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Dissertations / Theses on the topic 'Spatial Sorting'
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Mumford, Richard N. "Understanding sorting algorithms using music and spatial distribution." Thesis, Loughborough University, 2002. https://dspace.lboro.ac.uk/2134/33626.
Full textAbstract:
This thesis is concerned with the communication of information using auditory techniques. In particular, a music-based interface has been used to communicate the operation of a number of sorting algorithms to users. This auditory interface has been further enhanced by the creation of an auditory scene including a sound wall, which enables the auditory interface to utilise music parameters in conjunction with 2D/3D spatial distribution to communicate the essential processes in the algorithms. The sound wall has been constructed from a grid of measurements using a human head to create a spatial distribution. The algorithm designer can therefore communicate events using pitch, rhythm and timbre and associate these with particular positions in space. A number of experiments have been carried out to investigate the usefulness of music and the sound wall in communicating information relevant to the algorithms. Further, user understanding of the six algorithms has been tested. In all experiments the effects of previous musical experience has been allowed for. The results show that users can utilise musical parameters in understanding algorithms and that in all cases improvements have been observed using the sound wall. Different user performance was observed with different algorithms and it is concluded that certain types of information lend themselves more readily to communication through auditory interfaces than others. As a result of the experimental analysis, recommendations are given on how to improve the sound wall and user understanding by improved choice of the musical mappings.
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Eriksson, Markus. "Spatial sorting and collective motion in mixed shoals of fish." Thesis, Uppsala universitet, Institutionen för informationsteknologi, 2015. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-266207.
Full textAbstract:
Shoaling behaviour arises when fish respond to the movements and positions of nearby neighbours. The dynamic patterns of shoaling fish has been studied by the Mathematical department in Uppsala University. In this project experimental data collected for groups with two sizes of fish are analysed. An existing model was modified to reproduce the dynamic patterns in the fish shoal, this was done by comparing visual and statistical properties from the simulations with experimental observations. By analysing the impact of the parameters in the model it was found out that introducing limitations in the vision of the smaller fish are essential to be able to reproduce the behaviour of the mixed sized fish shoal. The limitations in the vision are speculated to be a representation of physiological limitations in the coordination of mechano-sensoric activities and visual information.
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Prodger, Sam. "Spatial and temporal variability of sandy beach sediment grain size and sorting." Thesis, University of Plymouth, 2017. http://hdl.handle.net/10026.1/9856.
Full textAbstract:
Beach grain size plays a major role in controlling beach slope and sediment transport rates and is a crucial criterion in selecting the appropriate fill material for beach nourishment. Yet, little is known about how and why beach grain size (and sorting) varies both spatially and temporally on high-energy sandy beaches. Therefore, in this PhD research project, the presence, magnitude and predictability of any spatio-temporal sediment variability was investigated on a number of contrasting high-energy (average significant wave height = 0.8 to 3.5 m), predominantly macrotidal (MSR = 3.1 – 6.2 m), sandy (0.26 – 0.64 mm) beach sites around the southwest peninsula of the United Kingdom (UK). The spatial extent of the data collected ranges from regional (one off snapshot of the sediment conditions on 53 beaches over 485 km of coastline) to local scales (repeated high-resolution samples from across the inter- and subtidal zone of a single high-energy sandy beach; Perranporth, UK). The temporal scales of the sampling ranges from tidal scale (~12 hours) up to monthly (long-term monitoring since 2008). A combination of traditional and modern field data collection methods has provided new insights into the sediment dynamics of sandy beaches. Surface and 0.25 m core sediment samples from the 53 beaches around the southwest UK and high-resolution digital measurements with longer 1 m sand cores from the intertidal zone, plus grab samples from the subtidal zone, at Perranporth, indicated the presence of three quasi-permanent spatial trends. On all sandy beaches, surface sediments became coarser (and better sorted) in the seaward direction across the intertidal zone. Peak sediment sizes were observed on the lower beach around mean low water springs, which were an average 19% coarser (and 8% better sorted) than sediments sampled on the upper intertidal beach. Sediment size (and sorting) also increased (improved) with distance down the sediment column over the top 0.25 m to 1 m. Peak sediment sizes at depth were an average 16% coarser (and 16% better sorted) than surface sediments. In the subtidal zone, surface sediments became finer and poorer sorted with increasing offshore distance. Minimum sediment size occurred on the subtidal bar crest and were an average 21% finer (and 51% poorer sorted) than the lower beach sediments and 5% finer (and 38% poorer sorted) than upper beach sediments. The coarsest sediments were usually the best sorted at all locations. The intertidal coarsening was deterministically linked to the location and amount of breaking wave-induced turbulence. The peak sediment sizes (and sorting) on the lower beach correlated with the location of peak wave dissipation (sediment size to amount of wave dissipation, r2 = 0.86) and the finer sediment sizes on the upper beach and bar were coincident with reduced amounts of wave dissipation in these regions. Long-term seasonal monitoring of the surface sediments at Perranporth indicated a background seasonality, where the winter months were an average 35% coarser and 22% better sorted than samples collected in summer. This seasonal pattern was punctuated by episodic storm events that promoted a significant coarsening (up to 112% in the extreme winter storms of 2014) of the surface sediments and significant beach erosion up to 175 m3/m. An empirical model forced by the degree of disequilibrium between an instantaneous and antecedent (weighted average) wave steepness time series was able to capture up to 86% of the sediment grain size and sorting variability, incorporating both the seasonal and storm driven change. The same model, applied to daily observations of sediment size and sorting changes was able to explain 72% of the variability. A conceptual model is proposed that extends the cross-shore sediment transport shape functions to include the various sediment (size and sorting) responses alongside the morphodynamic evolution during persistently high and low wave steepness conditions. Under high steepness waves, the finer material is preferentially removed from the lower intertidal beach, leaving behind coasrer sediments. This fine material is transported to the subtidal bar, which becomes finer (and more poorly sorted) inversely with the coarsening (and improved sorting) of the intertidal zone sediments. Under low steepness waves, this fine material is returned from the bar to the intertidal beach. This work provides a detailed, quantitative insight into the magnitude of sediment grain size and sorting changes exhibited by sandy beaches on a number of spatial and temporal scales. Several consistent trends were observed on a range of sandy beaches despite their different environmental conditions and geological histories. This improved understanding of sediment grain size and sorting changes on beaches will hopefully aid future research efforts and ensure that this fundamental aspect of coastal science is not overlooked or oversimplified.
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Milne, Graham. "Optical sorting and manipulation of microscopic particles." Thesis, St Andrews, 2007. http://hdl.handle.net/10023/334.
Full text
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Kinsella, Chad J. "The Little Sort: A Spatial Analysis of Polarization and the Sorting of Politically Like-Minded People." University of Cincinnati / OhioLINK, 2011. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=ucin1318607836.
Full text
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Clarke, Gregory Stephen. "The Evolution of Competitive Ability Across a Biological Invasion: A Study of Cane Toads in Tropical Australia." Thesis, The University of Sydney, 2019. http://hdl.handle.net/2123/21083.
Full textAbstract:
Invasive species must adapt to a suite of novel selective pressures as they colonise new territory. For example, theory predicts that selective forces at an invasion front will favour traits that enhance rates of dispersal and population growth, whereas selective forces in the range-core will favour traits that enhance competitive ability. To explore this idea, I conducted competition trials on three life stages of the invasive cane toad (Rhinella marina) from invasion-front and range-core populations in tropical Australia. For larval and early terrestrial-stage animals, I conducted experiments whereby the offspring of invasion-front and range-core adults were placed into mesocosms to compete for limited resources. To enable such experiments, I developed a simple method to mark each cohort of tadpoles, with minimal observed effects on growth or survival. Range-core larvae proved to be better competitors than invasion-front larvae, as predicted by evolutionary theory. Contrary to expectations, invasion-front metamorphs outcompeted range-core metamorphs, growing larger and winning more food. For adults, I focused on the trade-off between rapid dispersal versus success in male-male rivalry. Longer arms reduced the force required to displace an amplecting male from a female. When competing for a female, males with longer arms had lower likelihoods of retaining amplexus. I also explored how visual and acoustic cues influence the behaviour of sexually active males. Male toads used the presence of a chorus to increase their activity levels and as a cue to initiate amplexus. Males also used movement to identify potential mates, with increased rates of amplexus when a target was moving. My thesis presents empirical evidence that the evolutionary forces unleashed by a biological invasion can modify traits important in intraspecific competition at each life stage. My results are relevant to evolutionary theory and are directly translatable into proposed management strategies.
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Lesmeister, Damon B. "FACTORS INFLUENCING THE SPATIAL AND TEMPORAL STRUCTURE OF A CARNIVORE GUILD IN THE CENTRAL HARDWOOD REGION." OpenSIUC, 2013. https://opensiuc.lib.siu.edu/dissertations/686.
Full textAbstract:
Ecological communities are most commonly structured by a mixture of bottom-up processes such as habitat or prey, competition within the same trophic level, and top-down forces from higher trophic levels. Carnivore guilds play a vital role in the broader ecological community by stabilizing or destabilizing food webs. Consequently, factors influencing the structure of carnivore guilds can be critical to patterns in ecosystems. Coyotes (Canis latrans), bobcats (Lynx rufus), gray foxes (Urocyon cinereoargenteus), raccoons (Procyon lotor), red foxes (Vulpes vulpes), and striped skunks (Mephitis mephitis) occur sympatrically throughout much of their geographic ranges in North America and overlap in resource use, indicating potential for interspecific interactions. Although much is known about space use, habitat relationships, and activity patterns of the individual species separately, little is known about factors that facilitate coexistence and how interactions within this guild influence distribution, activity, and survival of the smaller carnivores. For example, gray fox populations appear to have declined in Illinois since the early 1990s and it is unknown if the increase in bobcat and coyote populations during the same time period is the cause. I conducted a large-scale non-invasive carnivore survey using an occupancy modeling framework to quantify factors affecting the structure of this widely-occurring carnivore guild. I used baited remote cameras during 3-week surveys to detect carnivores at 1,118 camera-points in 357 2.6-km2 sections (clusters of 3-4 cameras/section) in the 16 southernmost counties of Illinois (16,058 km2) during January-April, 2008-2010. I collected microhabitat data at each camera-point and landscape-level habitat data for each camera-cluster. In a multi-stage approach, I used information-theoretic methods to develop and evaluate models for detection, species-specific habitat occupancy, multi-species co-occupancy, and multi-season (colonization and extinction) occupancy dynamics. I developed hypotheses for each species regarding the occupancy of areas based on anthropogenic features, prey availability, landscape complexity, and vegetative landcover. I used photographic data, Poisson regression, and mixed-model logistic regression to quantify temporal activity of carnivores in the study area and how interspecific factors influence temporal patterns of activity. Of the 102,711 photographs of endothermic animals I recorded photographs of bobcats (n = 412 photographs), coyotes (n = 1,397), gray foxes (n = 546), raccoons (n = 40,029), red foxes (n = 149) and striped skunks (n = 2,467). Bobcats were active primarily during crepuscular periods, and their activity was reduced with precipitation and higher temperatures. The probability of detecting bobcats at a camera point decreased after a bobcat photograph was recorded, suggesting avoidance of remote cameras. Across southern Illinois, bobcat occupancy at the camera-point and camera-cluster scale (point = 0.24 ± 0.04, cluster = 0.75 ± 0.06) was negatively influenced by anthropogenic features and infrastructure. Bobcats had high rates of colonization (0.86) and low rates of extinction (0.07) during the study, suggesting an expanding population, but agricultural land was less likely to be colonized. The number of coyote photographs decreased with increased temperature, but increased with previous coyote photographs, suggesting an attraction to bait in cold weather. Nearly all camera clusters were occupied by coyotes (cluster = 0.95 ± 0.03) during the entire study. At the camera-point scale, coyote occupancy (overall point = 0.58 ± 0.03) was higher in hardwood forest stands with open understories than in other habitats. Similar to coyotes, gray foxes were more likely to be photographed in cold weather and after a previous detection had occurred. However, gray fox occupancy was much lower (point = 0.13 ± 0.01, cluster = 0.29 ± 0.03) at all scales. At the camera-cluster scale, with a buffer-area size that represented 20% of the estimated home-range size of gray foxes, the species selected spatially-complex areas with high proportions of forest, and low proportions of grassland and agriculture land cover. Gray fox occupancy of camera clusters was positively related to anthropogenic features within 100% estimated home-range buffers. Collectively, the results suggest gray fox occupancy was greatest near, but not in, anthropogenic developments. Red foxes occupied a similar proportion of the study area as gray foxes (point = 0.12 ± 0.02, cluster = 0.26 ± 0.04), but were more closely associated with anthropogenic features. Indeed, at all three scales of red fox occupancy analysis, anthropogenic feature models received more support than other hypotheses. Camera-cluster extinction probabilities were higher for both gray foxes (0.57) and red foxes (0.35) than their colonization rates (gray fox = 0.16, red fox = 0.06), suggesting both species may be declining in southern Illinois. I recorded more striped skunk photographs in January and February (i.e., during the breeding period) than in March and April. Striped skunks occupied a large portion of the study area (point = 0.47 ± 0.01, cluster = 0.79 ± 0.03) and were associated primarily with anthropogenic features, especially if the features were surrounded by agricultural land and not forest. Raccoons were essentially ubiquitous within the study area, being photographed in 99% of camera clusters. In some instances, the presence of other carnivores appeared to be an important factor in the occupancy of the 4 smaller species, but in general, habitat models were more supported than co-occurrence models. Habitat had a stronger influence on the occupancy of gray foxes and red foxes than did the presence of bobcats. However, the level of red fox activity, represented by the number of photographs recorded in a camera cluster, was negatively correlated with bobcat activity. Gray fox occupancy and level of activity were reduced in camera-clusters occupied by coyotes, but were not related to bobcat occupancy. When not considering the presence of coyotes, gray foxes appeared to use camera points with fewer hardwood and more conifer trees, which was counter to previous findings. However, when adding the effect of coyote presence, gray fox point models indicated a positive relationship with hardwood stands. Therefore, gray foxes were more likely to occupy camera points in hardwood stands than conifer stands if coyotes were also present; suggesting that hardwood stands may enhance gray fox-coyote coexistence. The 2 fox species appeared to co-occur with each other at the camera-point scale more frequently than expected on the basis of their individual selection of habitat. Similarly, camera-point occupancy of red foxes was higher when coyotes were present. These apparent canid associations may be a response to locally-high prey abundance or an unmeasured habitat variable. Activity levels of raccoons, bobcats, and coyotes were all positively correlated. Collectively, my results suggest that although gray foxes and red foxes currently coexist with bobcats and coyotes, the foxes have reduced activity in the areas occupied by larger carnivores, especially when bobcats and coyotes are highly active. Further, hardwood stands may contain trees with structure that enhances tree-climbing by gray foxes, a behavior that probably facilitates coexistence with coyotes. Therefore, efforts to manage gray foxes should focus on maintaining and increasing the amount of mature oak-hickory forest, which presumably provides a suitable prey base and refugia from intraguild predation. Additionally, the varying results from different scales of analyses underscore the importance of considering multiple spatial scales in carnivore community studies.
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Barreneche, Carlos. "Localizing the media, locating ourselves : a critical comparative analysis of socio-spatial sorting in locative media platforms (Google and Flickr 2009-2011)." Thesis, University of Westminster, 2012. https://westminsterresearch.westminster.ac.uk/item/8z624/localizing-the-media-locating-ourselves-a-critical-comparative-analysis-of-socio-spatial-sorting-in-locative-media-platforms-google-and-flickr-2009-2011.
Full textAbstract:
In this thesis I explore media geocoding (i.e., geotagging or georeferencing), the process of inscribing the media with geographic information. A process that enables distinct forms of producing, storing, and distributing information based on location. Historically, geographic information technologies have served a biopolitical function producing knowledge of populations. In their current guise as locative media platforms, these systems build rich databases of places facilitated by user-generated geocoded media. These geoindexes render places, and users of these services, this thesis argues, subject to novel forms of computational modelling and economic capture. Thus, the possibility of tying information, people and objects to location sets the conditions to the emergence of new communicative practices as well as new forms of governmentality (management of populations). This project is an attempt to develop an understanding of the socio-economic forces and media regimes structuring contemporary forms of location-aware communication, by carrying out a comparative analysis of two of the main current location-enabled platforms: Google and Flickr. Drawing from the medium-specific approach to media analysis characteristic of the subfield of Software Studies, together with the methodological apparatus of Cultural Analytics (data mining and visualization methods), the thesis focuses on examining how social space is coded and computed in these systems. In particular, it looks at the databases’ underlying ontologies supporting the platforms' geocoding capabilities and their respective algorithmic logics. In the final analysis the thesis argues that the way social space is translated in the form of POIs (Points of Interest) and business-biased categorizations, as well as the geodemographical ordering underpinning the way it is computed, are pivotal if we were to understand what kind of socio-spatial relations are actualized in these systems, and what modalities of governing urban mobility are enabled.
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Botrel, Evelyne. "Aspects physiologiques des sorties extra-vehiculaires." Bordeaux 2, 1991. http://www.theses.fr/1991BOR2M089.
Full text
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Lohse, Konrad R. "Inferring population history from genealogies." Thesis, University of Edinburgh, 2010. http://hdl.handle.net/1842/4764.
Full textAbstract:
This thesis investigates a range of genealogical approaches to making quantitative inferences about the spatial and demographic history of populations with application to two insect systems: A local radiation of high alpine ground beetles (Carabidae) in the genus Trechus and major refugial populations of the oak gall parasitoid Cecidostiba fungosa (Pteromalidae). i) Summary statistics, which make explicit use of genealogical information are developed. Using simulations their power to detect a history of population growth is shown to be higher than that of standard measures such as Tajima’s D for single and multilocus data. The improvement arises from the fact that in contrast to pairwise measures, the new statistics are minimally confounded with the topology. ii) A Bayesian method to reconstructing character states is used to infer the Pleistocene history of populations of high alpine Trechus sampled along a singlemountain range frommitochondrial and nuclear data. Despite evidence for some incomplete lineage sorting, a simple model of a series of extreme founder events out of two refugia during or before the last glacial maximum provides a good fit to the data. iii) A large set of exon-primed, intron-spanning (EPIC) loci is developed for Hymenoptera from EST and genomic data. Amplification success is screened on a range of Hymenopteran species associated with two insect-plant interactions: Oak galls and figs. iv) Borrowing model-based approaches developed to quantify species divergence, the new EPIC loci are used to investigate the relationships between three major European refugia in the oak gall parasitoid C. fungosa. These analyses reveal strong support for an eastern origin, effective ancestral population sizes comparable to insect model species and evidence for recent population divergence during the last interglacial. The results also suggest that there is significant information in minimal samples provided a large number of loci are available. v) Results for the probability of gene tree topologies are derived for a model of divergence with gene flow between three populations. I outline how the asymmetries in the frequency of gene tree topologies may be used to distinguish incomplete lineage sorting from migration and discuss the results in the context of next generation sequence data from D. melanogaster and humans and Neanderthals.
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Fredriksson, Amira. "Synpunkterna noteras : En studie om hur kommuner bemöter yttranden från medborgare i samrådsredogörelser." Thesis, Linköpings universitet, Statsvetenskap, 2020. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:liu:diva-170137.
Full textAbstract:
This study aims to investigate how municipalities respond to citizen input in consultation reports – a necessary and often mandatory documentation in the Swedish planning process. More specifically, building on the political-philosophical debate on deliberation as a democratic ideal, this study explores how local authorities' response to citizen input is structured and designed in these reports, and to what extent citizen input is recognized. By approaching a model for logics and considerations within sorting processes, I also seek to understand how local authorities motivate and explain their stances. More specifically, I examine whether considerations – made within a so called selective sorting – emphasize what ispossible, legal and/or proper to implement. The study is mainly based on a qualitative content analysis of consultation reports from three Swedish municipalities. The results of this study highlight, among other things, that the structure and design of the response from the local authorities depend on the structure and design of the input. Further, almost fifty percent of the total number of responses studied are rejected, where a vast majority of the few approvals given are weak/vague. Even though local authorities from all three municipalities motivate their stances based on what is possible, legal and proper, there are some general patterns. In total, almost half of all positions are justified on the basis of what is considered proper to implement, while approximately a fifth are justified on the basis of what is legal. Further, I have drawn attention to two more specific ways in which municipalities seem to motivate and explain their positions. These ways are defined as two categories that I have chosen to call aesthetics and external expertise.
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Narcy, Jean-Baptiste. "Pour une gestion spatiale de l'eau : comment sortir du tuyau ? /." Bruxelles ; Bern ; Berlin [etc.] : P.I.E.-Peter Lang, 2004. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb392537281.
Full textAbstract:
Texte remanié de: Th. doct.--Paris--Ecole nationale du génie rural, des eaux et des forêts, 2000. Titre de soutenance : Les conditions d'une gestion spatiale de l'eau : le monde de l'eau face aux filières de gestion des espaces.Bibliogr. p. 337-342.
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Rossini, Reynald. ""en sortir" pour "s'en sortir". Etude des conditions de mobilite spatiale et mentale des jeunes en milieu urbain." Lyon 2, 2000. http://www.theses.fr/2000LYO20015.
Full textAbstract:
Il y a trente ans, s'interroger sur les relations entre centre-ville et peripherie, revenait a penser que la fluidite des transports abolirait les distances entre les deux univers. Aujourd'hui, la realite apparait tout autre. Les transports en commun, hier salvateurs sont devenus aujourd'hui, le point de congestion des aigreurs d'une partie de la jeunesse des banlieues. Tout se passe comme si unedistance symbolique semblait s'installer et donner naissance a une frontiere de plus en plus infranchissable. D'un cote les "nantis" du centre-ville, de l'autre des jeunes banlieusards qui contraints a l'immobilite, partent a l'assaut de tout ce qui vient de 1' "autre monde". En explorant ce phenomene de mise a distance de certains quartiers peripheriques, il est peut-etre possible de rendre compte qu'un fosse culturel et symbolique se creuse entre centre-ville et banlieue et ce, malgre les tentatives actuelles de divers acteurs sociaux. Bien sur, rien n'autorise a tenir un discours unique et global sur ces phenomenes mais l'etude des conditions de mobilite d'une partie de la jeunesse peut rendre compte des rapports qu'entretiennent exclusion et espace. Les desirs d'insertion seraient donc bien reels mais contrecarres par divers determinants qu'il convient de mettre au jour. L'analyse des discours sur l'usage de l'espace rendent compte de cette difficulte. Alors, "en sortir" pour "s'en sortir"?
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Mokh, Ali. "Receive and Transmit Spatial Modulation Techniques for Low Complexity Devices." Thesis, Rennes, INSA, 2018. http://www.theses.fr/2018ISAR0020.
Full textAbstract:
L'Internet des objets est l'un des concepts clefs stimulant l'évolution des réseaux mobiles dans le but de leur donner de nouvelles fonctionnalités de communication et de gestion d'objets dits connectés. Comparativement aux terminaux mobiles standards, les usages associés à ces objets connectés sont en général caractérisés par des débits modestes et de faibles ressources en capacité de calcul et en énergie. Les techniques de modulation spatiale (SM) sont proposées comme une solution prometteuse pour assurer les débits des objets connectés tout en maîtrisant le critère de la consommation énergétique. L'objectif de cette thèse est d'étudier les performances de différents schémas de transmission basés sur le concept SM mis en oeuvre en transmission ou en réception. Nous avons notamment proposé un système global de communication en liaisons montante (SM en transmission) et descendante (SM en réception) entre une station de base et un objet, dans lequel l'essentiel de la complexité de calcul est concentré à la station de base. Par ce système, une liaison avec un objet peut être établie en limitant les traitements au sein de l'objet à di simples fonctions d'activation/désactivation d'antenne et de détection à seuil. Par ailleurs, nous avons proposé des schémas SM étendus grâce auxquels l'efficacité spectrale atteignable devient égale au nombre d'antennes au sein de l'objet. Les expressions analytiques de la probabilité d'erreur binaire ont été développées pour l'ensemble des systèmes étudiés en utilisant différentes méthodes de détection. L'impact de la connaissance imparfaite de l'état des canaux de propagation ainsi que l'effet des corrélations entre antennes ont également été incorporés dans l'étude des performances des schémas SM de réception. Dans une dernière partie, nous avons proposé d'adapter les schémas SM de réception dans un environnement de propagation en ondes millimétriques en utilisant une formation de faisceau hybride analogique/numérique au niveau de l'émetteurInternet of Things is one of the keyword that represents the evolution in 5G that is able to connect the so-called Connected Devices (CD) to the network. These CDs are expected to require modest data rates and will be characterized by low resources in terms of both computation and energy consumption compared to other mobile multi-media devices. Spatial Modulation (SM) is proposed to be a promising solution to boost the data rate of the CD with a small ( or no) increase in energy consumption. Inspired by the advantages of SM, the objective of this thesis is to study the performance of different transmission scheme based on the SM concept at the transmitter and at tht receiver, for respectively an uplink and a downlink transmission between a BS and a CD. We proposed a global system where the higher computational complexity remains at the BS: The transmit SM is used for uplink, and the receive SM for downlink. It is shown that with SM, an ONOFF keying for uplink and Single Tap detector for downlink could be sufficient for the transmission a the CD. Also, with Extended SM schemes, we increased the spectral efficiency of SM to be equal t< the number of antennas of CD in both uplink and downlink transmission. A framework for the derivation of the Bit Error Probability (BEP) is developed for all schemes with different detection methods. Impact of imperfect CSIT transmission has been studied when linear precoding is implemented for the receive spatial modulation, as well as the effect of antenna correlations. Finally we proposed to adapte the spatial modulation at the receiver with the mmWave environment, using hybrid beamformina at the transmitter
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Madre, Rachel. "Analyse de la sortie du chômage : le rôle de la dimension spatiale de la recherche d'emploi." Nancy 2, 2007. http://www.theses.fr/2007NAN20002.
Full textAbstract:
Cette thèse se propose d’analyser le rôle de la dimension spatiale de la recherche d’emploi dans la sortie du chômage. Notre objectif est de voir si la disposition à accepter une plus longue distance de déplacement domicile-travail ou à changer de lieu de résidence accélère la sortie du chômage en permettant aux demandeurs d’emploi de chercher les emplois là où ils se trouvent. Deux parties sont envisagées, une partie théorique et une partie empirique. Dans la partie théorique, nous raisonnons, dans un premier temps, dans un univers où l’individu ne peut pas changer de résidence en mettant l’accent sur l’impact de la localisation résidentielle et celui de la distance domicile-travail potentielle sur la sortie du chômage. Dans un deuxième temps, nous nous intéressons à la prise en compte de la mobilité résidentielle dans le comportement de recherche d’emploi. Nous avons, par ailleurs, approfondi la question du rôle de la dimension spatiale de la recherche d’emploi dans la sortie du chômage en tenant compte de la présence d’un conjoint. Plus précisément, nous examinons si la présence d’un conjoint est susceptible de contribuer à déterminer la zone géographique de recherche d’emploi et à modeler les choix de mobilité géographique d’un d'un demandeur d'emploi vivant en couple. Pour la partie empirique, nous utilisons les données de l’enquête « Trajectoires des demandeurs d’emploi et marché local du travail ». L’avantage principal de cette enquête réalisée par la DARES par rapport à d’autres sources est l’importance de l’information d’ordre spatial. A partir des outils de l’analyse des durées, nous testons l’impact de la localisation résidentielle, celui de la distance domicile-travail potentielle et celui de la mobilité résidentielle sur la durée du chômageThis thesis proposes to analyze the role of the spatial dimension of the job search in the exit from unemployment. Our objective is to see whether the propensity to accept a longer commuting distance or to change residential location accelerate the exit from unemployment by allowing job searchers to look for employment where there are jobs. Two parts are considered, a theoretical part and an empirical part. In the theoretical part, we reason first in a setting where the unemployed cannot change residence. We emphasize the effect of residential location and that of potential commuting on the exit from unemployment. Then we are interested in taking residential mobility in the job search behaviour into account. In addition, we detail the question of the role of the spatial dimension of the job search in the exit from unemployment by taking into account the presence of a spouse. More precisely, we examine whether the presence of a spouse is likely to contribute to the determination of the spatial area of the job search and to model the choices of geographical mobility of the unemployed living in a partnership. In the empirical part, we use the data of the survey « Trajectoires des demandeurs d’emploi et marché local du travail ». The principal advantage of this survey carried out by the DARES is the importance of the spatial information. Using the tools of duration analysis, we test the impacts of residential location, future commuting and residential mobility on the duration of unemployment
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Apelqvist, Joakim. "Sorteringsalgoritmer för strömmad data : Algoritmer för sortering av spatio-temporal data i JSON-objekt." Thesis, Högskolan i Skövde, Institutionen för informationsteknologi, 2020. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:his:diva-18698.
Full textAbstract:
Data från positioneringssystem som GPS är alltmer vanlig, men är svårhanterlig i traditionella datalagringssystem. Sådan data består av spatiala och temporala attribut och representeras i vissa fall i JSON-format. Sortering av JSON objekt sker via inbyggda sorteringsfunktioner, vilka kräver att hela JSON objektet finns avserialiserat i minnet. Om datan strömmas måste hela datamängden tas emot innan sortering kan ske. För att förebygga detta krävs att en utvecklare utvecklar metoder för sortering av strömmad data medans strömmen pågår. Den här studien identifierar tre lämpliga sorteringsalgoritmer, och jämför dessa på hur snabbt de sorterar den strömmade datan samt deras minnesanvändning. En klientapplikation och en serverapplikation jämfördes även för att se om sortering på servern genererade bättre resultat. De slutsatser som drogs av experimentets resultat var att merge sort var snabbast men använde mest minne, medans heap sort var långsammast men hade lägst minesanvändning. Klientapplikationens sorteringstider var något snabbare än serverapplikationens.
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Lefebvre, Christian. "Capacité et bornes de performances des canaux à entrées-sorties multiples et diversité spatio-temporelle." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1999. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape8/PQDD_0016/NQ46636.pdf.
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Rachedi, Kammel. "Antennes compactes reconfigurables en diagramme de rayonnement pour la modulation spatiale MIMO et introduction aux communications numériques par rétrodiffuseurs." Thesis, Sorbonne université, 2019. http://www.theses.fr/2019SORUS323.
Full textAbstract:
La Modulation Spatiale MIMO (Multiple Input Multiple Output) SM-MIMO est apparue pour répondre à la fois aux besoins croissants de forts débits binaires et d’efficacité énergétique des dispositifs connectés pour l’Internet des objets (IoT) et les réseaux sans fil (5G, Wi-Fi, etc...). Elle se caractérise par l’emploi d’un réseau d’émetteurs. Chaque élément du réseau d’émetteurs code pour un symbole particulier. Mais cette solution n’est pas envisageable pour l’implémentation de petits objets connectés. Dans la première partie de la thèse, nous avons développé plusieurs antennes reconfigurables. Pour nos applications, une antenne reconfigurable possède différents diagrammes de rayonnement codant chacun pour un symbole binaire particulier. Les premiers prototypes fabriqués reposent sur une ligne méandre en couplage avec des résonateurs parasites. Pour accroître la compacité de l’antenne, nous avons conçu une antenne à anneaux fendus générant 8 différents diagrammes de rayonnement décorrélés à la fréquence de 2.45GHz. Pour estimer la fiabilité de la transmission radio, nous calculons numériquement et évaluons expérimentalement la probabilité d’erreurs de transmission (BER) en fonction du rapport Signal-sur-Bruit (SNR). Nos antennes présentent des résultats prometteurs dans l’implémentation d’une communication numérique en environnement indoor. Dans une deuxième partie de la thèse, pour transmettre une donnée vers un récepteur, nous avons exploité les ondes électromagnétiques ambiantes comme sources d’opportunité. Cette nouvelle technique de communication numérique repose sur un rétrodiffuseur capable de commuter entre différents états d’impédance et module le champs électrique ambiant. Ces réseaux sont sujets à des interférences. En particulier, on montre que le diagramme d’interférences entre une source d’onde, un rétrodiffuseur et un récepteur dépend fortement de leur localisation dans l’espace. Nous estimons le BER de la communication par rétrodiffusion et démontrons qu’il dépend du contraste de puissance estimé par le récepteur. A la fin du manuscrit, on donne des axes de recherche possibles pour améliorer la sensibilité du récepteur vis-à-vis du rétrodiffuseur et augmenter le débit binaire de cette communication numériqueThe Spatial Modulation MIMO (Multiple Input Multiple Output) SM-MIMO has emerged to meet both the growing need for high data rates and energy efficiency of connected devices for the Internet of Things (IoT) and wireless networks (5G , Wi-Fi, etc ...). It is characterized by the use of a network of transmitters. Each element of the transmitter network encodes a particular symbol. But this solution is not conceivable for the implementation of small connected objects. In the first part of the thesis, we have developed several reconfigurable antennas. For our purposes, a reconfigurable antenna has different radiation patterns whose each of them codes for a particular binary data. The first prototypes manufactured are based on a meander line in coupling with parasitic resonators. To increase the antenna’s compactness, we have developed a split-ring antenna generating 8 different decorrelated radiation patterns at the frequency of 2.45GHz. To estimate the reliability of the radio transmission, we numerically compute and experimentally evaluate the probability of errors of transmission (BER) as a function of the Signal-to-Noise Ratio (SNR). Our antennas show promising results in the implementation of a digital communication in indoor environment. In the second part of the thesis, in order to transmit data to a receiver, we have exploited ambient electromagnetic waves as sources of opportunity. This new digital communication technique is based on a backscatter capable of switching between different states of impedence and thus modulating the ambient electric field. These networks are subject to deep fadings. In particular, it is shown that the interference pattern between a wave source, a backscatter and a receiver strongly depends on their location in space. We estimate the BER of backscatter communication and demonstrate that it depends on the power of contrast estimated by the receiver. At the end of the manuscript, possible search axes are given to improve the sensitivity of the receiver towards the backscatter and to increase the data rate of this digital communication
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Ngo, Quoc-Tuong. "Généralisation des précodeurs basés sur la distance minimale pour les systèmes MIMO à multiplexage spatial." Rennes 1, 2012. http://www.theses.fr/2012REN1E001.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, nous avons utilisé la théorie des matrices et les propriétés d’algèbre linéaire pour concevoir de nouveaux précodeurs MIMO basés sur la distance euclidienne minimale (max-dmin) entre les points des constellations reçues. À cause de la grande complexité de résolution engendrée par le nombre d’antennes et le nombre de symboles dans la constellation utilisée, ce type de précodeur n’existait auparavant que pour 2 voies d’émission et des modulations simples. Nous l’avons dans un premier temps étendu à la modulation MAQ-16, avant de généraliser le concept pour toute modulation MAQ. L’utilisation des fonctions trigonométriques a ensuite permis une nouvelle représentation du canal à l’aide de deux angles, ouvrant la voie à un précodeur dmin pour trois voies de données. Grâce à ce schéma, une extension non-optimale du précodeur max-dmin pour un nombre impair de flux de symboles utilisant des modulations MAQ est obtenue. Lorsqu’une détection par maximum de vraisemblance est utilisée, le nombre de voisins fournissant la distance minimale est également très important pour le calcul du TEB. Pour prendre en compte ce paramètre, un nouveau précodeur, sans rotation possible, est considéré, menant à une expression moins complexe et un espace de solutions restreint. Enfin, une approximation de la distance minimale a été dérivée en maximisant la valeur minimale des éléments diagonaux de la matrice maximisant le RSB. L'avantage majeur de cette conception est que la solution est disponible pour toute modulation MAQ rectangulaire et pour tout nombre de flux de symbolesIn this thesis, we studied the efficient non-diagonal precoder based on the maximization of the minimum Euclidean distance (max-dmin) between two received data vectors. Because the complexity of the optimized solutions depends on the number of antennas and the modulation order, the max-dmin precoder was only available in closed-form for two independent data-streams with low-order modulations. Therefore, we firstly extended this solution for two 16-QAM symbols and then generalized the concept to any rectangular QAM modulation. By using trigonometric functions, a new virtual MIMO channel representation thanks to two channel angles, allows the parameterization of the max-dmin precoder and the optimization of the distance for three parallel data streams. Thanks to this scheme, an extension for an odd number of data-streams using QAM modulations is obtained. Not only the minimum Euclidean distance but also the number of neighbors providing it has an important role in reducing the error probability when an ML detection is considered at the receiver. Aiming at reducing this number of neighbors, a new precoder in which the rotation parameter has no influence is proposed, leading to less complex processing and a smaller space of solutions. Finally, an approximation of the minimum distance was derived by maximizing the minimum diagonal element of the SNR-like matrix. The major advantage of this design is that the solution can be available for all rectangular QAM-modulation and any number of datastreams
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Plouin, Juliette. "Injection d'harmonique dans un Tube à Ondes Progressives : amélioration de la puissance de sortie." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00007146.
Full textAbstract:
Les Tubes à Ondes Progressives (TOP), utilisés pour amplifier des signaux hyperfréquences, présentent un comportement non-linéaire pour des puissances d'entrée élevées, ce qui limite leurs performances. Ce travail vise à améliorer la linéarité des TOP, et propose une solution consistant à injecter, en plus d'une l'onde fondamentale F, sa seconde harmonique 2F, afin d'améliorer la puissance de sortie.Une étude théorique approfondie de la non-linéarité dans les TOP a identifié la "saturation inertielle", comme un aspect essentiel de la saturation de la puissance de sortie. La possibilité d'améliorer la linéarité des TOP par injection d'harmonique a été étudiée à l'aide de modèles analytiques et de simulations numériques, puis validée par des mesures sur des tubes industriels.
Ce travail a ouvert des perspectives pour des applications industrielles qui amélioreront le rendement des TOP.
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Ismail, Amr. "Low Complexity Space-Time coding for MIMO systems." Phd thesis, Supélec, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00771982.
Full textAbstract:
The last few years witnessed a dramatic increase in the demand on high-rate reliable wireless communications. In order to meet these new requirements, resorting to Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) techniques was inevitable as they may offer high-rate reliable wireless communications without any additional bandwidth. In the case where the transmitter does not have any prior knowledge about the channel state information, space-time coding techniques have proved to efficiently exploit the MIMO channel degrees of freedom while taking advantage of the maximum diversity gain. On the other hand, the ML decoding complexity of Space-Time Codes (STCs) generally increases exponentially with the rate which imposes an important challenge to their incorporation in recent communications standards. Recognizing the importance of the low-complexity criterion in the STC design for practical considerations, this thesis focuses on the design of new low-complexity Space-Time Block Codes (STBCs) where the transmitted code matrix can be expressed as a weighted linear combination of information symbols and we propose new codes that are decoded with a lower complexity than that of their rivals in the literature while providing better or slightly lower performance.
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Laroche, Isabelle. "Réalisation d'un récepteur MIMO multiusager à traitement multi-couches spatio-temporel." Thesis, Université Laval, 2006. http://www.theses.ulaval.ca/2006/23932/23932.pdf.
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Pham, Viet Ha. "Generalized Spatio-Temporal Channel and System Characterization." Thesis, Université Laval, 2010. http://www.theses.ulaval.ca/2010/27040/27040.pdf.
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Gresset, Nicolas. "Nouvelles technologies de codage spatio-temporel avec des modulations codées à bits entrelaçés." Paris, ENST, 2004. https://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001482.
Full textAbstract:
Nous présentons des nouvelles méthodes d'émission et de réception basées sur les modulations codées à bits entrelacés et optimisées pour les canaux à antennes multiples. Nous présentons dans un premier temps des optimisations de l'étiquettage binaire et introduisons la notion d'étiquettage multi-dimensionnel. Sur les canaux à antennes multiples ergodiques, des performances proches de la capacité de Shannon sont aussi bien atteintes en utilisant des turbo-codes que des étiquettages optimisés couplés à des codes correcteurs élémentaires. Dans le cas des canaux à antennes multiples et évanouissements par blocs, la modulation codée à bits entrelacés est un code spatio-temporel. Nous montrons que l'entrelaceur de canal est la pièce maîtresse du système, dictant sa loi quant à l'ordre de diversité observé au récepteur. Nous introduisons des pré-codeurs linéaires à l'émission, dérivons un critère d'optimalité pour leur conception, et présentons une classe de pré-codeurs quasi-optimaux. Le facteur d'étalement spatio-temporel minimal garantissant une diversité maximale est déduit de la borne du singleton appliquée au code euclidien global. Nous montrons que les diversités maximales et gains de codage quasi-optimaux sont atteints pour chaque configuration de canal et pour un code correcteur donné. Des performances proches de la capacité de coupure du canal sont obtenues grâce à l'utilisation de turbo-codes. Finalement, nous présentons un détecteur à entrées souples et à sorties souples quasi-optimal et à complexité réduite pour les modulations à haute efficacité spectrale transmises sur des canaux à antennes multiplesThis thesis report describes new designs for transmitters and receivers of bit interleaved coded modulations over multiple antenna channels. The objective is to achieve near Shannon capacity performance over ergodic channels and near outage probability performance over block fading channels. First, we describe the binary mapping optimization for ergodic channels by introducing the new concept of multidimensional mapping that provides large amount of coding gain. We achieve near capacity performance either with turbo-codes or with multi-dimensional mappings associated with a simple code. Then, we present the bit interleaved coded modulation with linear precoding as a Space-Time code for multiple antenna block fading channels. We show that the channel interleaver is the fundamental part of the bit interleaved coded modulation calling the shots about the achieved diversity. We describe the linear precoding optimality condition and a class of quasi-optimal linear precoders. The minimal linear precoder size providing full diversity is deduced from a modified Singleton bound applied to the global Euclidean code. We show that full diversity and quasi-optimal coding gains are observed for a given error correcting code. Finally, we achieve near outage capacity performance thanks to turbo-codes. Next, iterative joint detection and decoding techniques are considered, we describe a near optimum soft-input soft-output list sphere decoder which allows the computation of a posteriori probabilities for very high spectral efficiency transmitter schemes with reduced complexity
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Lalam, Massinissa. "Optimisation de la concaténation de codes spatio-temporels et de codes correcteurs d'erreurs dans une transmission MIMO." Télécom Bretagne, 2006. http://www.theses.fr/2006TELB0022.
Full textAbstract:
Cette thèse traite du codage correcteur d'erreurs, du codage spatio-temporel ainsi que de l'utilisation conjointe de ces deux techniques dans un contexte à plusieurs antennes d'émission/réception ou contexte MIMO. L'objectif est de pouvoir améliorer le débit utile tout en conservant une bonne qualité de transmission. Dans un premier temps, les codes correcteurs d'erreurs algébriques binaires BCH et q-aires RS sont abordés. Le nouvel algorithme de la fenêtre d’encodage glissante est présenté et ses performances sont illustrées sur canal gaussien. Son impact sur le décodage et la vitesse de convergence des turbo codes en bloc est également mis en avant, de même que ses limites. Dans un second temps, les principales structures de codage MIMO sont décrites : les codes spatio-temporels en bloc orthogonaux (STBO) et les architectures en couche. Le modèle de canal retenu est celui du canal de Rayleigh sans mémoire invariant par bloc. L'utilisation des codes de RS en tant que codes spatio-temporels est également proposée et leurs performances par rapport à celles des codes STBO classiques sont exposées. Enfin dans un troisième temps, les codes spatio-temporels correcteurs d'erreurs sont introduits pour deux antennes d'émission. Ces codes utilisent les propriétés de linéarité des codes correcteurs d'erreurs afin de créer une corrélation spatio-temporelle exploitable en réception. Leurs performances sont comparées à celles de structures classiques combinant codage correcteur d'erreurs et codage STBO, laissant entrevoir le potentiel de la solution proposée. Exploitant la redondance, la notion de poinçonnage est également introduite afin d'augmenter l’efficacité spectrale.
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Jandot, Dit Danjou Elie. "Applications du codage spatio-temporel à des réseaux sans fils." Paris, ENST, 2006. http://www.theses.fr/2006ENST0043.
Full textAbstract:
Les systèmes de transmission non filaire sont trés populaires et se développent rapidement. La demande est trés forte pour augmenter les débits ainsi que la qualité des liaisons alors que le maillage des réseaux se densifie. Dans ce contexte où les ressources spectrales sont limitées, les codes espace-temps (ST) offrent de grandes possibilités d'évolution. Le codage ST permet d'augmenter le débit de transmission au niveau de la couche physique tout en relâchant les contraintes sur le compromis entre la puissance d'émission et le taux d'erreur de décodage. Dans la première partie de cette thèse, des techniques de codage et de décodage ST cohérents ont été appliquées à des réseaux locaux sans fils de type WIFI. Un démonstrateur MIMO 2x2 sur FPGA a été réalisé à partir de la norme IEEE 802. 11A. La seconde partie traite du codage ST non cohérent, où les coefficients du canal sont inconnus au niveau de l'émetteur comme au niveau du récepteur. Une nouvelle famille de codes ST non cohérents utilisant les modulations de fréquence est proposée. Cette solution multi-antennaire permet, par exemple, d'améliorer sensiblement les performances des systèmes bluetoothWireless transmission systems are very popular and develop quickly. The demand is very keen to increase data rates and quality of service whereas the networks densify. In this context where the spectral resources are limited, space-time codes (ST) offer great upgrading capabilities. ST coding makes it possible to increase throughput, while slackening the constraints on the compromise between power of emission and error rate. In the first part of this thesis, techniques of coherent ST coding and decoding were applied to wireless local area networks (WLAN) like WIFI. A 2 transmit and 2 receive antennas demonstrator has been implemented on FPGA boards. This 2x2 MIMO solution is based on IEEE 802. 11A standard. The second part deals with non coherent ST coding, where the channel coefficients are unknown at the transmitter and at the receiver. A nex family of not coherent ST codes using frequency modulations is proposed. This MIMO solution allows, for example, to improve significantly the performances of bluetooth systems
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Rekaya, Ben Othman Ghaya. "Nouvelles constructions algébriques de codes spatio-temporels atteignant le compromis "Multiplexage-Diversité"." Paris, ENST, 2004. https://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001464.
Full textAbstract:
Un grand intérêt a été accordé aux systèmes à antennes multiples à cause de leur capacité à augmenter les débits. Les codes Espace-Temps optimaux ont : rendement plein, ordre de diversité maximal, gain de codage optimal. Malheureusement, les meilleurs codes existants souffrent de déterminants minimaux s'évanouissant lorsque l'efficacité spectrale augmente. Nous proposons deux nouvelles constructions de codes Espace-Temps optimaux et ayant des déterminantsminimaux ne s'évanouissant pas. Nous nous basons dans nos constructions sur les algèbres cycliques dedivision de centre Q(i) et Q(j). Les premiers codes construits sont les ”codes Quaternioniques”, ils ont une répartition non uniforme de l'énergie qui pénaliseleurs performances lorsque le nombre d'antennes augmente. Pour pallier ce problèmeénergétique, nous avons construit les ”codes Parfaits”, qui ont une efficacité énergétique se traduisant par une distributionénergétique uniforme et des constellations transmises ne présentantaucune perte de forme par rapport aux constellations émises. Les codes Quaternioniques et lescodes Parfaits atteignent le compromis gain de multiplexage-diversité optimal. La représentation en réseaux de points des codes Quaternioniques et des codes Parfaitspermet leur décodage par les décodeurs de réseaux de points. Les décodeurs les plus connusdans la littérature sont le décodeur par sphères et le Schnorr-Euchner. Des versoins modofiées des deux algorithmes ont été proposées pour décoder les constellations finies. Nous proposons une nouvelle réduction algébrique adaptée aux réseaux de points algébriques pour les systèmes mono-antenne sur canal à évanouissements rapidesA great interest has been accorded to Multi-Input Multi-Output systems due to the largecapacity they can offer. Optimal Space-Time codes are full rate, full rank and have optimal coding gain. Unfortunately, the best existingcodes suffer from vanishing determinants as spectral efficiency grows. In our work, we propose two new constructions of Space-Time codes that are full rate, fullrank and have non-vanishing determinants. Cyclic division algebras with center Q(i) and Q( j)are our essential mathematical tool for these codes' constructions. The first ones are the ”QuaternionicST codes”. However, for a number of antennas larger than 2, the non-uniform energydistribution in the codeword penalizes their performances. To alleviate this problem, we haveconstructed a newfamily of codes, called ”Perfect ST codes”. These codes are characterized by agood energy efficiency given by an uniform energy distribution and transmitted constellationshave no shaping loss compared to the signal constellation. Quaternionic and Perfect codesachieve the diversity-multiplexing tradeoff. Quaternonic and Perfect codes are decodable by lattice decoders, Sphere Decoder andSchnorr-Euchner, by considering their lattice representations. These decoders are usually usedto decode infinite lattices. As we consider finite constellations, modified versions of both decodersare proposed. By comparing their complexities,we conclude that Schnorr-Euchner is better. Lattice reduction is used to accelerate the decoding of infinite lattices. As algebraic lattices are used in our Space-Time codes' construction, we propose a new algebraic lattice reduction for single antenna systems on fast faing channels
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Mroueh, Lina. "Codage spatio-temporel et gain de multiplexage multi-utilisateurs pour les canaux sélectifs." Paris, Télécom ParisTech, 2010. http://www.theses.fr/2010ENST0037.
Full textAbstract:
Les nouvelles générations de réseaux sans fils tels que IEEE 802. 11n, IEEE 802. 16m, LTE advanced, etc sont basées sur des techniques de transmission multi-antennes et multi-utilisateurs. Dans les systèmes de communications point à point, l'utilisation de plusieurs antennes l'émission et à la réception permet non seulement d'augmenter le débit transmis, mais aussi de garantir une meilleure qualité du signal reçu. Dans cette thèse, on propose une nouvelle famille des codes spatio-temporels pour les canaux sélectifs et nous montrons comment les codes dérivés de l'algèbre de division cyclique peuvent être appliqués dans un système réel, et nous nous focalisons sur leur optimalité et les limites pratiques qui peuvent être rencontrées en industrie. Dans le contexte multi-utilisateurs, l'exploitation du gain de multiplexage multi-utilisateurs permet d'augmenter considérablement le débit global du réseau. Dans le cadre de cette thèse, deux systèmes multiutilisateurs ont été étudiés dans le cas où les canaux entre la source et la destination possèdent une mémoire en temps et en fréquence. Pour le canal sélectif à interférence, on montre que le gain de multiplexage maximal peut être atteint en utilisant un système à alignement d'interférence sous certaines conditions de propagation de canal. Pour le canal sélectif à diffusion, on prouve que le gain multiutilsateur de multiplexage peut être conservé en utilisant une connaissance partielle du canal et un nombre de bits réduits qu'on calculeThe next generation of wireless systems such as IEEE 802. 11n, IEEE 802. 16m, LTE advanced, etc features Multiple-Input Multiple-Output(MIMO) transmission and multiuser communications. In a point-to-point communication, the use of multiple transmitter and receiver antennas enables an increased data throughput through spatial multiplexing and an increased range by exploiting the spatial diversity. In this dissertation, we propose a new family of split NVD parallel codes to achieve the optimal diversity multiplexing tradeoff and we show how the codes designed from cyclic division algebra can be applied in a real world system, and we focus on their optimality and the practical limits that can be encountered in industry. In the multiuser context, exploiting the multiuser multiplexing gains in the network allows to increase considerably the overall throughput in the network. The multiuser context has been extensively studied in the literature for the case where channels between nodes are flat fading. For the selective fading interference channel, we show that the maximal multiplexing gain of can be achieved using an interference alignment scheme under certain channel spread requirements. For the selective fading MIMO broadcast channels, we show how the correlation between time frequency channels can be used in a selective MIMO broadcast channel to minimize the number of bits to be fed back to the transmitter side while conserving the maximal multiplexing gain
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Ahmed, Zahoor. "Etude et construction de codes spatio-temporels algébriques dans le contexte des communications asynchrones par relais coopératifs." Limoges, 2010. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/f143524d-2b01-486c-8960-be2a46e7ddd2/blobholder:0/2010LIMO4030.pdf.
Full textAbstract:
Une des spécificités des communications coopératives par relais sans fil est l’asynchronisme des transmissions. A cause de ces transmissions asynchrones, les méthodes de conception traditionnelles des codes espace-temps distribués sont à revoir si on veut conserver des codes à gains de diversité maximale. Pour éviter ce décalage de synchronisation certains auteurs ont proposé l'utilisation de bandes de garde entre les transmissions successives. Cette technique peut être applicable pour les codes de longueur courte, mais pour de longs mots de code, l'utilisation de bandes de garde réduit considérablement le taux de codage. En travaillant sur cette contrainte de délai pour les codes TAST, Damen et Hammons ont introduit une nouvelle classe de codes TAST qui sont robustes en terme de retards et donc adaptés aux réseaux coopératifs asynchrones. Ces codes préservent leur propriété de rang plein pour des retards arbitraires en réception sur les différentes lignes de la matrice de codage. Bien que les codes distribués TAST mis en place par Damen et Hammons peuvent atteindre le maximum de diversité pour un profil de délai arbitraire, leur longueur temporelle n’est pas optimisée et peut s’avérer prohibitive. Pour aller plus loin dans le travail de Damen et Hammons, notre travail principal de cette thèse a consisté à construire des codes distribués TAST qui pourraient absorber des retards arbitraires et offrir de meilleurs taux de codage avec une longueur minimale. Nos codes proposés sont simples à construire, tolérants en terme de retard, et possèdent une longueur minimale au regard de la taille de la constellation et du nombre d'antennes d’émission et de réception. Nous présentons différentes techniques pour la construction de codes TAST tolérants en retard. Les analyses mathématiques suivies par des simulations réalisées confirment que nos codes à longueur minimale dépassent les performances des codes existants dans la littérature sans pour autant sacrifier la complexité de décodageOne of the recent discussed problems of the cooperative communication is the asynchronization of the relaying nodes. Due to the asynchronous transmissions all traditionally designed structure of distributed space-time codes are destroyed at the reception and they loose their reliability (viz. Diversity and coding gain). To avoid this destructive effect some authors have proposed the use of guard bands between successive transmissions. This technique may be applicable for short length codes, but for lengthy codewords, the use of guard bands drastically reduces the code rate. Working on delay constraint of TAST codes, Damen and Hammons introduced a new class of TAST codes which are delay resistant and hence suitable for unsynchronized cooperative network. These codes preserve their rank under arbitrary delays at the reception of different rows of the codeword matrices. Although the distributed TAST codes introduced by Damen and Hammons can achieve maximum diversity under arbitrary delay profile but their delay time is not gnarly. Extending the work of Damen and Hammons, our principal work in this thesis is to build distributed TAST codes which could absorb arbitrary delays and offer better code rates. Our proposed codes are simple in construction, delay tolerant under arbitrary delays, better in rates, feasible in term of constellation size, number of receive/transmit antennas, and decoding complexity. We introduce different techniques for constructing delay tolerant TAST codes. Mathematical analyses followed by computer simulations confirm that our codes with minimum code lengths outperform the existing codes in the literature without sacrificing decoding complexity and other nice characteristics
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Bouchard, Geneviève. "Architecture d'estimateur de canaux pour récepteur à traitement spatio-temporel." Thesis, Université Laval, 2007. http://www.theses.ulaval.ca/2007/24445/24445.pdf.
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Osmane, Ali. "Réseaux Spontanés et Auto-Organisants: du Codage Spatio-Temporel au Codage de Réseaux." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2011. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00686339.
Full textAbstract:
Nous étudions un protocole de coopération dans les réseaux MIMO à deux sauts : le rotate-and-forward (RF). Dans ces réseaux, la source et la destination ne communiquent qu'à travers une couche de relais. Nous étudions la performance du protocole RF à partir d'une nouvelle métrique appelée gain de coupure. Ce gain nous permet de décrire le comportement de la probabilité de coupure à des valeurs du rapport signal à bruit moyennes et élevées. En utilisant le gain de coupure, nous comparons la performance du RF aux performances d'autres protocoles ayant le même ordre de diversité que le RF. Nous supposons aussi qu'une voie de retour existe entre la destination et les relais et nous donnons un algorithme qui permet d'améliorer les performances du RF en termes de probabilité de coupure en se basant sur la connaissance des gains du canal. Nous considérons un protocole de codage de réseaux au niveau physique : le compute-and-forward (CF). Nous nous intéressons à la maximisation du débit de calcul et nous montrons que c'est équivalent à la recherche du vecteur le plus court dans un réseau de points donné. Tout d'abord, nous implémentons le protocole utilisant des réseaux de points uni-dimensionnels et des gains de canal réels. Nous nous basons sur la fonction de maximum de vraisemblance (ML) pour proposer une technique de décodage quasi-ML et nous montrons que le décodage s'effectue par une approximation Diophantienne inhomogène. Ensuite, nous généralisons certains de ces résultats au cas des réseaux de points multi-dimensionnels et des gains de canal complexes, et nous proposons un critère de construction des codes en réseaux de points qu'on appelle le facteur de platitude.
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Chahbi, Ismehene. "Exploitation des antennes multiples pour l'optimisation dans les réseaux sans fil." Phd thesis, Institut National des Télécommunications, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00995412.
Full textAbstract:
Les récentes avancées dans le domaine du traitement d'antennes et dans la microélectronique ont fait naître la technologie des antennes intelligentes connue sous le nom de "smart antennas". Considérée comme rupture technologique pour les réseaux sans fil, les systèmes d'antennes intelligentes pourraient répondre aux exigences de plus en plus fortes des applications et services en termes de débit, de capacité et de connectivité. Aujourd'hui, les smart antennas sont exploitées pour développer plusieurs technologies incluant les systèmes de commutation de faisceaux, les antennes adaptatives et les systèmes MIMO (Multiple Input Multiple Output). L'utilisation des antennes MIMO a été reconnue comme une technologie-clé, capable d'accroître considérablement la capacité des réseaux sans fil en exploitant différemment et mieux le spectre radio. Elle fait partie des récents et futurs standards tels que le 3GPP-LTE et le IEEE-802.11n. Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés à l'exploitation des techniques multi-antennes dans le contexte des réseaux mobiles. Nous nous sommes focalisés principalement sur deux axes de recherche : la formation de faisceaux et le multiplexage spatial. Dans une première étude, nous avons proposé un schéma de formation de faisceaux, basé sur la technique LCMV (Linearly Constrained Minimum Variance) et permettant de former des faisceaux plus adaptés en cas de mobilité. Dans cette solution, l'incertitude sur la localisation des nœuds est compensée par des faisceaux de largeurs adaptées. De plus, dans le cas où les paramètres (vitesse et direction) de mouvement des nœuds sont connus, nous avons proposé d'exploiter des techniques simples d'extrapolation afin de limiter les calculs complexes des méthodes de poursuite continue (tracking), très consommatrices en ressources. Dans une seconde étude, nous avons proposé une solution d'ordonnancement basée sur la technique du multiplexage spatial qui est une caractéristique fondamentale des systèmes MIMO. L'algorithme proposé (SCLS : Stream-Controlled Multiple Access) exploite les informations inter-couches (cross-layer) : environnement radio de la couche PHY et charge de trafic de la couche LIEN. Il permet de choisir l'ensemble des liens à activer simultanément et détermine sur chacun de ces liens, le nombre d'antennes à utiliser pour transmettre des flux parallèles. SCLS permet ainsi de minimiser le temps nécessaire pour satisfaire les demandes de trafic et de maximiser le débit global utilisé à chaque instant. Dans la troisième étude, nous avons considéré la problématique d'estimation des directions d'arrivée et de départ. Nous avons proposé un algorithme (E-Capon) d'estimation conjointe de ces directions ainsi que du retard de propagation des trajets multiples dans un canal MIMO. Nous nous sommes basés sur la méthode de Capon qui permet de réduire la complexité de traitement pour offrir une estimation rapide et robuste des informations relatives à la localisation des nœuds. Notre objectif est de concevoir une technique mieux adaptée aux changements dynamiques de topologie que l'on peut observer dans les réseaux sans fil.
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Yang, Sheng. "Diversité coopérative avec "amplify-and-forward" dans les canaux à antennes multiples." Paris 6, 2007. http://www.theses.fr/2007PA066388.
Full textAbstract:
La coopération “amplify-and-forward” (AF) est une stratégie attrayante probablement en raison de sa basse complexité de relayage et de sa nature de linéarité. Dans cette thèse, nous montrons qu’elle est en effet efficace et optimale dans divers scénarios en ce qui concerne la diversité dans un canal à évanouissement. Employant le compromis diversité-multiplexage (DMT) en tant que notre outil d’évaluation, deux scénarios sont considérées : le scénario de grand réseau et le scénario de petit réseau. Dans les grands réseaux, exigeant les relais de décoder le message de source impose une contrainte dure et limite le gain de multiplexage réalisable en général, particulièrement quand la source et la destination ont des antennes multiples. La stratégie AF naïf est un traitement spatial qui attain le gain de multiplexage maximal mais souffre de la perte de gain de diversité. En a joutant un traitement temporel simple, la statégie “flip-and-forward” (FF) réalise le gain de diversité maximal et le gain de multiplexage maximal fournis par le canal. C’est le schéma coopératif le plus performant à jour dans ce scénario, en termes de DMT. Dans les petits réseaux, la statégie AF non-orthogonal (NAF) est d’abord étudiée. Elle est généralisée au cas d’antennes multiples, où des bornes supérieures et inférieures sur le DMT de NAF sont dérivées. Nous proposons ensuite une stratégie FF non-orthogonal qui réalise la diversité maximale du canal. Toutes protocoles semi-duplex de coopération connus, y compris la classe des protocoles “decode-and-forward” et “amplify-and-forward”, sont inefficaces dans le régime de gain de multiplexage élevé. Avec les relais multiples, nous prouvons que le gain de diversité peut être amélioré en laissant autant le signal de source que possible être expédié par les relais. On propose un protocole “slotted amplify-and-forward” (SAF). Il est montré que ce protocole tend vers la borne “cut-set” dans quelques cas particuliers quand le nombre de fentes va à l’infini. Les protocoles de coopération proposés dans cette thèse ont la structure equvalent aux systèmes à entrée-multiple sortie-multiple (MIMO) équivalent. Le critère de construction et l’implémentation des codes approximativement universels sont développés. La construction est alors appliquée aux canaux coopératifs étudiésAmplify-and-forward cooperation is an attractive scheme probably because of its low relaying complexity and its nature of linearity. In this thesis, we show that it is indeed efficient and optimal in various scenarios as far as the diversity is concerned. Using the diversity-multiplexing tradeoff (DMT) as our evaluation tool, two scenarios are considered : the large network scenario and the small network scenario. In large networks, requiring the relay terminals to decode the source message imposes a harsh constraint and limits the achievable multiplexing gain in general, especially when the source and the destination have multiple antennas. A naive amplify-and-forward scheme is space-only processing that achieves the maximum multiplexing gain but suffers from diversity loss. By introducing a simple temporal processing, a flip-and-forward scheme achieves both the maximum diversity and maximum multiplexing gain provided by the channel. It is the best known cooperative scheme in this scenario, in terms of the DMT. In small networks, the non-orthogonal amplify-and-forward (NAF) scheme is first studied. It is generalized to the MIMO case, where upper and lower bounds on the DMT the NAF scheme are derived. We then propose a non-orthogonal flip-and-forward scheme that achieves the maximum diversity of the channel. All the known half-duplex cooperation schemes, including both the class of decode-and-forward and amplify-and-forward schemes, are inefficient in the high multiplexing gain regime. With multiple relays, we show that the diversity gain can be improved by letting as much the source signal as possible be forwarded by the relays. A simple sequential slotted amplify-and-forward scheme is proposed. It is shown that this scheme tends to the cut-set bound in some particular cases when the number of slots goes to infinity. The proposed cooperation schemes in this thesis have equivalent MIMO or parallel MIMO channels. Both construction criterion and implementation of approximately universal codes are developed. The construction is then applied to studied cooperative channels
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Ferré, Guillaume. "Codage spatio-temporel et techniques de décodage itératives pour systèmes multi-antennes : diversité temps espace, turbo détection, systèmes en couches." Limoges, 2006. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/c6c2657a-ec3b-4d9b-8c63-ec8142d254f7/blobholder:0/2006LIMO0043.pdf.
Full textAbstract:
Dans ce mémoire nous étudions des techniques de réception multi-antennes capables de supprimer au mieux les interférences. Tout d'abord, nous avons généralisé le concept des codes SOSTTC, au cas de systèmes de transmission à trois antennes en utilisant des algorithmes de partitionnement des constellations transmises. Nous avons alors obtenu des codes spatio-temporels en treillis qui utilisent des codes spatio-temporels comme composants de base et qui présentent des gains de codage supérieurs aux STTC de la littérature. Nous avons ensuite étudié la concaténation parallèle et série de tels codes pour obtenir des turbo récepteurs. Nous finissons par l'étude des systèmes en couches. Nous étudions la structure d'un turbo-annuleur d'interférences concaténé avec des codes de type LDPC,. Puis nous généralisons l'utilisation des codes STTC qui utilisent des STBC comme composants de base au contexte des systèmes en couches pour un nombre d'antennes d'émission multiple de troisThis work, propose some system architectures which are able to suppress as better as possible the MIMO system interferences. First we have generalized SOSTTC concept, for three transmit antenna case, by using set partitioning. We propose a new STBC design for the case of three transmit antennas. Our goal is to show that it is possible to build powerful STTC codes with STBC designs with maximum transmission rate, even in the case where orthogonality is broken. Then, we studied serial and parallel concatenation to obtain turbo receivers. We found that if we use our new code in a serial concatenation with the Vucetic's turbo STTC, we are able to obtain outstanding performances. At the end, we present two new architectures of layered space-time codes. First we show a combination of BLAST architecture and of special STTC codes which are developed in the previous part, and second, we combine irregular LDPC codes with BLAST architecture
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Kwadjane, Jean-Marc. "Apport de la connaissance a priori de la position de l'émetteur sur les algorithmes MIMO adaptatifs en environnement tunnel pour les métros." Thesis, Lille 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL10208/document.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur la conception d'algorithmes adaptatifs pour des communications sans fil dans un contexte multi-antennes en émission et en réception (MIMO) et en environnement tunnel pour les métros. La technologie MIMO permet de répondre aux besoins de haut débit et de qualité de transmission. Dans les tunnels, ces performances sont réduites en raison de la corrélation spatiale. Dans cette thèse, nous avons étudié les algorithmes de précodage MIMO, qui utilisent la connaissance du canal (CSI) à l'émetteur. Généralement, ces algorithmes nécessitent un lien retour pour transmettre la CSI. Afin de minimiser la perte d'efficacité spectrale due au lien retour, nous avons choisi des précodeurs issus de la littérature qui réduisent le débit sur le lien retour. Nous avons réalisé une chaîne de simulation complète et réaliste afin d'évaluer les performances de ces précodeurs en tenant compte de plusieurs niveaux de quantité et de qualité de la CSI. Les simulations ont été réalisées dans des canaux théoriques et mesurés. Nous avons aussi évalué l'impact du bruit impulsif caractéristique de l'environnement ferroviaire. Nous proposons une borne supérieure théorique de la probabilité d'erreur du précodeur max-dmin dans des environnements décorrelés en présence du bruit impulsif modélisé par une loi de Cauchy ainsi qu'un récepteur adapté à ce bruit. La caractérisation du canal de propagation MIMO en tunnel a aussi permis d'obtenir une connaissance fine des caractéristiques du canal de en fonction de la position dans le tunnel. Ainsi, nous avons donc proposé un précodeur basé sur la connaissance de la matrice de corrélation et étudié la possibilité de supprimer le lien retourThis thesis focuses on the design of adaptive algorithms for wireless communications in a multiple input multiple output (MIMO) design for subway tunnel environment. MIMO system meet the requirement of high capacity and robustness. However, these performance decreased due to the spatial correlation in tunnels. In this thesis, we studied precoding MIMO algorithms that use the channel state information (CSI) at the transmitter. Generally, these algorithms require feedback from receiver. To minimize the loss of spectral efficiency due to the reverse link, we selected from the literature precoder that reduce the feedback. We conducted a complete and realistic simulation system to evaluate the performance of these precoders taking into account several levels of quantity and quality of the CSI. For simulation, we used both theoretical and measured channels. We also assessed the impact of impulsive noise measured in the railway environment. By assuming a Cauchy law, We propose a receiver and a theoretical upper bound of the error probability of max-dmin precoder in uncorrelated environments. Finally, we proposed a precoder based on knowledge of the correlation matrix and studied the possibility of removing the return link thanks to the knowledge of the channel statistiques based on the localization in the tunnel
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Costa, Michele Nazareth da. "Codage spatio-temporel tensoriel pour les systèmes de communication sans fil MIMO." Thesis, Nice, 2014. http://www.theses.fr/2014NICE4014/document.
Full textAbstract:
Depuis le succès croissant des systèmes mobiles au cours des années 1990, les nouvelles technologies sans fil ont été développées afin de répondre à la demande croissante de services multimédias de haute qualité avec des taux d'erreur les plus faibles possibles. Un moyen intéressant pour améliorer les performances et obtenir de meilleurs taux de transmission consiste à combiner l'utilisation de plusieurs diversités avec un accès de multiplexage dans le cadre des systèmes MIMO. L'utilisation de techniques de sur-échantillonnage, d'étalement et de multiplexage, et de diversités supplémentaires conduit à des signaux multidimensionnels, au niveau de la réception, qui satisfont des modèles tensoriels. Cette thèse propose une nouvelle approche tensorielle basée sur un codage spatio-temporel tensoriel (TST) pour les systèmes de communication sans fil MIMO. Les signaux reçus par plusieurs antennes forment un tenseur d'ordre quatre qui satisfait un nouveau modèle tensoriel, modèle PARATUCK-(2,4) (PT-(2,4)). Une analyse de performance est réalisée pour le système TST ainsi que pour un système spatio-temporel-fréquentiel (STF) récemment proposé dans la littérature, avec l'obtention du gain maximum de diversité dans le cas d'un canal à évanouissement plat. Un système de transmission basé sur le codage TST est proposé pour les systèmes MIMO avec plusieurs utilisateurs. Une nouvelle décomposition tensorielle est introduite, appelée PT-(N1,N). Cette thèse établit les conditions d'unicité du modèle PT-(N1,N). À partir de ces résultats, différents récepteurs semi-aveugles sont proposés pour une estimation conjointe des symboles transmis et du canal, pour les systèmes TST et STFSince the growing success of mobile systems in the 1990s, new wireless technologies have been developed in order to support a growing demand for high-quality multimedia services with low error rates. An interesting way to improve the error performance and to achieve better transmission rates is to combine the use of various diversities and multiplexing access techniques in the MIMO system context. The incorporation of oversampling, spreading and multiplexing operations and additional diversities on wireless systems lead to multidimensional received signals which naturally satisfy tensor models. This thesis proposes a new tensorial approach based on a tensor space-time (TST) coding for MIMO wireless communication systems. The signals received by multiple antennas form a fourth-order tensor that satisfies a new tensor model, referred to as PARATUCK-(2,4) (PT-(2,4)) model. A performance analysis is carried out for the proposed TST system and a recent space-time-frequency (STF) system, which allows to derive expressions for the maximum diversity gain over a at fading channel. An uplink processing based on the TST coding with allocation resources is proposed. A new tensor decomposition is introduced, the so-called PT-(N1,N), which generalizes the standard PT-2 and our PT-(2,4) model. This thesis establishes uniqueness conditions for the PARATUCK-(N1,N) model. From these results, joint symbol and channel estimation is ensured for the TST and STF systems. Semi-blind receivers are proposed based on the well-known Alternating Least Squares algorithm and the Levenberg-Marquardt method, and also a new receiver based on the Kronecker Least Squares (KLS) for both systems
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Choqueuse, Vincent. "Interception des signaux issus de communications MIMO." Phd thesis, Université de Bretagne occidentale - Brest, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00383355.
Full textAbstract:
Les communications multi-antennes, désignées par l'acronyme MIMO (Multiple-Input Multiple-Output), permettent d'atteindre des débits et une qualité de transmission élevés en exploitant la diversité spatiale du canal de propagation. De part leurs performances, les systèmes MIMO sont au coeur des futurs standards de réseaux sans-fil et de téléphonie mobile et devraient occuper prochainement une place importante dans le canal hertzien. Cette thèse, intitulée "Interception des signaux issus de communications MIMO", aborde ces systèmes dans le contexte non coopératif c'est-à-dire lorsque le récepteur ne dispose d'aucune information sur la configuration de l'émetteur, le canal de propagation et sur le niveau de bruit. L'étude se situe en aval des étapes de synchronisation et suppose que les échantillons reçus sont préalablement ramenés en bande de base et échantillonnés au rythme d'un échantillon par symbole. Sous ces hypothèses, nous proposons plusieurs algorithmes pour identifier en aveugle les paramètres de l'émetteur tels que le nombre d'antennes, le codage spatio-temporel et la modulation. Les applications concernées sont variées et touchent aussi bien le domaine civil (développement de récepteurs MIMO auto-configurants) que le domaine militaire (guerre électronique).
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Prayongpun, Nuttapol. "Modélisation et étude de la capacité du canal pour un système multi-antennes avancé exploitant la diversité de polarisation." Phd thesis, Grenoble 1, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00396666.
Full textAbstract:
Depuis quelques années, il y a une exigence accrue quant à la rapidité de transferts d'information, notamment, en raison de la généralisation des applications multimédia sur le système de communication sans fil. Pour y remédier, les chercheurs du laboratoire Bell en 1996 ont proposé une technique d'emploi simultané de réseaux d'antennes en émission et en réception (MIMO). Le canal MIMO est alors constitué par un ensemble de sous-canaux. Grâce à cette technique, le débit et la qualité de transmission peuvent être améliorés sans augmenter la puissance de transmission et la bande passante supplémentaires. Cependant, les gains obtenus par ce système peuvent se diminuer en raison de la corrélation entre les sous-canaux du canal MIMO, en particulier, si la séparation entre antennes est limitée et l'étalement angulaire est étroit. Donc, l'objectif des travaux réalisés dans le cadre de cette thèse est de proposer un système MIMO à diversité de polarisation qui permet de réduire la corrélation entre les sous-canaux et en même temps de miniaturiser la taille des réseaux d'antennes. Le travail présenté dans cette thèse est d'abord consacré à la caractérisation et à la modélisation du canal de transmission compte tenu des diverses composantes de polarisation des antennes à trois dimensions. Est traitée également l'étude comparative de la capacité de deux types de systèmes de communication multi-antennes. D'une part, il s'agit du système de communication multi-antennes à polarisation unique : dans ce système, sont exploités des antennes ayant les mêmes polarisations. D'autre part, sont examinés les systèmes à polarisation multiple, à savoir, les systèmes MIMO à double polarisation, à triple polarisation et à sextuple polarisation.
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Bouzigues, Marc-Antoine. "Techniques vertes d’optimisation et d’adaptation du lien radio sans-fil." Thesis, Rennes, INSA, 2014. http://www.theses.fr/2014ISAR0021/document.
Full textAbstract:
Depuis plusieurs années, les technologies de l’information et de la communication connaissent un développement spectaculaire. Le trafic d’information augmente exponentiellement alors que l’évolution de l’efficacité énergétique des réseaux, définie généralement comme le rapport entre l’énergie utile en sortie du système et l’énergie totale fournie au système, n’augmente que de manière linéaire. Pour soutenir la demande de trafic, il est alors nécessaire de multiplier les équipements réseaux ce qui augment la facture énergétique des opérateurs et les émissions de gaz carbonique. Devant l’urgence de la situation, de nombreux projets et consortiums ont été créés avec l’objectif de renforcer l’efficacité énergétique des réseaux. Par exemple, le consortium GreenTouch™ fondé en 2010 a pour objectif d’améliorer l’efficacité énergétique des réseaux d’un facteur 1000 d’ici 2015 et de réduire leur consommation énergétique de 90% d’ici 2020 (par rapport à 2010). Le projet METIS a pour objectif de définir les télécommunications de 2020 (5G) cherche des solutions efficaces minimisant les coûts, les ressources et la consommation énergétique. Le projet MiWEBA qui intègre les ondes millimétrique aux communications mobiles dans le but d’augmenter la capacité du réseau d’un facteur 1000 avec un coût raisonnable.Dans cette thèse, nous abordons deux solutions répondant aux challenges de la 5G et permettant de réduire les niveaux des puissances rayonnées par les systèmes de télécommunications : l’amélioration de la couche physique via les techniques de focalisation spatiale et l’adaptation de lien multi-technologies. L’objectif principal de la thèse est de réaliser des transmissions de données très haut débit à forte efficacité énergétique à l’aide d’une connectivité multi-technologies sans coutures y compris dans des réseaux comprenant une multitude de périphériques à faible complexité.L’organisation de la thèse est la suivante : tout d’abord, l’implémentation de techniques de focalisation spatiale, le Retournement Temporel (RT) et l’EGT (Equal Gain Transmission), dans un système utilisant les dernières évolutions du standard IEEE 802.11, notamment l’intégration d’une composante 60 GHz, est étudiée. Les performances de ces techniques sont analysées de manière à identifier les conditions optimales de leur utilisation et il est montré qu’avec un minimum de deux antennes de transmission, elles permettent d’améliorer les performances énergétiques des systèmes tout en ayant une faible complexité d’implémentation. Des modifications du standard permettant d’augmenter l’efficacité énergétique sont également proposées. Une analyse cross-layer est ensuite réalisée afin de définir protocoles d’estimation de canal tenant compte des spécificités du RT. De plus, les améliorations énergétiques liées à l’utilisation du RT sont confirmées en tenant compte des dégradations des performances de la couche de liaison. Enfin, une métrique d’occupation temporelle est définie et associée à des techniques d’adaptation de lien mono et multi-technologies existantes dans le but d’améliorer la sélection d‘interfaces de transmission pour augmenter l’efficacité énergétique sans affecter les performances des systèmes utilisant un accès aléatoire au canal de communication. L’utilisation de cette métrique permet, dans certaines configurations, d’augmenter d’un facteur sept l’efficacité énergétique d’un système utilisant le Wi-Fi et, dans le cas multi-technologies, de répartir le trafic sur les différentes interfaces de transmission afin d’éviter la saturation des canaux de communicationOver the past few years, information and communications technologies have experienced a spectacular development. Traffic demand grows exponentially while energy efficiency of networks –usually defined as the ratio between delivered power and supplied power- only increases linearly. In order to supply the data traffic, it is necessary to duplicate networks equipments increasing energy costs for operators and carbon dioxide emissions. To face this dramatic situation, several projects and consortiums have been created and aim to increase networks energy efficiency. For instance, the GreenTouch™ consortium funded in 2010 aims to improve networks energy efficiency by a factor 1000 by 2015 and to reduce energy consumption of TICs by 90% by 2020 (compared with 2010 levels). METIS project aims to define 2020s communications (5G) search for efficient solutions with low costs, low resources use and low power consumption of systems. MiWEBA project brings millimeter-waves into the mobile radio word to extend the network capacity by 1000 at reasonable cost.In this thesis we study two solutions to answer 5G challenges and reduce radiated power levels of telecommunications systems: physical layer improvements through spatial focalization techniques and multi-technologies link adaptation. This thesis main goal is to achieve very high data transmission rates with high energy efficiency and seamless connectivity using multiple-interfaces technologies even in networks composed of a high number of low-complexity devices.The thesis is organized as follows: first, Time Reversal (TR) and Equal Gain Transmission (EGT) implementation is studied and applied to a system using the latest amendments of IEEE 802.11 standard, including 60 GHz transmissions. Performance of these techniques is analyzed in order to identify optimal conditions of use and it is shown that they only require a minimum of two transmit antennas to increase the energetic performance of systems while having a low implementation complexity. Standard modifications allowing an increase of energy efficiency are proposed. Then, a cross-layer analysis is performed to define channel estimation protocols taking TR specificities into account. Moreover, TR energetic benefits are validated considering its drawbacks at the link layer level. Finally, a time-availability metric is defined and associated to existing mono or multi-technologies adaptation techniques and aim to increase energy efficiency without degrading the performance of systems using random access to the communication channel. This metrics allows –in some configurations- to increase by a factor seven the energy efficiency of a system using Wi-Fi and, in a multi-technologies scenario, to allocate the data traffic to the several interfaces in order to avoid communication channels saturation
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Bérard, François. "Vision par ordinateur pour l'interaction homme-machine fortement couplée." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 1999. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00004804.
Full textAbstract:
Cette thèse traite de l'usage de la vision par ordinateur pour des situations d'interaction fortement couplée (IFC) entre l'Homme et la machine. Une interaction est fortement couplée sur un intervalle de temps donné lorsque les systèmes humain et artificiel sont engagés de manière continue dans l'accomplissement d'actions physiques mutuellement observables et dépendantes sur cet intervalle. Le déplacement d'un objet graphique avec la souris relève de l'IFC. Nous modélisons l'IFC sous la forme d'un système en boucle fermée constitué de deux sous-systèmes de type stimulus-réponse. Ce modèle permet d'identifier des requis applicables à la conception, à la réalisation ou à l'évaluation de dispositifs utilisables en IFC. En particulier, nous recommandons une latence inférieure à 50 ms., une résolution adaptée à la tâche utilisateur et la satisfaction de la stabilité statique. Nous considérons ensuite l'usage de la vision par ordinateur dans ce contexte. Une revue des deux approches dominantes du domaine, vision orientée modèle et vision par apparence, nous permet de justifier notre choix de la seconde dont les techniques, de plus faible complexité de calcul, sont susceptibles de satisfaire le requis de latence. Nous présentons ensuite les techniques de vision par ordinateur que nous avons réalisées en adoptant une approche résolument dirigée par la tâche utilisateur. Les deux derniers chapitres détaillent nos expérimentations à la fois techniques et ergonomiques avec la mise en ¦uvre de deux prototypes : le tableau magique et la fenêtre perceptuelle. Le premier utilise un suivi du doigt en vision par ordinateur pour la désignation d'inscriptions sur un tableau blanc physique amplifié de services électroniques. La fenêtre perceptuelle, quant à elle, utilise un suivi du visage comme nouveau flux d'entrée spatiale dans une interface graphique usuelle. Ce flux est utilisé pour la navigation dans une fenêtre.
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Kouassi, Boris Rodrigue. "Stratégies de coopération dans les réseaux radio cognitif." Phd thesis, Université Nice Sophia Antipolis, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00921559.
Full textAbstract:
Les réseaux radio actuelles utilisent le spectre inefficacement, car une bande de fréquence est allouée de façon permanente à une technologie spécifique. Vu que le spectre est une ressource limitée, cette attribution statique ne pourra bientôt plus combler les besoins des systèmes de transmission qui ne cessent de croître. On peut toutefois optimiser l'utilisation du spectre en permettant des transmissions secondaires (SU) dans les espaces libres du primaire (PU). Cette vision constitue l'objectif principal de la radio cognitive. Nous proposons d'évaluer les stratégies de transmission pour la coexistence des systèmes primaires (PU) et SU dans les mêmes réseaux. Plus concrètement, nous nous focalisons sur un scénario spatial interweave en émettant les signaux SU dans les espaces vides du PU à l'aide d'un précodeur linéaire. Néanmoins, ce précodage nécessite une connaissance a priori des canaux interférents. L'échange d'informations entre le PU et le SU étant proscrit, nous exploitons l'hypothèse de la réciprocité du canal. Cette hypothèse compense l'absence de coopération, mais elle n'est pas si évidente à exploiter en pratique à cause des perturbations des circuits radio fréquence. Nous suggérons de compenser ces perturbations par des méthodes de calibration relative. Nous proposons ensuite une implémentation temps-réel des solutions sur une plateforme LTE. Pour finir, nous généralisons l'approche RC à un système de transmission multi-utilisateurs, à travers une combinaison des techniques RC et massive MIMO, cette approche constitue s'établit comme une solution à la progression exponentielle du trafic.
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"Two Essays on Spatial Skill Sorting and Household Saving Behavior." Doctoral diss., 2018. http://hdl.handle.net/2286/R.I.49037.
Full textAbstract:
abstract: This dissertation studies two wide ranging phenomena and their socio-economic impacts: urban divergence in terms of geographical skill sorting and fast rising housing prices. The first essay explores the empirical pattern as well as the driving forces behind the American cities’ diverging path over the past forty years. Compared to the rest of the U.S. cities, the top 20 largest cities have been growing faster in several aspects, such as city-average wage, housing price, and measured innovation intensity (e.g., patents, venture capital). In addition, this geographical divergence has contributed substantially to the rising inequality in America. To explore the causes of this divergence, this paper constructs a spatial sorting model where entrepreneurs with different talents can freely move across cities. The key idea is that cities with advantages in innovation attract more productive entrepreneurs and more workers, thereby driving up wages and housing prices. Two things distinguish my models from others: 1. Large cities are having endogenous innovation advantage in equilibrium; 2. I can freely explore the driving forces behind the divergence, with an emphasis on how technology changes can reinforce the spatial sorting mechanism. Specifically, three types of technological changes have increased the benefits of skill clustering in innovative cities: general productivity increases; improvements in communications technologies; and declines in trade costs.
The second essay studies how heterogeneous households respond to the fast rising housing prices through their life-cycle behaviors. Chinese housing market has been undergoing a rapid booming period since 1998, causing the house prices increasing significantly. As a result, households endured severe financial burdens to buy homes at price-to-income ratios of around six. Along with the rising house prices, household savings rate has been increasing consistently since 1998. Can the rising house prices be an important factor to explain the increase in household saving rate? This paper develops a life cycle dynastic model with endogenous choice on housing, coresidence and intergenerational transfer, then quantitatively analyze the effect of housing price on household saving. It shows that housing is an important motive for saving, and it accounts for about 35% of the increase in household savings rate. The housing situation affects households’ saving behavior through three channels. First, households are financially constrained due to the down payment requirement and they choose to limit their consumption in order to buy houses. Second, young adults live in their parents’ houses for a long time and save more intensively, since they get to pay less for the housing expenses under coresidence. Thirdly, older parents make large sum of intergeneration transfer in aid of the children’s housing purchase, indicating the housing affordability issue also has influence on old parents’ saving decisions.Dissertation/Thesis
Doctoral Dissertation Economics 2018