, les conclusions et les questions ouvertes sont détaillées
This thesis summarizes three years of work in the field of wideband characterization of the radio channel in projectile applications. The popularization of the miniaturized electronics has allowed the instrumentation of projectiles. The information gathered by the onboard sensors needs to be sent from the projectile to the base station as efficiently as possible by means of bi-directional communication links. In order to fulfill this requirement, it is fundamental to optimize every element in the communication chain. The channel, which is the medium where the radio wave propagation takes places, is one of the elements to be modeled. With the purpose of characterizing the radio channel in projectile applications, this thesis has been structured in five chapters: in chapter one and two, the general context of the thesis is presented, introducing the reader to this topic and giving the necessary elements to understand the rest of the manuscript. In chapter three, we address the problem of developing the necessary elements in order to characterize the propagation channel. The first contribution of this thesis is found here in the form of a set of procedures to perform channel modeling. In chapter four and five, we present our results. While chapter in chapter four a preliminary study of the channel is performed, in chapter five a complete characterization is given. The chapters ends with the presentation of the second contribution of this thesis, i.e.a channel model to be used in simulations in order to improve the projectile communication link. In a last stage, the conclusions and open questions are detailed

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Moisan, Emmanuel. "Imagerie 3D du "tube entier" des tunnels navigables." Thesis, Strasbourg, 2017. http://www.theses.fr/2017STRAD023/document.

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L'objectif de la thèse est de développer une méthode de modélisation 3D des tunnels canaux en service, afin de les documenter de manière précise. Le levé des structures est effectué en dynamique depuis un bateau, avec un ensemble de caméras au-dessus de l'eau et un sonar pour la partie immergée. La construction du modèle 3D doit combiner des données acquises dans deux milieux différents, en l'absence de signal GPS pour la localisation du système de mesure. L'approche proposée exploite pleinement les capacités du calcul photogrammétrique, à la fois pour construire le modèle 3D de la voûte et pour estimer la trajectoire du bateau, laquelle permet de géoréférencer les profils de points sonar. L'application du procédé en vraie grandeur dans le tunnel de Niderviller a permis d'obtenir un premier modèle 3D. L'analyse de la méthode a mis en jeu une technologie innovante de mesure sonar statique, nécessitant le développement de traitements appropriés. Elle a permis de jauger les capacités du sonar à numériser les canaux, d'évaluer les trajectoires estimées par photogrammétrie et de comparer quantitativement le modèle obtenu à un modèle de référence préalablement construit
The aim of this thesis is to develop a 3D modeling method for canal-tunnels in service, in order to document them accurately. The survey of the structures is carried out dynamically from a boat, with a set of cameras above the water and a sonar for the submerged part. The construction of the 3D model must combine data acquired in two different environments, in the absence of a GPS signal to locate the measurement system. The proposed approach makes full use of the capabilities of photogrammetric computation, both to build the 3D model of the vault and to estimate the trajectory of the boat, which allows georefencing of sonar point profiles. The application of the process to field test data acquired in the Niderviller tunnel allowed a first 3D model to be obtained. The analysis of the method involved an innovative static sonar measurement technology, requiring the development of appropriate treatments. It enabled to assess the capacity of the sonar for canal surveying, to evaluate the trajectories estimated using photogrammetry and to compare quantitatively the obtained model with a previously constructed reference mode

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Edel, Léo. "Vers une meilleure connaissance des précipitations en Arctique : utilisation de la télédétection spatiale micro-ondes." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLX108.

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Abstract:

Parce que l’incertitude des mesures des précipitations solides est importante en Arctique, les taux de chutes de neige montrent des différences marquées entre les jeux de données disponibles. Afin de caractériser plus précisément les précipitations arctiques, la télédétection spatiale micro-ondes s’avère être un outil idéal. Les observations collectées par le radar à bord du satellite CloudSat ont permis d’obtenir les taux de chutes de neige à la surface pour quatre années complètes. Ces estimations ont été validées avec des données de stations météorologiques, et comparées à diverses climatologies. Malgré un bon accord qualitatif, d’importantes différences sont observées, particulièrement au Groenland. La réanalyse régionale ASR montre un meilleur accord avec les restitutions de CloudSat que la réanalyse globale ERA-Interim, notamment concernant la distribution saisonnière des taux de chutes de neige. Les observations CloudSat ont ensuite été utilisées comme référence afin d’évaluer la capacité des sondeurs passifs micro-ondes proches de 183 GHz à détecter les chutes de neige arctiques. Nous avons montré que la détection est possible et repose principalement sur les températures de brillance à 190 et 183 ± 3 GHz ainsi que la température proche de la surface et la vapeur d’eau intégrée. La détection est limitée dans le cas de conditions environnementales trop froides et pour des chutes de neige faibles. En dépit de ces limitations, l’algorithme développé permet un apport en information concernant les chutes de neige intenses, avec un bon échantillonnage grâce à sa large fauchée et sa longue série temporelle. Ainsi les résultats de ces travaux illustrent notamment l’apport des observations passives micro-ondes, disponibles pour les 20 dernières années, pour la caractérisation de l’occurrence des chutes de neige
Because solid precipitation measurements at the surface are complex in Arctic, snowfall rates present significant differences between recent datasets. To further characterize arctic precipitation, microwave remote sensing is an appropriate tool. The radar observations onboard CloudSat provides rates of snowfall at the surface for a 4-years period. These retrievals are validated with in situ data, and compared to various datasets. Despite a good qualitative agreement, significant differences are observed, especially over Greenland. The regional reanalysis shows a better agreement with CloudSat retrievals than the global reanalysis, especially regarding the seasonnal distribution of snowfall rates. Then, CloudSat observations are used as a reference to evaluate the ability of passive microwave sounders to detect arctic snowfall for frequencies around 183 GHz. Detection is possible and relies mainly on brightness temperatures at 190 and 183 ± 3 GHz as well as the temperature near the surface and the integrated water vapor. A poor detection capability is observed in cold conditions and for light snowfall. Despite these limitations, the algorithm provides significant information for intense snowfalls, with good sampling due to its wide swath and long time series. Available for the last 20 years, passive microwave observations show a notable ability for a better characterization of arctic snowfall

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Jalocha, Alain. "Etude d'un microscope optique a sonde locale en reflexion. Realisation et caracterisation des sondes utilisees." Besançon, 1993. http://www.theses.fr/1993BESA2025.

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Abstract:

Le but de notre etude est la realisation d'un systeme en reflexion appele scaning near-field optical microscope, ou la sonde utilisee joue simultanement le role de source et de detecteur. Les ondes evanescentes issues de la diffraction de l'onde incidente par les details de dimension inferieure a la demi-longueur d'onde interagissent avec un stylet dielectrique place aux abords de la surface et sont converties en ondes propagatives. Nous presentons une methode de fabrication de ce type de detecteurs dont la forme et les dimensions influent considerablement sur la resolution. Une methode de simulation basee sur la theorie du couplage de mode, nous permet de faire une premiere estimation de l'intensite guidee a l'interieur de diedres. Les resultats experimentaux attestent de deux modes de fonctionnement de notre systeme, qui sont fonction de la distance separant l'objet de la sonde. Si cette quantite est inferieure typiquement a /4, le snom s'apparente a un microscope superresolvant, sinon il peut etre considere comme une alternative aux profilometres conventionnels

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Le, Conte Sandie. "Comparaison des données de réflectivité issues des sondeurs multifaisceaux, sondeurs de sédiments, et sismique HR3D." Phd thesis, Université Rennes 1, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00113506.

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Abstract:

Le but de cette étude est de comprendre les variations de réflectivité acoustiques obtenues sur une même zone à partir de trois outils géophysiques différents (par leur fréquence de travail).
Après une validation du modèle de Eckart en laboratoire, qui prédit l'effet de la rugosité de l'interface sur le champ acoustique réfléchi via le paramètre de Rayleigh (mesure du rapport de la rugosité à la fréquence incidente), une nouvelle méthode de compression d'impulsion des données du sondeur de sédiments est proposée pour accéder à la dépendance fréquentielle du champ cohérent réfléchi, et ainsi à une estimation de l'écart-type de la rugosité de l'interface. Ce traitement conduit de plus à la détection de couche mince. Cette approche est par la suite appliquée sur un jeu de données de géophysique marine et les différentes réflectivités mesurées dans trois bandes de fréquence distinctes (102 H, 103 Hz, 104 Hz), peuvent être confrontées. La prise en compte du facteur de rugosité à l'échelle du sondeur de sédiment, associée à une méthode de déconvolution permet d'expliquer en partie, les différences entre les cartes de réflectivité obtenues à l'aide d'outils géotechniques différents.

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Llort, Pujol Gérard. "Amélioration de la résolution spatiale des sondeurs multifaisceaux." Télécom Bretagne, 2007. http://www.theses.fr/2007TELB0063.

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Abstract:

Ce mémoire de thèse est consacré à l'amélioration de la résolution spatiale des sondeurs multifaisceaux afin d'obtenir des niveaux de résolution similaires à ceux des sonars latéraux. Pour cela, l'algorithmique proposée ici vise à optimiser chaque pas de la chaîne classique de mesure bathymétrique, en améliorant particulièrement la formation des voies et en choisissant la méthode d'estimation de direction angulaire d'arrivée (DOA) la plus adéquate. Deux approches importantes, à savoir l'interférométrie et les méthodes haute résolution (par exemple MUSIC), sont confrontées pour un objectif précis : obtenir en temps de calcul minimal un comportement statistique acceptable du résultat de mesure. Enfin, l'interférométrie est choisie en tant que méthode d'estimation de la DOA du fait de sa détection rapide du fond avec une variance de phase suffisamment faible. L'algorithme de bathymétrie à cinq étapes proposé ici vise deux buts : 1) améliorer la résolution pour augmenter le nombre de points de sondes indépendants, et 2) définir une configuration optimale d'antenne. Le premier objectif est atteint en considérant autant d'échantillons par faisceau que possible, rompant ainsi avec le traditionnel concept d'une seule sonde par faisceau. Le résultat est un algorithme capable de traiter plusieurs cibles par voie formée. Le deuxième objectif est obtenu à partir d'une analyse de l'erreur angulaire produite par différentes distributions d'antenne. La configuration optimale consiste à découper l'antenne en deux sous-antennes étroites et très écartées, ce qui permet une meilleure triangulation, mais provoque une augmentation du nombre de sauts de phase. Pour lever l'ambiguïté interferométrique, nous proposons de mettre en œuvre la méthode dite Vernier au lieu d'un classique déroulement de phase. Enfin, l'algorithme bathymétrique ainsi défini est illustré par plusieurs ensembles de données de nature différente acquises par trois types de sondeurs multifaisceaux. En particulier, le relevé bathymétrique d'une épave permet de mettre en valeur les caracteristiques haute résolution de l'algorithme à cinq étapes et de vérifier ses propriétés multi-détection à partir de la détection d'une chaîne de mouillage en pleine eau, de la coque de l'épave et du fond sous-jacent dans une seule voie formée
This PhD dissertation deals with the improvement of the spatial resolution for multibeam echosounders in order to reach similar bathymetric performances as sidescan sonars. To this end, the proposed bottom-detector algorithm aims at optimizing each step of the classical bathymetric processing chain by improving the beamforming technique and selecting the most convenient direction-finding method. Two well-known methods, namely interferometry and MUSIC algorithm, are confronted here according to a basic concept: the lowest computational time-cost together with an acceptable statistical behavior. Interferometry is widely used in cartographic applications to relate small phase shifts between two separate sensors to the wavefront arrival angle. From a computation point of view, apart from additional techniques to solve phase-jump problems, interferometry is computed through a simple conjugate product of the received signals. From a statistical point of view, the interferometric estimator is asymptotically unbiased, consistent and efficient when either the number of independent realizations or the signal-to-noise ratio increases. As far as high-resolution methods are concerned, they are based upon the eigen-decomposition of the covariance matrix. The use of several sensors to estimate the direction of arrival (DOA) of the backscattered signal allows them a great resolving capacity together with an excellent statistical behavior. In return, the large number of required operations results in a high computation time-cost and, therefore, a slow bottom detection. Consequently, interferometry is chosen as the DOA estimation core method because of its quick bottom detection together with its low variance when implemented to multibeam systems. The proposed 5-step bathymetric algorithm is based upon two main goals: 1) an increase of the number of independent soundings, and 2) an optimal baseline array configuration. The first goal is reached by taking into account as many samples per beam as possible, thus breaking with the traditional throughput of a single sample per beam. As a result, the proposed algorithm is able to detect more than one target per beam. The second goal is reached by analyzing the best array configuration in terms of minimal angular error. The resulting configuration is composed of narrow sub-arrays and a wide baseline, leading to the likely presence of phase discontinuities. In order to deal with the phase ambiguity removal, we propose to carry out the Vernier method instead of a classical unwrapping algorithm. Finally, the resulting bottom detector is illustrated with several data sets collected with three multibeam echosounders over different surveyed areas, in particular, a shipwreck inspection. Applied to this inspection, the high-resolution characteristic of the 5-step algorithm are enhanced, proving its multitarget-detection property through the detection of part of an in-water mooring cable, a shipwreck hull and the underlying seafloor from a single beamforming

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Remy, Charlotte. "Synthèse et étude de récepteurs moléculaires fluorescents pour la détection de molécules neutres." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLN070/document.

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Abstract:

La détection de molécules toxiques pour l’Homme et son environnement est d’une importance cruciale et fait partie des préoccupations majeures de la société actuelle. Les résidus de pesticides tels que l’atrazine ainsi que la mélamine font notamment partie de ces molécules dangereuses pour la santé humaine. Ces deux molécules sont principalement dosées par des techniques lourdes et coûteuses comme la spectrométrie de masse, la chromatographie ou l’électrochimie. De même, la détection des amines biogéniques représente un intérêt sociétal. Elles sont produites par des bactéries durant la décarboxylation des acides aminés dans les cellules. Leur détection permet ainsi d’évaluer la contamination microbiologique et la dégradation potentielle d’un aliment. Elles sont aujourd’hui dosées par chromatographie en phase liquide ou en en phase gaz, par électrochromatographie capillaire et par spectroscopie UV-visible. Quelques exemples de détection par fluorescence ont déjà été décrits dans la littérature mais la nécessité de développer de nouveaux récepteurs fluorescents efficaces est bien réelle.La fluorescence est une technique qui offre de multiples avantages tels que la sensibilité, la sélectivité et un faible coût. De nombreuses sondes fluorescentes capables de détecter des métaux lourds ont été développées au laboratoire PPSM. Cependant, la détection de molécules neutres par fluorescence représente un défi supplémentaire en raison de la nature plus faible de l’interaction, comparée à celle entre espèces chargées.La première étape de cette thèse a été de concevoir et de synthétiser un ensemble de sondes moléculaires fluorescentes, aussi bien pour la détection de l’atrazine, de ses produits de dégradation et des dérivés de la mélamine que pour la détection des amines biogéniques. Des fluorophores dérivés de la molécule de maléimide, de naphthalimide et de l’acide barbiturique ont ainsi été développés pour sonder les dérivés de triazine en exploitant leur système de trois liaisons hydrogène pour la reconnaissance moléculaire. De même, un calix[6]arène fluorescent a été conçu pour déceler la présence des amines biogéniques qui provoqueront une réponse fluorescente par encapsulation dans le calixarène.La deuxième étape a consisté à étudier les propriétés photophysiques de ces sondes. La sonde Naphth-AlcyneOMe possède un rendement quantique élevé, s’est révélée fortement solvatochrome. Elle est de plus sensible à la déprotonation de sa fonction imide. Des études RMN et de modélisation moléculaire ont également été menées afin de caractériser les sondes de manière plus approfondie et de comprendre plus précisément leur réactivité. La spectroscopie RMN a confirmé l’interaction par liaison hydrogène entre les sondes maléimide et naphthalimides et la molécule d’atrazine. Elle a aussi mis en évidence l’encapsulation de l’heptylamine dans le calix[6]arène. Pour sa part, la modélisation moléculaire nous a permis de mieux comprendre la photophysique de la sonde Naphth-TriazoleOMe.Enfin, la capacité des sondes à détecter les divers analytes cibles par fluorescence a été évaluée lors de la dernière étape de ce projet. La sonde TPA-BARB a présenté une forte exaltation de fluorescence en présence des dérivés de mélamine alors que le calix[6]arène-quinoléine Calix-Quino est capable de détecter les amines aliphatiques par fluorescence
The detection of molecules toxic for man and his environment is one of the major concerns of our society. Melamine and the pesticide residues such as atrazine are some of these dangerous molecules. These two molecules are usually measured with time-consuming and costly techniques like mass-spectrometry, chromatography or electrochemistry. In the same way, the detection of biogenic amines is of the greatest importance. They are produced by some bacteria during the decarboxylation of amino acids in the cells. So their detection allows to assess the microbiologic contamination and the potential degradation of a food. Today they are measured by chromatography in the liquid or gas phase, capillary electrochromatography and UV-visible spectroscopy. Some examples of detection by fluorescence have been described in scientific literature, but it is really necessary to develop some new efficient fluorescent receptors.Fluorescence is a technique which offers many advantages such as sensitivity, selectivity and a low cost. A lot of fluorescent probes able to detect heavy metals have been developed in PPSM laboratory. However the detection of neutral molecules by fluorescence represents an additional challenge as the interaction is weaker than with charged species.The first step of this thesis was to design and synthesize a set of fluorescent molecular probes designed to detect atrazine, the products of its degradation and melamine derivatives as well as biogenic amines. Some fluorophores based on maleimide, naphtalimide and barbituric acid moieties have been developed for the detection of the triazines derivatives by exploiting their three hydrogen bonds for molecular recognition. In order to detect the presence of biogenic amines, a fluorescent calix[6]arene which lead to a fluorescent change upon encapsulation in the calixarene cavity has been designed.The second step consisted in studying the photophysical properties of these probes. Naphth-AlcyneOMe probe which has a high quantum yield turned out to be highly solvatochromic. Moreover it is sensitive to the deprotonation of its imide function. NMR studies and molecular modeling were conducted in order to deepen the characteristics of the probes and better understand their reactivity. NMR spectroscopy confirmed the interaction through hydrogen bonding between maleimide and naphtalimide probes and the atrazine molecule.It highlighted the encapsulation of heptylamine in the calix[6]arene. Molecular modeling enabled us to better understand the photophysics of Naphth-TriazoleOMe probe.Finally the capacity of probes to detect the various analytes by fluorescence was assessed in our last part. TPA-BARB probe presented a high exaltation of fluorescence in presence of melamine derivatives whereas the calix[6]arène-quinoleine Calix-Quino is able to detect aliphatic amines by fluorescence

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Gilet, Nicolas. "Modélisation et calibration des sondes à impédance mutuelle : Application à la sonde MIP à bord de Rosetta et préparation de BepiColombo et JUICE." Thesis, Orléans, 2019. http://www.theses.fr/2019ORLE3020.

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Abstract:

Les sondes à impédance mutuelle sont des instruments permettant de déterminer la densité et la température des électrons dans les plasmas spatiaux. Basées sur des mesures actives in-situ, elles ont été embarquées sur des satellites dès le début des années 1960 pour analyser les plasmas terrestres. Elles sont depuis quelques années confrontées à de nouveaux types de plasmas tels que le plasma cométaire de 67P/Churuymov-Gerasimenko (mission Rosetta, 2004-2016) et le seront de nouveaux dans quelques années dans l’environnement plasma de Mercure (mission BepiColombo, lancée en 2018) et de Jupiter et ses lunes (mission JUICE, lancement prévu en 2022).Le but de cette thèse est de développer de nouvelles méthodes de modélisation de la réponse instrumentale de ces sondes afin de tenir compte des nouvelles conditions plasmas rencontrées par ces sondes à impédance mutuelle pour les missions spatiales d’exploration planétaire. Grâce à ces nouvelles modélisations, il a été possible d’accéder à de nouvelles observables telles qu’un mélange de différentes populations électroniques dans l’environnement de la comète 67P sur les données de la sonde RPC-MIP. Cette modélisation a également permis de comprendre et d’identifier les effets du satellite Rosetta sur les mesures in-situ. Enfin, nous avons modélisé les réponses instrumentales dans les conditions plasmas attendues par la sonde PWI/AM2P (resp. RPWI/MIME) dans l’environnement de Mercure (resp. dans l’environnement jovien). Ces travaux permettent d’apporter une aide aux choix des modes d’opération des sondes ainsi qu’au futur traitement des données permettant de déterminer les paramètres plasmas à partir des mesures d’impédance mutuelle
Mutual impedance probes operates in space plasma to caracterize the electron density and temperature. Based on active in-situ measurements, they were on-boarded spacecraft in the early 1960s to analyze the terrestrial plasmas. In recent years, they have been used in new plasmas such as the cometary plasma of 67P/Churuymov-Gerasimenko (Rosetta mission, 2004-2016) and will operate in the plasma environment of Mercury (BepiColombo mission, launched in 2018) and Jupiter and its moons (JUICE mission, launch planned for 2022).The main goal of this thesis is to develop new methods to model the instrumental response of these probes in order to take into account the plasma conditions encountered by the exploratory space missions. Thanks to this modeling, it was possible to characterize a mix of several electron populations in the cometary environment of 67P from the RPC-MIP dataset. This modeling also enables to understand and identify the effects of the Rosetta spacecraft on the in-situ measurements. Finally, we modelled the instrumental response in the plasma conditions expected for the PWI/AM2P (resp. RPWI/MIME) probe in the Hermean environment (resp. in the Jovian system). The modeling enables to caracterize the plasma parameters on mutual impedance measurements by choosing the most efficient operational mode and helping the future data processing

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Damon, François. "Sonder des structures complexes avec des ondes de matière." Thesis, Toulouse 3, 2015. http://www.theses.fr/2015TOU30342/document.

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Abstract:

Ce manuscrit présente les travaux que j'ai effectués au Laboratoire de Physique Théorique durant ma thèse. Ils portent sur l'interaction d'ondes de matière avec des réseaux optiques modulables en temps et en espace. L'utilisation de ces réseaux a permis de contrôler de manière cohérente les propriétés dynamiques d'un gaz d 'atomes ultra-froids. Cette étude théorique a été réalisée en collaboration avec le groupe Atomes Froids du Laboratoire LCAR. Les variations spatiales de l'enveloppe d u réseau créent, localement, des gaps spatiaux créant une cavité de Bragg pour onde de matière, dont nous avons étudié en détail les propriétés et qui a fait l'objet d'une réalisation expérimentale impliquant la propagation d'un condensat de Bose-Einstein de rubidium 85 dans un guide d'onde. Nous avons également étudié la propagation d'un nuage d 'atomes dans un réseau bichromatique qui permet de réaliser un simulateur quantique du modèle de Harper. Le spectre du hamiltonien de ce système a une dimension fractale pouvant être caractérisée nu mériquement. Nous avons montré, par ailleurs, qu'il est possible d'exploiter les interactions inter-atomiques répulsives d'un condensat de Bose-Einstein afin d'amplifier les corrélations position-vitesse lors de sa pro pagation dans un guide. Notre étude montre qu'une mesure des grandeurs dynamiques locales du nuage atomique permet de sonder expérimentalement les résonances d'un potentiel optique jusqu'à l'échelle du picoKelvin. Enfin, un nuage d'atomes en interaction attractive admet une solution d'équilibre : le soliton. Nous avons démontré, numériquement, que celui-ci peut être utilisé pour sonder des états liés d'un poten tiel de taille finie, en peuplant ces états lors d'une expérience de diffusion comme, par exemple, des états de surface
This thesis presents the studies that I did at the Laboratoire de Physique Théorique. It concerns the interaction between matter waves and time and space depandant optical lattices. Using such lattices allows one to manipulate coherently the dynamical properties of ultra cold atoms. This theoretical study has been done in collaboration with the Cold Atoms group at the LCAR laboratory. The spatial variations of the lattice envelope locally create spatial gaps which create a Bragg cavity for matter waves. We have st udied in detail their properties and the cavity has been realized experimentally by using a Ru bid ium 85 Bose-Einstein condensate in a wave guide. We have also studied the propagation of an atomic cloud in a bichromatic optical lattice which allows us to make a quantum simulator of the Harper madel. The spectrum of the system Hamiltonian· posseses a fractal dimension which can be numerically characterized. We have also shawn that it is possible to use the repulsive interatomic interaction of a Bose-Einstein condensate in arder to amplify the momentum-position correlation during propagation in a guide. Our st udy shows that a mesure of local dynamical quantities of the atomic cloud enables one to experimentally probe resonances of an optical potential down to the picoKelvin scale. At last, an atomic cloud with attractive interactions admit a stable solution, the soliton. We have numerically demonstrated that this soliton can be used to probe bound states of a potential by populating those states through a scattering experiment, for example surface states

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Guitel, Robin. "Développement d'une sonde et d'une méthode expérimentale pour la génération d'ondes guidées pures dans les structures aéronautiques." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2015. http://hdl.handle.net/11143/7978.

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Abstract:

Les essais non destructifs (non destructive testing : NDT) et la surveillance de l'état des structures (Structural Health Monitoring : SHM) sont des approches visant à détecter l'apparition de défauts dans les structures aéronautiques. Une nouvelle approche pour ces inspections a vu le jour ces dernières années et consiste à utiliser des ondes guidées (guided wave : GW) et à observer leur interaction avec un défaut pour le détecter, le localiser et le caractériser. Cependant, l'interaction entre les différents modes qui composent l'onde propagée et les défauts peut être très complexe, car elle dépend de nombreux paramètres. Afin de caractériser l'influence de ces paramètres sur les ondes propagées, il peut être nécessaire d'effectuer un très grand nombre de mesures sur une grande variété de structures. Ainsi, il est intéressant de développer un transducteur facilement manipulable permettant la génération d'ondes guidées pures a n d'aider à l'analyse des mesures. Dans ce mémoire, un transducteur piézoélectrique mobile co-localisé est présenté pour la génération de GW dans les structures minces. Le transducteur a été conçu pour mieux caractériser le comportement des ondes dans les structures aérospatiales complexes, indépendamment de l'actionneur. À cet effet, deux transducteurs piézocéramiques minces rectangulaires identiques (PZT) ont été montés dans un système de serrage magnétique permettant ainsi la génération d'ondes guidées symétriques et antisymétriques dans la structure. Deux paires d'aimants viennent colocaliser les deux PZTs de part et d'autre de la plaque et garantissent un effort constant tout au long de la mesure entre la structure étudiée et les PZTs. La directivité de la pince est favorisée par la forme rectangulaire des PZTs, permettant ainsi la génération d'ondes planes et ainsi d'éviter la dispersion spatiale de l'énergie comme dans le cas de PZTs circulaires. La performance de la pince est évaluée par des mesures des fonctions de transfert entre la tension appliquée au PZT et la vitesse mesurée suivant les trois axes directionnels réalisées sur une grille linéaire de points. Ces mesures permettent l'extraction des caractéristiques des modes propagés en utilisant les transformées de Fourier spatiales. L'ensemble des mesures des vitesses dans le plan et hors plan est réalisé en utilisant un vibromètre laser 3-D à effet Doppler (LDV) et permet de valider le bon fonctionnement de la pince.

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BESVEL, FRANCOIS. "Sondes intercalantes d'acides nucleiques." Strasbourg 1, 1987. http://www.theses.fr/1987STR10691.

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LABARELLE, MARC. "Etude de sondes d'intercalation." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1991. http://www.theses.fr/1991STR13067.

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Abstract:

Le but de notre travail est de determiner quelles sont les conditions pour que certaines molecules puissent jouer le role de recepteurs stereospecifiques de bases nucleotidiques. Nous avons donc developpe dans notre etude, la synthese de molecules possedant un site de fixation pour un ion metallique au degre d'oxydation deux (palladium, platine, cuivre), relie a deux systemes heterocycliques plans. La base nucleotidique est piegee par coordination sur une position vacante de l'ion metallique, et par effet d'empilement dans la sonde. Les premiers resultats ont amene a une reaction de double cyclopalladation presentant une liaison pd-c et une liaison de type nouveau pd-n (amide) qui a ete caracterisee. L'insertion d'une base nucleotidique dans les complexes formes avec le palladium et le platine est mise en evidence par rmn du proton. Les complexes du cuivre sont etudies par electrochimie. Toutes les etudes que nous avons faites montrent que des mesures prealables de constantes physicochimiques sont indispensables, en utilisant au moins deux methodes. Enfin, les produits les plus interessants sont les ligands presentant des systemes heterocycliques plans connus pour leurs proprietes intercalantes, tels les derives de l'acridine

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Grosso, Dorian. "Des atomes froids pour sonder et manipuler des photons piégés." Thesis, Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066572/document.

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Abstract:

Mon travail porte sur la construction d'une expérience d'électrodynamique quantique en cavité visant à réaliser un long temps d'interaction entre des atomes, portés dans des états de Rydberg circulaires, et des photons confinés dans une cavité micro-onde supraconductrice. Une source d'atomes froids génère un jet vertical d'atomes lents, traversant le mode de la cavité, avec une vitesse moyenne de 12 m.s$^{-1}$. Ainsi, nous obtenons un temps d'interaction atome-champ de l'ordre de la milliseconde. Il devrait permettre, en particulier, l'implémentation de l'effet Zénon quantique dynamique (QZD) sur le champ. Cette dynamique non-classique est un outil puissant, permettant la manipulation cohérente de l'état du champ et la synthèse de superpositions arbitraires d'états quasi-classiques de Glauber. Sa mise en oeuvre nécessite une perturbation, faisant office de mesure, affectant seulement la cavité quand elle contient un nombre de photons $n_{0}$ choisi. Nous mettrons à profit le long temps d'interaction dont nous disposons afin de résoudre le spectre des états de l'atome habillés par le champ. L'anharmonicité du spectre vis-à-vis du nombre de photons permet une mesure sélective sur l'état de Fock $n_{0}$. Nous décrivons dans ce travail les premiers résultats expérimentaux attestant notre capacité à obtenir un long temps d'interaction. Nous présentons des données spectroscopiques résolvant les transitions associées aux états habillés correspondant à des nombres de photons allant de zéro à quatre et ce pour divers états du champ. Nous quantifions la sélection du nombre de photons obtenue à partir de telles mesures. Ces résultats ouvrent la voie à l'implémentation de la dynamique de Zénon
The subject of my thesis was the construction of a new cavity quantum electrodynamics (CQED) setup. This setup allowed us to achieve a long interaction time between circular Rydberg states and a few photons confined inside a high-finesse supraconductor cavity. A cold atoms source produces a slow atomic beam of atoms with a mean velocity of about 12 m.s$^{-1}$ wich cross the cavity. With a few milisecond interaction time we are able to perform quantum Zeno dynamics (QZD) on the field. This evidently non-classical dynamics constitute an elegant tool to manipulate and synthetize arbitrary superpositions of quasi-classical Glauber states. Thanks to the anaharmonisity of the spectrum this can be achieved $via$ a probe pulse used for measurement, providing in a binary way the complete information to decide if there are $n_{0}$ photons in the cavity or not. Thanks to our long interaction time we are able to resolve the dressed states. In this work we describe the first results attesting our abily to achieve a long interaction time. Particularly, we report a long Rabi vacuum oscillation and the spectrum of the dressed states for different cavity fields. Finaly we characterize the efficiency with wich we can select a Fock state using the interaction with only one atom. This thesis paves the way to study QZD on the cavity field

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Pouliquen, Eric. "Identification des fonds marins superficiels a l'aide de signaux d'echo-sondeurs." Paris 7, 1992. http://www.theses.fr/1992PA077158.

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On presente une methode originale d'identification en temps reel de la nature des fonds marins superficiels du plateau continental a partir de l'analyse de l'enveloppe temporelle des signaux d'echo-sondeurs du type de ceux utilises en peche ou en bathymetrie. Le principe consiste a comparer les caracteristiques temporelles du signal reverbere avec des signaux de reference definis pour un sondeur donne et sept types de fonds differents. Le systeme d'identification est decrit et les resultats de campagnes de validation in situ sont presentes

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Kasimir, Elke. "On 'nicht...sondern...' (contrastive 'not...but...')." Universität Potsdam, 2006. http://opus.kobv.de/ubp/volltexte/2008/1953/.

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Abstract:

This article presents an analysis of German nicht...sondern... (contrastive not...but...) which departs from the commonly held view that this construction should be explained by appeal to its alleged corrective function. It will be demonstrated that in nicht A sondern B (not A but B), A and B just behave like stand-alone unmarked answers to a common question Q, and that this property of sondern is presuppositional in character. It is shown that from this general observation many interesting properties of nicht...sondern... follow, among them distributional differences between German 'sondern' and German 'aber' (contrastive but, concessive but), intonational requirements and exhaustivity effects. sondern's presupposition is furthermore argued to be the result of the conventionalization of conversational implicatures.

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Bretheau, Landry. "Excitations Localisées dans des Contacts Atomiques Supraconducteurs : SONDER LE DOUBLET D'ANDREEV." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2013. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00862029.

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Abstract:

Cette thèse décrit deux expériences mettant en lumière l'existence d'un degré de liberté fermionique dans l'effet Josephson: le doublet d'Andreev. Elles sont toutes les deux réalisées sur l'élément Josephson le plus élémentaire qui soit, un contact atomique entre deux électrodes supraconductrices. Dans la première, nous avons observé la disparition du supercourant, qui traduit le piégeage spontané d'une quasiparticule dans l'un des deux états liés d'Andreev. Dans la seconde, nous avons réalisé la spectroscopie photonique de ce système à deux niveaux, en utilisant une jonction Josephson à la fois en tant qu'émetteur et détecteur microonde. On peut bien rendre compte des spectres observés avec un modèle spin-boson incluant le doublet d'Andreev et un mode électromagnétique de l'environnement.

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Bröcher, Joachim. "Kunsttherapie als Chance erfolgreiche ästhetisch-gestalterische Verfahren in (sonder-)pädagogischen Handlungsfeldern." Heidelberg Winter, 1997. http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?id=2758698&prov=M&dok_var=1&dok_ext=htm.

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Dissertations / Theses on the topic 'Sondeur'

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