Dissertations / Theses: 'Traitements des signaux'

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Nivelle, François. "Optimisation et robustesse des algorithmes de reconnaissance des formes : application aux traitements des signaux radar /." Paris : Ecole nationale supérieure des télécommunications, 1995. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb35776885k.

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Sallem, Soumaya. "Traitements de réception mono et multi-antennes de signaux rectilignes ou quasi-rectilignes en présence de multitrajets de propagation." Electronic Thesis or Diss., Evry, Institut national des télécommunications, 2012. http://www.theses.fr/2012TELE0054.

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Abstract:

Le récepteur SAIC/MAIC introduit récemment est capable de séparer jusqu'à 2N utilisateurs synchronisés avec N antennes pour les réseaux de radiocommunications utilisant des modulations rectilignes ou quasi-rectilignes. Un tel récepteur, opérationnel dans les téléphones GSM depuis 2006, exploite la non-circularité du second ordre des signaux et met en œuvre un filtre optimal linéaire au sens large (widely linéaire WL). Il s'est montré performant pour les utilisateurs synchrones en absence de résidu de porteuse (l'effet doppler par exemple), mais son comportement en présence d'utilisateurs asynchrones ayant des résidus de porteuse potentiellement non nuls, omniprésents dans de nombreuses applications radio, n'a pas encore fait l'objet d'études théoriques, ce qui ne permet pas d'en connaître les dégradations. Le but de la 1e partie de ce travail consiste à présenter une analyse des performances du SAIC/MAIC, implanté via une approche MMSE avec séquence d'apprentissage, en présence de deux utilisateurs non nécessairement synchronisés et ayant des dérives de fréquence. Pour simplifier, nous avons limité l'analyse théorique à quelques cas particuliers avec des modulations rectilignes. Ainsi des expressions analytiques simples et interprétables ont été données et analysées. Nous avons prouvé que les performances sont moins dégradées dans le cas d'une dérive sur l'utile qu'en présence d'une dérive sur le brouilleur. En outre, la dégradation augmente avec la désynchronisation des deux signaux. Afin de préciser le domaine de validité des approximations analytiques, des illustrations numériques ont été réalisées en prenant comme paramètres ceux du standard GSM dans le but d'appliquer cette étude à ce standard et aux réseaux cellulaires. L'extension de l'analyse aux modulations quasi-rectilignes a nécessité la mise en œuvre d'un filtrage spatio-temporel. Nous avons ainsi étudié l'impact de la taille du filtre spatio-temporel sur les performances du MMSE SAIC/MAIC pour des modulations quasi-rectilignes (MSK et GMSK) en présence de résidus de porteuse. L'étude révèle qu'avec des résidus de porteuse standards, ce récepteur reste relativement robuste et ne nécessite pas de compensation. La 2e partie de ce travail considère des canaux sélectifs en fréquence et consiste à développer un SIMO MLSE pour un signal utile à modulation linéaire quelconque en présence de bruit additif gaussien centré stationnaire coloré temporellement et spatialement et potentiellement non circulaire, en partant d'un problème général de détection d'une forme d'onde. Nous avons démontré que le SIMO MLSE est constitué d'un filtre WL, d'un échantillonneur au rythme symbole et d'une minimisation récursive d'une métrique qui peut se mettre en oeuvre par l'algorithme de Viterbi. Le cas des modulations quasi rectilignes a aussi été considéré. Dans ce cadre, nous avons démontré que le SIMO MLSE a la même structure moyennant un prétraitement de dérotation. Tous ces filtres WL sont interprétés comme des filtres WL adaptés multidimensionnels (WL MMF) au sens où ils maximisent le rapport SNR sur le symbole courant en sortie. Nous avons ensuite étendu la structure du MLSE développée au cas d'un bruit gaussien non circulaire mais cyclostationnaire, de manière à se rapprocher des applications cellulaires. Nous appelons ce nouveau récepteur "pseudo-MLSE" car sa structure a été imposée. En conjecturant que les performances en probabilité d'erreur par symbole sont directement reliées au SNR sur le symbole courant, des expressions générales de celui-ci ont été données pour des MLSE et pseudo-MLSE dans le cadre d'interférences stationnaires et cyclostationnaires potentiellement non circulaires. Des formules interprétables de ces SNR ont été données dans des cas particuliers et des simulations numériques ont été présentées pour montrer les gains en performance des récepteurs introduits par rapport aux MLSE classiques dérivés sous hypothèse de bruit stationnaire circulaire The SAIC/MAIC (Single/Multiple Antenna Interference Cancellation) receiver, recently introduced, is able to separate up to 2N synchronous users with N antennas for the radiocommunications networks using rectilinear or quasi-rectilinear modulations. A such receiver, operational in GSM handsets since 2006, exploits the second order non-circularity of signals and gives rise to an optimal widely linear (WL) filter. This receiver has been shown to be powerful for synchronous users without any frequency offsets (for example Doppler shift), but its behaviour in the presence of asynchronous users having potentially non zero carrier residues, omnipresent in many radio applications, has not yet been the subject of theoretical studies, which doesn't allow us to know their damage. For this reason, the purpose of the first part of this work is to present an analysis of SAIC/MAIC receiver performances, implemented via an MMSE approach with training sequence, with two users not necessarily synchronized with frequency shifts. To simplify the analytical developments, we limited the theoretical analysis to some particular cases with rectilinear modulations. Hence, simple and interpretable analytical expressions were given and analyzed. We proved in particular that the performance is less degraded in the case of a shift on the useful than in the presence of a drift on the jammer. Furthermore, the degradation increases with desynchronization of the two signals. To precise the range of validity of analytical approximations, numerical illustrations were made using as parameters those of the GSM standard in order to apply this study to this standard in particular and cellular networks in general. Extending the analysis to quasi-rectilinear modulations had required the implementation of a spatio-temporal filtering. We have studied the impact of the size of the spatio-temporal filter on the performance of MMSE SAIC/MAIC receiver for quasi-rectilinear modulations (GMSK and MSK) in the presence of residual frequencies. The study reveals that with standard carrier residues, this receiver remains relatively robust and doesn't require a compensation. The second part of this work considers frequency-selective channels and is developing a SIMO MLSE receiver for a useful signal with any linear modulation in the presence of an additive Gaussian centered stationary temporally and spatially colored and potentially non-circular noise, starting from a general problem of detection of a waveform. We have shown that SIMO MLSE receiver consists of a WL filter, a sampler at the symbol rate and a recursive minimization of a metric that can be solved by the Viterbi algorithm. The case of quasi-rectilinear modulations is also considered. Within this framework, we had proved that the SIMO MLSE receiver has the same structure through a postreatment derotation. All these filters are interpreted as WL multidimensional matched filters (WL MMF) in the sense that they maximize the SNR of the current symbol at output. Then, we extended the MLSE receiver structure developed in case of a noncircular gaussian noise but this time cyclostationary, so as to approximate radio cellular applications. We call this new receiver "pseudo-MLSE" because its structure was imposed. By conjecturing that the performances by per symbol error probability are directly related to the SNR of the current symbol, general expressions of this SNR are given for MLSE and pseudo MLSE receivers with stationary and cyclostationary potentially noncircular interferences. Interpretable formulas of these SNR were given in special cases and numerical simulations were presented to show performance gains of the receivers we have introduced relative to conventional MLSE receivers derived under the assumption of circular stationary noise

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Sallem, Soumaya. "Traitements de réception mono et multi-antennes de signaux rectilignes ou quasi-rectilignes en présence de multitrajets de propagation." Thesis, Evry, Institut national des télécommunications, 2012. http://www.theses.fr/2012TELE0054/document.

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Abstract:

Le récepteur SAIC/MAIC introduit récemment est capable de séparer jusqu'à 2N utilisateurs synchronisés avec N antennes pour les réseaux de radiocommunications utilisant des modulations rectilignes ou quasi-rectilignes. Un tel récepteur, opérationnel dans les téléphones GSM depuis 2006, exploite la non-circularité du second ordre des signaux et met en œuvre un filtre optimal linéaire au sens large (widely linéaire WL). Il s'est montré performant pour les utilisateurs synchrones en absence de résidu de porteuse (l'effet doppler par exemple), mais son comportement en présence d'utilisateurs asynchrones ayant des résidus de porteuse potentiellement non nuls, omniprésents dans de nombreuses applications radio, n'a pas encore fait l'objet d'études théoriques, ce qui ne permet pas d'en connaître les dégradations. Le but de la 1e partie de ce travail consiste à présenter une analyse des performances du SAIC/MAIC, implanté via une approche MMSE avec séquence d'apprentissage, en présence de deux utilisateurs non nécessairement synchronisés et ayant des dérives de fréquence. Pour simplifier, nous avons limité l'analyse théorique à quelques cas particuliers avec des modulations rectilignes. Ainsi des expressions analytiques simples et interprétables ont été données et analysées. Nous avons prouvé que les performances sont moins dégradées dans le cas d'une dérive sur l'utile qu'en présence d'une dérive sur le brouilleur. En outre, la dégradation augmente avec la désynchronisation des deux signaux. Afin de préciser le domaine de validité des approximations analytiques, des illustrations numériques ont été réalisées en prenant comme paramètres ceux du standard GSM dans le but d'appliquer cette étude à ce standard et aux réseaux cellulaires. L'extension de l'analyse aux modulations quasi-rectilignes a nécessité la mise en œuvre d'un filtrage spatio-temporel. Nous avons ainsi étudié l'impact de la taille du filtre spatio-temporel sur les performances du MMSE SAIC/MAIC pour des modulations quasi-rectilignes (MSK et GMSK) en présence de résidus de porteuse. L'étude révèle qu'avec des résidus de porteuse standards, ce récepteur reste relativement robuste et ne nécessite pas de compensation. La 2e partie de ce travail considère des canaux sélectifs en fréquence et consiste à développer un SIMO MLSE pour un signal utile à modulation linéaire quelconque en présence de bruit additif gaussien centré stationnaire coloré temporellement et spatialement et potentiellement non circulaire, en partant d'un problème général de détection d'une forme d'onde. Nous avons démontré que le SIMO MLSE est constitué d'un filtre WL, d'un échantillonneur au rythme symbole et d'une minimisation récursive d'une métrique qui peut se mettre en oeuvre par l'algorithme de Viterbi. Le cas des modulations quasi rectilignes a aussi été considéré. Dans ce cadre, nous avons démontré que le SIMO MLSE a la même structure moyennant un prétraitement de dérotation. Tous ces filtres WL sont interprétés comme des filtres WL adaptés multidimensionnels (WL MMF) au sens où ils maximisent le rapport SNR sur le symbole courant en sortie. Nous avons ensuite étendu la structure du MLSE développée au cas d'un bruit gaussien non circulaire mais cyclostationnaire, de manière à se rapprocher des applications cellulaires. Nous appelons ce nouveau récepteur "pseudo-MLSE" car sa structure a été imposée. En conjecturant que les performances en probabilité d'erreur par symbole sont directement reliées au SNR sur le symbole courant, des expressions générales de celui-ci ont été données pour des MLSE et pseudo-MLSE dans le cadre d'interférences stationnaires et cyclostationnaires potentiellement non circulaires. Des formules interprétables de ces SNR ont été données dans des cas particuliers et des simulations numériques ont été présentées pour montrer les gains en performance des récepteurs introduits par rapport aux MLSE classiques dérivés sous hypothèse de bruit stationnaire circulaire The SAIC/MAIC (Single/Multiple Antenna Interference Cancellation) receiver, recently introduced, is able to separate up to 2N synchronous users with N antennas for the radiocommunications networks using rectilinear or quasi-rectilinear modulations. A such receiver, operational in GSM handsets since 2006, exploits the second order non-circularity of signals and gives rise to an optimal widely linear (WL) filter. This receiver has been shown to be powerful for synchronous users without any frequency offsets (for example Doppler shift), but its behaviour in the presence of asynchronous users having potentially non zero carrier residues, omnipresent in many radio applications, has not yet been the subject of theoretical studies, which doesn't allow us to know their damage. For this reason, the purpose of the first part of this work is to present an analysis of SAIC/MAIC receiver performances, implemented via an MMSE approach with training sequence, with two users not necessarily synchronized with frequency shifts. To simplify the analytical developments, we limited the theoretical analysis to some particular cases with rectilinear modulations. Hence, simple and interpretable analytical expressions were given and analyzed. We proved in particular that the performance is less degraded in the case of a shift on the useful than in the presence of a drift on the jammer. Furthermore, the degradation increases with desynchronization of the two signals. To precise the range of validity of analytical approximations, numerical illustrations were made using as parameters those of the GSM standard in order to apply this study to this standard in particular and cellular networks in general. Extending the analysis to quasi-rectilinear modulations had required the implementation of a spatio-temporal filtering. We have studied the impact of the size of the spatio-temporal filter on the performance of MMSE SAIC/MAIC receiver for quasi-rectilinear modulations (GMSK and MSK) in the presence of residual frequencies. The study reveals that with standard carrier residues, this receiver remains relatively robust and doesn't require a compensation. The second part of this work considers frequency-selective channels and is developing a SIMO MLSE receiver for a useful signal with any linear modulation in the presence of an additive Gaussian centered stationary temporally and spatially colored and potentially non-circular noise, starting from a general problem of detection of a waveform. We have shown that SIMO MLSE receiver consists of a WL filter, a sampler at the symbol rate and a recursive minimization of a metric that can be solved by the Viterbi algorithm. The case of quasi-rectilinear modulations is also considered. Within this framework, we had proved that the SIMO MLSE receiver has the same structure through a postreatment derotation. All these filters are interpreted as WL multidimensional matched filters (WL MMF) in the sense that they maximize the SNR of the current symbol at output. Then, we extended the MLSE receiver structure developed in case of a noncircular gaussian noise but this time cyclostationary, so as to approximate radio cellular applications. We call this new receiver "pseudo-MLSE" because its structure was imposed. By conjecturing that the performances by per symbol error probability are directly related to the SNR of the current symbol, general expressions of this SNR are given for MLSE and pseudo MLSE receivers with stationary and cyclostationary potentially noncircular interferences. Interpretable formulas of these SNR were given in special cases and numerical simulations were presented to show performance gains of the receivers we have introduced relative to conventional MLSE receivers derived under the assumption of circular stationary noise

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Goureau, Pascal. "Études sur la commande numérique directe des servomoteurs synchrones à aimants : traitements des signaux, modélisations, simulations." Paris 11, 1989. http://www.theses.fr/1989PA112345.

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Abstract:

Cette thèse traite du développement d'une commande numérique complète d'un moteur synchrone à aimants permanents. La commande est obtenue par un fonctionnement du convertisseur statique en modulation de largeur d'impulsions, ce qui permet d'obtenir des courants sinusoïdaux dans les phases du moteur. De plus, cette commande est bien adaptée a l'implantation de boucles de régulation de vitesse et position. Il est également facile d'établir un dialogue avec un ordinateur superviseur qui peut directement imposer des consignes de couple, vitesse et position. Comme la boucle de courant est la plus rapide, donc la critique, elle a été modélisée de manière précise et ensuite simulee pour choisir un correcteur. Les deux autres boucles ont été déterminées de façon externe et le choix des correcteurs a été effectue en utilisant un logiciel spécifique de simulation. Ce logiciel est construit de manière modulaire et interactive et inclue certains points précis : le modèle de la machine avec ses équations différentielles electromagnetiques couplées, les plages de fonctionnement du convertisseur statique, les retards dus aux mesures. Quelques essais ont été réalises permettant de visualiser les courants statoriques, leurs composantes de park et le couple. Cette simulation montre que l'ondulation du couple peut avoir plusieurs causes. La concordance entre les résultats de simulation et les essais expérimentaux montre bien la validité du modèle choisi et le bon choix des correcteurs.

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Blin, Audrey. "Traitements d'antenne pour signaux non-circulaires et/ou non-gaussiens : applications à l'écoute passive et à la détection." Nice, 2008. http://www.theses.fr/2008NICE4068.

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Abstract:

Cette thèse est consacrée à l’exploitation de la non-circularité au second-ordre et de la non-gaussiannité potentielles des signaux bruités en traitement d’antenne. Une partie de cette thèse se déroule dans un contexte d’écoute passive, alors qu’une autre concerne la détection. Pour des observations non-stationnaires, potentiellement non-circulaires (NC) au second ordre, les filtres complexes optimaux au second-ordre sont variants dans le temps (VT) et, sous certaines conditions de non-circularité, linéaires au sens large (LSL). En outre pour des applications telles que le contrôle du spectre ou l’écoute passive, les formes d’onde des sources sont inconnues et aucune séquence d’apprentissage ni code d’étalement ne sont a priori disponibles. C’est dans ce contexte que cette thèse introduit le récepteur à éponse sans distortion et à minimum de variance (ou Minimum variance distortionless response, MVDR) invariant dans le temps (IT) et LSL pour la réception optimale d’un signal inconnu, i. E. Dont la forme d’onde est inconnue mais dont le vecteur directeur est connu, ce signal est en outre corrompu par des interférences potentiellement non-circulaires. Un chapitre de la thèse est donc consacré à l’étude des propriétés, performances ainsi qu’à l’implémentation adaptative d’un tel récepteur dans des contextes non-circulaires. Après analyse, il se trouve que, pour des interférences non-circulaires, ce récepteur optimal améliore toujours, en régime stable, les performances du récepteur de Capon pour des interférences non-circulaires. En outre, il est montré que ce récepteur optimal permet de traiter jusqu’à2(N −1) interférences rectilinéaires issues d’un réseau de N capteurs. Finalement, àla fin de ce chapitre, une version qui varie avec le temps, le MVDR LSL VT, est proposée afin de traiter les interférences non-circulaires au second-ordre ayant un résidu de porteuse non-nul ou un offset en fréquence. Pour des observations non-gaussiennes, les filtres optimaux complexes sont non-linéaires. Toujours dans un contexte d’écoute passive, un nouveau chapitre de la thèse introduit un récepteur MVDR de Volterra invariant dans le temps, qui possède une structure de type Global Sidelobe Canceller de Volterra et dont le but est la réception d’un signal inconnu de forme d’onde inconnue mais dont le vecteur directeur est connu, et qui serait corrompu par des interférences potentiellement non-gaussiennes, omniprésentes dans des situations d’intérêt pratique. Les propriétés, performances ainsi que l’implémentation adaptative de ce récepteur en présence d’interférences non-gaussiennes sont analysées dans ce chapitre. Par la suite, il est même montré que ce nouveau récepteur améliore toujours, en régime stable, les performances du célèbre récepteur MVDR de Capon pour des interférences non-gaussiennes. Enfin, une extension dite“complète”prenant en compte à la fois la non-circularité et la non-gaussiannité des interférences est introduite. La détection d’un signal connu, de paramètres (i. E. L’amplitude, la phase, le vecteur directeur) inconnus, perturbé par des interférences inconnues (i. E. Statistiques de second ordre inconnues) est un problème qui a reçu beaucoup d’attention ces dernières décennies. Les applications concernées sont les radars, la localisation par satellite ou l’acquisition temporelle en radiocommunications. Toutefois, la plupart des détecteurs actuellement disponible supposent les interférences circulaires au second ordre. Ils deviennent complètement sous-optimaux en présence d’interférences non-circulaires au second-ordre, omniprésentes en pratique. Les rares récepteurs disponibles qui prennent en compte la non-circularité potentielle au second-ordre du bruit total ont été développés sous la condition restrictive que le signal est entièrement connu ou sous l’hypothèse d’un signal aléatoire. Pour cette raison, en suivant une approche de type Test du Rapport de Vraisemblance Généralisé (TRVG), l’objectif de ce dernier chapitre est d’introduire et d’analyser les performances de plusieurs récepteurs pour la détection d’un signal connu, de paramètres inconnus, perturbé par des interférences inconnues et noncirculaires au second-ordre. Afin de simplifier cette étude, cette analyse se limite aux signaux rectilinéaires connus, pour lesquels la représentation en bande de base est réelle. Cette hypothèse n’est pas si restrictive dans la mesure o`u les signaux rectilinéaires, et notamment les signaux binaires, sont couramment utilisés dans un grand nombre d’applications telles que les réseaux de radiocommunications DS-CDMA, les systèmes GPS, certains systèmes d’identification Ami-Ennemi ou certains systèmes radars qui utilisent des signaux codés binairement. Ces différents récepteurs sont associés à différents jeux de paramètres inconnus. Des gains en performance importants par rapport aux détecteurs conventionnels sont mis en évidence This document is dedicated to the study of the potential second-order non-circularity and non-gaussiannity of noisy signals in array beamforming. One part of this thesis takes place in a passive listenning context whereas another one deals with detection issues. For non-stationary observations, potentially second order noncircular, the second order optimal complex filters are time variant (TV) and, under some conditions of noncircularity, widely linear (WL). Moreover, for applications such as spectrum monitoring or passive listening, the sources’ waveforms are unknown and no training sequence or spreading code is a priori available. In this context, one chapter aims at introducing the Time Invariant (TI) WL Minimum Variance Distortionless Response (MVDR) beamformer for the optimal reception of an unknown signal, whose waveform is unknown but whose steering vector is known, corrupted by potentially noncircular interferences. Its properties, performance and adaptive implementation in non-circular contexts are analyzed in this chapter. This optimal beamformer is shown to always improve, in the steady state, the performance of the well-known Capon’s beamformer for non-circular interferences. Moreover it should be noticed that this optimal beamformer allows the processing of up to 2(N −1) rectilinear interferences from an array of N sensors. Finally, at the end of this chapter, a TV extension of this TI WL MVDR beamformer is presented to process second-order non-circular interferences having a non-null carrier residue or frequency offset. For nongaussian observations the optimal complex filters are nonlinear. Moreover, for applications such as spectrum monitoring or passive listening, the sources’ waveforms are unknown and no training sequence nor spreading code is a priori available. In this context, this new chapter aims at introducing a Time Invariant Volterra MVDR beamformer, which may be implemented through a Volterra Generalized Sidelobe Canceller structure, for the reception of an unknown signal, whose waveform is unknown but whose steering vector is known, corrupted by potentially nongaussian interferences, omnipresent in practical situations. Its properties, performance and adaptive implementation in the presence of nongaussian interferences are analyzed in this chapter. This new beamformer is shown to always improve, in the steady state, the performance of the well-known Capon’s beamformer for non-gaussian interferences. Finally, it is proved that this new beamformer may allow the processing of a number of nongaussian interferences greater than or equal to the number of sensors. The detection of a known signal with unknown parameters in the presence of noise plus interferences (called total noise) whose covariance matrix is unknown is an important problem which has received much attention these last decades for applications such as radar, satellite ocalization or time acquisition in radio communications. However, most of the available receivers assume a second order circular total noise and become suboptimal in the presence of second order non-circular interferences, omnipresent in the previous applications. The scarce available receivers which take into account the potential SO non-circularity of the total noise hve been developed under the restrictive condition of a kown signal with known parameters or under the assumption of a random signal. For this reason, following a Generalized Likelihood Ratio Test approach, the purpose of this last chapter is to introduce and to analyze the performance of different array receivers for the detection of a known signal, with different sets of unknown parameters, corrupted by an unknown non-circular total noise. To simplify the study, we limit the analysis to rectilinear known useful signals for which the baseband signal is real. This assumption is not so restrictive since rectilinear signals, and binary signal in particular, are currently used in large number of practical applications such as DS-CDMA radio communications networks, GPS system, some Identification Friends and Foes systems or some radar systems which use binary coding signals

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Lyonnet, Bastien. "Diversité spatiale et compensation Doppler en communication sous-marine sur signaux large-bandes." Phd thesis, Université de Grenoble, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00664710.

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Abstract:

Le milieu sous-marin est doublement dispersif, en temps et en fréquence. L'utilisation récente de signaux de communication multi-porteuses offre une solution pour lutter contre la sélectivité fréquentielle. Mais ce type de signaux reste très sensible à la dispersivité fréquentielle. Cette thèse se concentre sur le problème de la dispersivité fréquentielle qu'est l'effet Doppler. Des méthodes d'estimation du paramètre Doppler sont développées pour des signaux multi-porteuses DMT. Est également abordé le problème de la compensation Doppler dans les cas mono et multitrajets. Une méthode générale et une méthode spéci que au signaux multiporteuses sont présentées et testées sur simulation. Cette thèse se distingue par son modèle du canal sous-marin qui considère un paramètre Doppler différent sur chaque trajet. Ceci résulte de la géométrie du problème et des vitesses émetteur/récepteur considérées. Nous présentons nalement des méthodes pour séparer les différents trajets arrivant sur une antenne a n de pouvoir considérer un paramètre Doppler unique sur chacun.

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SALLEM, Soumaya. "Traitements de réception mono et multi-antennes de signaux rectilignes ou quasi-rectilignes en présence de multitrajets de propagation." Phd thesis, Institut National des Télécommunications, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00814611.

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Abstract:

Le récepteur SAIC/MAIC introduit récemment est capable de séparer jusqu'à 2N utilisateurs synchronisés avec N antennes pour les réseaux de radiocommunications utilisant des modulations rectilignes ou quasi-rectilignes. Un tel récepteur, opérationnel dans les téléphones GSM depuis 2006, exploite la non-circularité du second ordre des signaux et met en œuvre un filtre optimal linéaire au sens large (widely linéaire WL). Il s'est montré performant pour les utilisateurs synchrones en absence de résidu de porteuse (l'effet doppler par exemple), mais son comportement en présence d'utilisateurs asynchrones ayant des résidus de porteuse potentiellement non nuls, omniprésents dans de nombreuses applications radio, n'a pas encore fait l'objet d'études théoriques, ce qui ne permet pas d'en connaître les dégradations. Le but de la 1e partie de ce travail consiste à présenter une analyse des performances du SAIC/MAIC, implanté via une approche MMSE avec séquence d'apprentissage, en présence de deux utilisateurs non nécessairement synchronisés et ayant des dérives de fréquence. Pour simplifier, nous avons limité l'analyse théorique à quelques cas particuliers avec des modulations rectilignes. Ainsi des expressions analytiques simples et interprétables ont été données et analysées. Nous avons prouvé que les performances sont moins dégradées dans le cas d'une dérive sur l'utile qu'en présence d'une dérive sur le brouilleur. En outre, la dégradation augmente avec la désynchronisation des deux signaux. Afin de préciser le domaine de validité des approximations analytiques, des illustrations numériques ont été réalisées en prenant comme paramètres ceux du standard GSM dans le but d'appliquer cette étude à ce standard et aux réseaux cellulaires. L'extension de l'analyse aux modulations quasi-rectilignes a nécessité la mise en œuvre d'un filtrage spatio-temporel. Nous avons ainsi étudié l'impact de la taille du filtre spatio-temporel sur les performances du MMSE SAIC/MAIC pour des modulations quasi-rectilignes (MSK et GMSK) en présence de résidus de porteuse. L'étude révèle qu'avec des résidus de porteuse standards, ce récepteur reste relativement robuste et ne nécessite pas de compensation. La 2e partie de ce travail considère des canaux sélectifs en fréquence et consiste à développer un SIMO MLSE pour un signal utile à modulation linéaire quelconque en présence de bruit additif gaussien centré stationnaire coloré temporellement et spatialement et potentiellement non circulaire, en partant d'un problème général de détection d'une forme d'onde. Nous avons démontré que le SIMO MLSE est constitué d'un filtre WL, d'un échantillonneur au rythme symbole et d'une minimisation récursive d'une métrique qui peut se mettre en oeuvre par l'algorithme de Viterbi. Le cas des modulations quasi rectilignes a aussi été considéré. Dans ce cadre, nous avons démontré que le SIMO MLSE a la même structure moyennant un prétraitement de dérotation. Tous ces filtres WL sont interprétés comme des filtres WL adaptés multidimensionnels (WL MMF) au sens où ils maximisent le rapport SNR sur le symbole courant en sortie. Nous avons ensuite étendu la structure du MLSE développée au cas d'un bruit gaussien non circulaire mais cyclostationnaire, de manière à se rapprocher des applications cellulaires. Nous appelons ce nouveau récepteur "pseudo-MLSE" car sa structure a été imposée. En conjecturant que les performances en probabilité d'erreur par symbole sont directement reliées au SNR sur le symbole courant, des expressions générales de celui-ci ont été données pour des MLSE et pseudo-MLSE dans le cadre d'interférences stationnaires et cyclostationnaires potentiellement non circulaires. Des formules interprétables de ces SNR ont été données dans des cas particuliers et des simulations numériques ont été présentées pour montrer les gains en performance des récepteurs introduits par rapport aux MLSE classiques dérivés sous hypothèse de bruit stationnaire circulaire

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Lefebvre, Jean-Pierre. "Traitements numérique et optique des signaux obtenus par transillumination de milieux hétérogènes, absorbants et diffusants : application aux tissus biologiques." Paris 12, 1992. http://www.theses.fr/1992PA120018.

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Abstract:

Les methodes de detection de signaux issus de transillumination de milieux heterogenes absorbants et diffusants visent generalement a ne selectionner que les seuls photons transmis collimates. N'ayant pas interagi avec le milieu, on admet pouvoir negliger le bruit du a la diffusion. Le nombre de ces photons devient vite negligeable lorsque la taille des milieux etudies augmente. Pour pallier a cet inconvenient on estime pouvoir etendre la population de photons sur lequel porte la selection, a une partie diffusee, dont on suppose pouvoir minimiser l'action par traitement. On choisit d'etudier deux proprietes physiques rendant compte du caractere progressif de cette degradation, a savoir la polarisation, et la coherence. On associe a cette selection, une modelisation basee sur le comportement lumiere-matiere. On etudie la possiblite de concevoir optiquement, la fonction de filtrage deduite du modele de bruit, par l'utilisation de composants opto-electroniques. Les donnees ainsi traitees servent a reconstruire des images par une technique de retroprojection de vue

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Delahaies, Agnès. "Contributions à des approches informationnelles en imagerie : traitements conjoints et résonance stochastique." Phd thesis, Université d'Angers, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00665908.

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Abstract:

Les systèmes d'imagerie connaissent un développement soutenu et deviennent de plus en plus largement répandus. Les systèmes d'imagerie mettent en oeuvre des principes physiques variés dont l'élaboration continue de progresser (imagerie par résonance magnétique, thermographie, imagerie multi et hyperspectrale, etc). Au delà de leur constitution physique variée, les images produites ont en commun de constituer un support d'information. Dans ce contexte, nous proposons une contribution à des approches informationnelles en imagerie. Celle-ci est guidée par une transposition du paradigme informationnel de Shannon en imagerie développée selon deux axes. Nous présentons une approche de traitements conjoints où la finalité informationnelle de l'acquisition des images est une donnée connue a priori et utilisée pour optimiser certains réglages de la chaîne d'imagerie. Différentes problématiques de traitements conjoints de l'information sont présentées (échelle d'observation - estimation conjointe, compression - estimation conjointe, et acquisition - compression conjointe). Nous étendons ensuite le champ des études en résonance stochastique en explorant de nouveaux couplages signal-bruit se prêtant à des effets de bruit utile, en imagerie cohérente et en imagerie par résonance magnétique. La résonance stochastique est également considérée, de par sa signification informationnelle spécifique (le bruit utile à l'information), comme un phénomène permettant de tester et d'approfondir l'appréciation des propriétés et potentialités de mesures entropiques ou informationnelles appliquées en imagerie. Elle est en particulier utilisée comme un banc de test pour confronter ces mesures informationnelles à des mesures psychovisuelles sur des images.

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Le-Huy, Phieu. "La modélisation linéaire des signaux électrocardiographiques : automatisation des traitements interactifs pour la simulation numérique des arythmies cardiaques par micro-ordinateur." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1990. http://www.theses.fr/1990INPL101N.

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Abstract:

Dans ce mémoire, une méthode numérique de simulation de l'électrocardiogramme, en particulier les arythmies, basée sur un modèle linéaire est présentée. L'implantation matérielle impliquant un microprocesseur CMOS ainsi que le logiciel de commande sont expliqués. Tous les paramètres inhérents de différentes ondes (P, QRS, et T) tels que l'amplitude, la pente et la durée peuvent être modifiés par l'expérimentateur. La même programmabilité s'applique à la durée des segments et des intervalles (PR, QRS, QT et ST). En plus des douze dérivations standard et trente arythmies préprogrammées, on peut simuler n'importe quelle arythmie imaginable en modifiant simplement le modèle. Certaines caractéristiques de convivialité sont intégrées : contrôle de l'amplitude globale et de la ligne isoélectrique, signal d'étalonnage, superposition de l'électromyogramme et/ou respiration simulant ainsi le signal obtenu dans les exercices à l'effort ou en monitoring ambulatoire, mesure de fréquence des battements, mesure des intervalles, etc. . . Les résultats expérimentaux sont présentés et commentés

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Delahaies, Agnès. "Contributions à des approches informationnelles en imagerie : traitements conjoints et résonance stochastique." Phd thesis, Angers, 2011. https://theses.hal.science/tel-00665908.

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Abstract:

Les systèmes d'imagerie connaissent un développement soutenu et deviennent de plus en plus largement répandus. Les systèmes d'imagerie mettent en oeuvre des principes physiques variés dont l'élaboration continue de progresser (imagerie par résonance magnétique, thermographie, imagerie multi et hyperspectrale, etc). Au delà de leur constitution physique variée, les images produites ont en commun de constituer un support d'information. Dans ce contexte, nous proposons une contribution à des approches informationnelles en imagerie. Celle-ci est guidée par une transposition du paradigme informationnel de Shannon en imagerie développée selon deux axes. Nous présentons une approche de traitements conjoints où la finalité informationnelle de l'acquisition des images est une donnée connue a priori et utilisée pour optimiser certains réglages de la chaîne d'imagerie. Différentes problématiques de traitements conjoints de l'information sont présentées (échelle d'observation - estimation conjointe, compression - estimation conjointe, et acquisition - compression conjointe). Nous étendons ensuite le champ des études en résonance stochastique en explorant de nouveaux couplages signal-bruit se prêtant à des effets de bruit utile, en imagerie cohérente et en imagerie par résonance magnétique. La résonance stochastique est également considérée, de par sa signification informationnelle spécifique (le bruit utile à l'information), comme un phénomène permettant de tester et d'approfondir l'appréciation des propriétés et potentialités de mesures entropiques ou informationnelles appliquées en imagerie. Elle est en particulier utilisée comme un banc de test pour confronter ces mesures informationnelles à des mesures psychovisuelles sur des images Imaging systems are continuously improving and their uses are spreading more and more widely. Imaging systems are based on various physical principles, with a sophistication which keeps enhancing (magnetic resonance imaging, thermography, multi and hyperspectral imaging). Beyond this heterogeneity of constitution, the resulting images share the property of being a support of information. In this context, we propose a contribution to informational approaches in imaging. This is especially guided by a transposition of Shannon's informational paradigm to imaging along two main directions. We present a joint-processing approach where the informational goal of the acquired images is a prior knowledge which is exploited in order to optimize some tuning configurations of the imaging systems. Different joint-processing problems are examined (joint observation scale - estimation, joint compression - estimation, and joint acquisition - compression). We then extend the field of stochastic resonance studies by exploring some new signal-noise mixtures enabling useful noise effects, in coherent imaging and in magnetic resonance imaging. Stochastic resonance is also considered for its specific informational significance (the noise useful to information), as a phenomenon allowing to test and further assess the properties and potentialities of entropic or informational measures applied to imaging. Stochastic resonance is especially used as a benchmark to confront such informational measures to psychovisual measures on images

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Benas, Jean-Christophe. "Système à base de connaissances et traitements numériques pour l'analyse automatique des signaux de tubes de générateurs de vapeur contrôlés par courants de Foucault." Compiègne, 1992. http://www.theses.fr/1992COMPD476.

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Abstract:

L'objectif de la thèse est d'étudier un système à base de connaissances qui fasse le diagnostic automatique des tubes de générateurs de vapeur des centrales nucléaires REP. Chaque tube est contrôlé par une sonde axiale à courants de Foucault qui fait aller/retour dans le tube. Les signaux mesurés varient selon la srtucture du générateur de vapeur, l'évolution des défauts, les variations de vitesse et l'évolution des réponses indicielles de la sonde. Le système proposé doit permettre aux fonctionnalités de détection/segmentation, analyse et diagnostic de prendre en compte correctement ces causes de variabilité du signal mesuré. Nous avons ainsi modélisé chacune des transitions qui engendrent un signal, et ces transitions sont reliées entre elles par diverses relations de succession, dépendance,. . . Ces transitions sont modélisées par objets et prennent ainsi en compte toute la variablité de la réalité physique. Les fonctionnalités décrites ci-dessus peuvent alors s'adapter aisèment aux évolutions du signal. Nous avons ensuite développé lánalyse, où les événements du tube contrôlé doivent être caractérisés géométriquement à partir du signal mesuré. C'est donc un problème inverse et la "méthode des résidus" qui a été proposée pour le résoudre approche au mieux un signal modèle du signal mesuré, en se fondant sur l'hypothèse de l'additivité des signaux. Cette méthode s'apparente à une technique d'optimasition symbolique. Elle utilise des hypothèses pour gérer la minimisation du résidu, et les directions de minimisation sont calculées par systèmes expert. L'ensemble du systéme a été développé avec un générateur de système expert interfacé avec des algorithmes de traitement du signal.

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RICHARD, JOEL. "Application de methodes de traitements numeriques de signaux a la detection, compression et reconnaissance d'evenements d'origines sismiques dans une station autonome de type sismographe fond de mer." Rennes 1, 1988. http://www.theses.fr/1988REN10121.

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Abstract:

Les conditions de fonctionnement des sismographes fond de mer imposent le conditionnement des signaux pour limiter les debits d'information lors de l'enregistrement ou de la transmission. Trois methodes deduites de la transformation de fourier, de la transformation de walsh et de la modelisation autoregression sont examines et testes

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Richard, Joël. "Application de méthodes de traitements numériques de signaux de détection, compression et reconnaissance d'événements d'origines sismiques dans une station autonome de type sismographe fond de mer." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb376180862.

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Megret, Lise. "Étude du rôle des émotions sur les traitements différentiels mis en œuvre par des pilotes d'avions lors de la gestion de situations à risques sur simulateur de vol." Thesis, Paris 10, 2016. http://www.theses.fr/2016PA100021/document.

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Abstract:

Cette recherche porte sur l’impact des émotions sur les réponses des pilotes d’avion dans la gestion de situations dynamiques et ambiguës. A l’inverse des théories selon lesquelles les émotions dégradent les performances des pilotes, nous défendons la thèse selon laquelle les processus émotionnels ont une fonction adaptative et vont donc favoriser des réponses appropriées à la situation. Afin de vérifier cette hypothèse, des pilotes volontaires sont mis en situation de devoir gérer une fuite d’essence sur un simulateur de vol. Nous avons construit un scénario réaliste d’une durée d’une heure. Les pilotes ne sont donc pas confrontés à un problème ponctuel, s’apparentant à une situation de résolution de problèmes, mais doivent traiter l’anomalie de consommation d’essence pendant toute la durée du vol simulé. Ils ont donc la possibilité, en cours du vol, de corriger des choix qu’ils jugent inadaptés. Le relevé des fréquences cardiaques de chaque pilote pendant leur vol nous permet de repérer les épisodes émotionnels. Nous montrons que loin de dégrader les réponses des pilotes, les émotions sont positivement liées à la fois à leur expertise et à leurs performances : les pilotes ayant mis en œuvre les décisions les plus adaptées à la situation sont aussi ceux qui ont ressenti le plus d’émotions lors de la découverte et du traitement de la fuite d’essence This research centers on the impact of emotions on a pilot who's dealing with dynamic and/or ambiguous situations. Contrary to theories that state pilots' performances are diminished by emotions, we believe that an emotional process actually has an adaptive function which subsequently helps give appropriate answers to a given situation. To verify this hypothesis, volunteer pilots are confronted with having to deal with a fuel leakage on a flight simulator. We have built a realistic 1h long scenario. The pilots are not faced with a punctual situation, akin to problem solving, but have to treat the fuel consumption anomaly during the whole length of the flight simulation. Consequently they have the possibility, in flight, to recover inappropriate responses. The readings of the pilots' heartbeat allows us to identify the emotional episodes. We show that, far from diminishing the pilots' responses, emotions are linked positively not only to the pilots' expertise, but also their performances: The pilots who have devised the best responses to the situation are also those who've registered the most emotions whilst discovering and treating the fuel leakage

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Bouras, Bouhafs. "Traitement du signal adapté aux signaux GPS." Valenciennes, 1994. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/357ad253-2be4-452d-ad4e-eb2a9e8ef7b6.

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Abstract:

Parmi les systèmes de radionavigation existants, GPS est sans doute le plus complet et le plus précis. Il est conçu pour fournir des mesures précises des trois coordonnées d'un navigateur partout dans le monde, et de corriger son horloge dans un repère référentiel. Compare aux autres systèmes de navigation, il fait appel à des traitements du signal plus sophistiques, et qui font des récepteurs GPS plus complexes que d'autres. Notre objectif est de rendre ces récepteurs compétitifs en termes de cout et d'utilisation sans compromettre leurs hautes performances. Dans notre travail sur une unité de traitement GPS, prototype réalisé dans notre laboratoire, de très bonnes performances étaient obtenues sur un signal GPS simule. Des signaux fortement noyés dans le bruit (avec un rapport signal a bruit inferieur a 23 dB) et affectes par le doppler, étaient traites avec succès et la reconnaissance des codes correspondants était établie. Parmi les aspects les plus importants du système réalisé, la haute immunité au bruit des signaux d'asservissement, permettait une opération stable en présence d'un bruit intense, permettant l'acquisition des données de navigation dans de bonnes conditions

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Valensi, Raphaël. "Développements méthodologiques à partir de formes d'ondes multicomposantes en vue de l'imagerie sismique quantitative de la proche surface : modélisation physique à échelle réduite, traitements et inversion de la polarisation." Nantes, 2014. http://archive.bu.univ-nantes.fr/pollux/show.action?id=a6e87417-7b5f-4d39-9299-b58de9eadd18.

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Abstract:

Dans le cadre de l’Inversion de la Forme d’Onde sismique pour l’imagerie du proche sous-sol, l’acquisition de données multicomposantes ouvre de nouvelles perspectives. Ce travail de thèse propose d’explorer les potentiels de l’inversion des deux composantes du champ dans une configuration P-SV pour l’auscultation des milieux superficiels où les ondes de surface dominent. L’approche met en jeu des développements formels, des tests numériques et des développements expérimentaux en laboratoire. Dans un premier temps, une nouvelle forme de fonction objectif pour l’inversion de la polarisation est définie à partir d’une métrique intrinsèque dans l’espace des états de polarisation. Dans un second temps, en adaptant un code d’inversion fréquentiel (FWT2D-PSV), les bénéfices et limites associées sont investigués numériquement en ciblant les différentes sources d’erreurs possibles sur les paramètres de densité, l’atténuation et les effets couplage sources/récepteurs. L’application à un modèle présentant une interface de profondeur variable permet ensuite de mettre en oeuvre les nouveaux développements en contexte d’imagerie de la subsurface. Puis, en vue d’une validation expérimentale, la troisième phase de l’approche concerne l’extension d’un banc de mesures (MUSC) pour la modélisation physique à échelle réduite vers des dispositifs multicomposantes. Les performances d’un interféromètre-laser innovant intégré au banc de mesure sont déterminées quantitativement en incluant les observables de polarisation. Enfin, deux applications à des problématiques de proche surface sont présentées : la détection de cavités souterraines et l’imagerie d’un milieu à interface latéralement variable Within the framework of Seismic FullWaveform Inversion (FWI) applied to near surface imaging, multicomponent data open new prospects. In this thesis, the potential of bi-component measurements in a 2D/P-SV configuration is investigated for shallow media where surface waves dominate signal. This approach combines formal developments, numerical tests and laboratory experiments. First, using an intrinsic metric in the polarization states space, a new kind of cost-functions for the polarization inversion is introduced. Then, with an adapted version of the FWI code FWT2D-PSV, several numerical experiments are conducted in order to investigate the limits of this approach with different sources of bias as erroneous a priori concerning the density or the attenuation parameters and source/receivers coupling effects. The new methodological developments are then evaluated in case of a near surface configuration with variable depth shallow interfaces. With a view of experimental validation, the third step concerns the upgrade of a reduced scale physical modelling bench (MUSC) in order to model multicomponent seismic acquisitions. Performances of the laser interferometer integrated in the measurement bench are quantitatively determined, especially for several polarization observables. Finally, two applications of this experimental facility to near-surface configuration are presented : shallow cavity detection and laterally varying interfaces

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Chassande-Mottin, Eric. "Méthodes de réallocation dans le plan temps-fréquence pour l'analyse et le traitement de signaux non stationnaires." Cergy-Pontoise, 1998. http://biblioweb.u-cergy.fr/theses/98CERG0045.pdf.

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Abstract:

Le cadre de ce travail est celui de l'analyse temps-frequence (et temps-echelle). Plus precisement, on s'interesse a la methode dite de reallocation, destinee a ameliorer la lisibilite des representations temps-frequence. Cette methode a ete introduite au cours des annees 1970 et reactualisee recemment. Elle repose sur l'intervention d'un champ de vecteurs (de reallocation) adequat qui deplace les valeurs de la distribution temps-frequence de telle sorte qu'au final, la lecture en soit simplifiee. Bien que le principe de reallocation soit bien connu, les consequences de sa mise en uvre le sont moins. Le premier objectif de cette these est d'apporter des elements de reponse a cette question. On effectue par exemple la description statistique du champ des vecteurs de reallocation (du spectrogramme) lorsque du bruit (gaussien) se superpose au signal (suppose deterministe). Compte tenu de ces informations, nous nous sommes ensuite attaches a ameliorer la methode originale : dans le cas de melange signal et bruit, on propose une methode de supervision qui decide en chaque point du plan temps-frequence s'il est opportun de faire la reallocation. Nous montrons egalement que la methode de reallocation peut se mettre en pratique au-dela d'un but d'analyse et prendre part dans une chaine de traitement du signal : en s'appuyant sur une description geometrique precise des champs de vecteurs de reallocation, on introduit une nouvelle methode de reallocation dite differentielle a partir de laquelle il devient possible de partager le plan temps-frequence en regions que l'on associe a une composante du signal. Cette partition peut etre donc vue a posteriori comme la decomposition du signal en composantes modulees en amplitude et/ou frequence. Nous montrons egalement que, grace a leur bonne propriete de localisation, les distributions temps-frequence reallouees peuvent etre utiles pour des problemes de detection de chirps, comme par exemple celui des ondes gravitationnelles.

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BATAILLOU, ERIC. "Analyse de signaux transitoires bruites : traitement sequentiel et traitement vectoriel. application aux signaux biomedicaux." Nice, 1994. http://www.theses.fr/1994NICE4767.

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Abstract:

Le travail que nous presentons se situe dans le cadre de l'etude des signaux multiples. Par signaux multiples, on entend non seulement des signaux provenant de plusieurs capteurs enregistres simultanement, mais aussi des sequences resynchronisees de signaux repetitifs enregistres par un capteur unique. Les methodes presentees utilisent la propriete de multiplicite des signaux pour ameliorer les performances des methodes existantes et pour developper de nouvelles methodes specifiques pouvant traiter de maniere simultanee l'information contenue dans l'ensemble des signaux. Nous proposons tout d'abord une amelioration de la methode de sommation synchrone ponderee qui permet de prendre en compte les non stationnarites du bruit, en faisant evoluer la valeur des poids en fonction de la variation du niveau de bruit de chaque realisation. Nous montrons que la valeur des poids peut etre obtenue a l'aide d'un processus adaptatif impliquant la resolution d'un probleme d'estimation sous contrainte. Nous presentons plusieurs approches pour estimer la valeur optimale de la ponderation. Nous proposons ensuite une application originale a la soustraction de bruit directement derivee des methodes d'estimation presentees precedemment. Ensuite pour estimer les liens qui existent entre les differents signaux, nous etudions la fonction de coherence qui est une mesure classique du lien spectral entre deux signaux. Nous proposons une approche permettant d'estimer le module de la fonction de coherence dans le cas non stationnaire a l'aide d'une modelisation parametrique evolutive. Dans une derniere partie, nous nous interessons aux problemes d'estimation des differences de temps d'arrivee entre plusieurs signaux. Nous proposons une methode basee sur l'estimation sous contrainte des fonctions d'intercorrelation, la contrainte imposant le respect des relations entre les differents decalages entre signaux. Toutes les etudes realisees, ont ete alors mises en uvre pour l'analyse de differents signaux biomedicaux: electrocardiogramme, potentiel d'action cardiaque, electroencephalogramme et potentiel evoque

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Kachenoura, Amar. "Traitement Aveugle de Signaux Biomédicaux." Phd thesis, Université Rennes 1, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00359155.

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Abstract:

Ce mémoire aborde l'analyse et le traitement de données biomédicales. L'objectif est d'extraire des informations nécessaires au diagnostic de certaines pathologies. Plus précisément, ce rapport de thèse peut être scindé en deux parties. La première concerne l'élaboration d'un système ambulatoire multi-varié qui permette d'explorer les fonctions neurologiques nécessaires au diagnostic de différents troubles du sommeil. Des méthodes de séparation aveugle de sources, développées pour des mélanges instantanés, ont été étudiées et appliquées pour répondre à ce problème. La seconde partie porte sur l'étude du système nerveux autonome. Le but est de caractériser le profile sympathique et parasympathique des patients. Face aux différents problèmes mathématiques rencontrés, nous avons élaboré de nouvelles méthodes d'estimation de phase. Ces dernières ont fait l'objet d'une étude comparative au travers de simulations numériques.

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Chollet, Paul. "Traitement parcimonieux de signaux biologiques." Thesis, Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Atlantique Bretagne Pays de la Loire, 2017. http://www.theses.fr/2017IMTA0024/document.

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Abstract:

Les réseaux de capteurs corporels représentent un enjeu sociétal important en permettant des soins de meilleure qualité avec un coût réduit. Ces derniers sont utilisés pour détecter des anomalies dès leur apparition et ainsi intervenir au plus vite. Les capteurs sont soumis à de nombreuses contraintes de fiabilité, robustesse, taille et consommation. Dans cette thèse, les différentes opérations réalisées par les réseaux de capteurs corporels sont analysées. La consommation de chacune d'elles est évaluée afin de guider les axes de recherche pour améliorer l'autonomie énergétique des capteurs. Un capteur pour la détection d'arythmie sur des signaux cardiaques est proposé. Il intègre un traitement du signal via l'utilisation d'un réseau de neurone à cliques. Le système proposé est simulé et offre une exactitude de classification de 95 % pour la détection de trois types d'arythmie. Le prototypage du système via la fabrication d'un circuit mixte analogique/numérique en CMOS 65 nm montre une consommation du capteur de l'ordre de 1,4 μJ. Pour réduire encore plus l'énergie, une nouvelle méthode d'acquisition est utilisée. Une architecture de convertisseur est proposée pour l'acquisition et le traitement de signaux cardiaques. Cette dernière laisse espérer une consommation de l'ordre de 1,18 nJ pour acquérir les paramètres tout en offrant une exactitude de classification proche de 98 %. Cette étude permet d'ouvrir la voie vers la mise en place de capteurs très basse consommation pouvant durer toute une vie avec une simple pile Body area sensor networks gained great focused through the promiseof better quality and cheaper medical care system. They are used todetect anomalies and treat them as soon as they arise. Sensors are under heavy constraints such as reliability, sturdiness, size and power consumption. This thesis analyzes the operations perform by a body area sensor network. The different energy requirements are evaluated in order to choose the focus of the research to improve the battery life of the sensors. A sensor for arrhythmia detection is proposed. It includes some signal processing through a clique-based neural network. The system simulations allow a classification between three types of arrhythmia with 95 % accuracy. The prototype, based on a 65 nm CMOS mixed signal circuit, requires only 1.4 μJ. To further reduce energy consumption, a new sensing method is used. A converter architecture is proposed for heart beat acquisition. Simulations and estimation show a 1.18 nJ energy requirement for parameter acquisition while offering 98 % classification accuracy. This work leads the way to the development of low energy sensor with a lifetime battery life

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Fares, Fares. "Traitement des signaux Argos 4." Thesis, Toulouse, INPT, 2011. http://www.theses.fr/2011INPT0024/document.

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Abstract:

Cette thèse est dédié à l’étude de la problématique des interférences multi utilisateurs dans le système Argos et à la proposition des diverses techniques pour réduire les effets de ces interférences. Le système Argos est un système mondial de localisation et de collecte de données géo positionnées par satellite. Il permet à l’échelle mondiale de collecter et de traiter les données émises par des émetteurs installés sur la surface de terre. Ces émetteurs sont connus sous le nom de balises. Ces balises sont installées sur des voiliers, des stations météo, des bouées, ainsi que sur quelques animaux (phoques, penguins, etc.…). Le système Argos a été créé en 1978 par le Centre National des Études spatiales (CNES), l’agence spatiale américaine (NASA) et l’agence américaine d’étude de l’atmosphère et de l’océan (NOAA). Depuis sa création, le nombre de balises Argos n’a cessé d’augmenter afin de couvrir au mieux la couverture mondiale. Nous sommes orientés ainsi à la saturation de la bande d’émission et à la présence des interférences multi utilisateurs (MUI) provenant de la réception simultanée de plusieurs signaux émis par les balises. Cette MUI limite la capacité du système Argos et dégrade les performances en termes de Taux Erreur Bit (TEB). Actuellement, le système Argos n’est capable de traiter qu’un seul signal reçu à un instant donné. D’où, l’intérêt d’implanter des techniques au niveau du récepteur capable de réduire les effets des interférences et de traiter les signaux émis par toutes les balises. Plusieurs techniques de détection multi utilisateurs (MUD) ont été développées dans le cadre de cette problématique. Ces techniques sont principalement implantées dans les systèmes CDMA où des codes d’étalement sont utilisés afin de différencier entre les différents signaux. Ceci n’est pas le cas du système Argos où les signaux ne présentent pas des séquences d’étalement et que les bandes de fréquences pour ces différents signaux ne sont pas disjointes à cause de l’effet Doppler et donc, un recouvrement spectral au niveau du récepteur est très probable. Dans ce contexte, l’objectif du travail présenté dans cette thèse est d’étudier différentes techniques MUD appliquées au système Argos et d’évaluer ces techniques au niveau des performances en termes de TEB et de complexité d’implantation. Dans ce travail, nous présentons les différentes composantes du système Argos ainsi que son mode de fonctionnement. Ensuite, nous présentons la problématique dans le système Argos ainsi que les différentes solutions proposées. Parmi ces solutions, nous montrons celle basant sur l’implantation des techniques MUD au niveau du récepteur. Ces différentes techniques MUD sont alors présentées ainsi que les avantages et les inconvénients de chacune d’elles. Parmi les techniques possédant un bon compromis entre les performances d’une part et la complexité d’autre part, nous notons la technique d’annulation par série d’interférence (SIC). Dans cette technique, les signaux sont démodulés successivement suivant l’ordre décroissant des puissances. Cette technique nécessite une étape d’estimation des paramètres des signaux à chaque étape. L’impact d’une estimation imparfaite des différents paramètres est aussi étudié. Après l’étude des impacts des erreurs d’estimation, nous proposons des estimateurs adaptables au système Argos. Les performances de ces estimateurs sont obtenues en comparant les variances de leurs erreurs aux bornes de Cramer Rao (CRB). Enfin, nous terminons le travail par une conclusion générale des résultats obtenus et nous envisageons les perspectives des prochains travaux In our thesis, we investigate the application of multi user detection techniques to a Low Polar Orbit (LPO) satellite used in the Argos system. Argos is a global satellite-based location and data collection system dedicated for studying and protecting the environment. User platforms, each equipped with a Platform Transmitter Terminal (PTT), transmit data messages to a 850 km LPO satellite. An ARGOS satellite receives, decodes, and forwards the signals to ground stations. All PTTs transmit at random times in a 100 kHz bandwidth using different carrier frequencies. The central carrier frequency f0 is 401.65 MHz. Due to the relative motion between the satellite and the platforms, signals transmitted by PTTs are affected by both a different Doppler shift and a different propagation delay. Thus, the Argos satellite receives overlapping signals in both frequency and time domains inducing Multiple Access Interference (MAI). One common approach to mitigate the MAI problem is to implement Multi User Detection (MUD) techniques at the receiver. To tackle this problem, several MUD techniques have been proposed for the reception of synchronous and asynchronous users. In particular, the Successive Interference Cancelation (SIC) detector has been shown to offer a good optimality-complexity trade-off compared to other common approaches such as the Maximum Likelihood (ML) receiver. In an Argos SIC receiver, users are decoded in a successive manner, and the signals of successfully decoded users are subtracted from the waveform before decoding the next user. This procedure involves a parameter estimation step and the impact of erroneous parameter estimates on the performance of Argos SIC receiver has been studied. Argos SIC receiver has been shown to be both robust to imperfect amplitude and phase estimation and sensitive to imperfect time delay estimation. The last part of our work focuses on the implementation of digital estimators for the Argos system. In particular, we propose a time delay estimator, a frequency estimator, a phase estimator and an amplitude estimator. These estimators are derived from the ML principle and they have been already derived for the single user transmission. In our work, we adapt successfully these estimators for the multi user detector case. These estimators use the Non Data Aided (NDA) cases in which no a priori information for the transmitted bits is required. The performance of these different estimators are compared to the Cramer Rao Bound (CRB) values. Finally, we conclude in our work by showing the different results obtained during this dissertation. Also, we give some perspectives for future work on Argos system

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Girault, Jean-Marc. "Apport des techniques du traitement du signal à l'analyse et détection de signaux emboliques." Tours, 1999. http://www.theses.fr/1999TOUR4024.

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Abstract:

Depuis quelques années, la surveillance de pathologies vasculaires suscite un intérêt grandissant en raison notamment du nombre important d'accidents vasculaires cérébraux recensés. De nos jours, les algorithmes implémentés dans les appareils du commerce (tcd), bien qu'adaptés à la détection d'emboles (caillot de sang), ne permettent pas une détection correcte des micro-emboles. Aussi nous nous proposons de développer, dans ce travail, des outils capables de détecter de façon fiable les signaux micro-emboliques. Dans ce travail nous proposons deux estimateurs temporels de fréquence instantanée du signal doppler pour mesurer par exemple le degré de sténose artérielle : l'un base sur la mesure de la longueur euclidienne permet une estimation rapide mais sommaire, l'autre fondee sur un modele paramétrique évolutif récursif permet quant à lui une estimation précise. Dans la seconde partie de ce travail, en assimilant un micro-embole a un globule rouge de grande taille, nous transposons les connaissances relatives aux signaux doppler sanguins a celles relatives aux signaux micro-emboliques. Nous proposons deux méthodes de détection de ruptures de modèles : l'une est fondée sur un test de blancheur, l'autre est basée sur la dérivée de paramètres. Après avoir défini une mesure du degré de fiabilité, nous validons les méthodes de détection proposées a partir de signaux simules et de signaux in vitro et in vivo. Enfin nous montrons que les performances des détecteurs paramétriques sont de loin les meilleurs en termes de probabilités de fausse alarme et de non-détection. Ces résultats prometteurs nous laissent penser que ces détecteurs paramétriques, implémentes sur des appareils du commerce, devraient permettre de mettre en évidence des micro-emboles de très faibles tailles et des phénomènes actuellement difficiles a identifier tels que les agrégats.

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Muti, Damien. "Traitement du Signal Tensoriel, application aux images en couleurs et aux signaux sismiques bruités." Aix-Marseille 3, 2004. http://www.theses.fr/2004AIX30047.

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Abstract:

Cette thèse est consacrée à l'élaboration et l'étude de nouvelles techniques algébriques de traitement des données multidimensionnelles et multicomposantes (MM) modélisées par des tenseurs d'ordre supérieur, i. E. Des tableaux multidimensionnels de valeurs. Une étude comparative, dédiée à l'approximation d'images en couleur et de séquences d'images en niveaux de gris non bruitées, entre: (i) l'approximation tensorielle de rang-(K1,. . . ,KN) inférieur (LRTA-(K1,. . . ,KN)), (ii) la troncature de rang-(K1,. . . ,KN) de la HOSVD, et (iii) l'approximation de rang-KPACA inférieur d'un tenseur issue de la décomposition PARAFAC/CANDECOMP, est proposée. Le lien entre les valeurs des rangs tensoriels estimés à l'aide de ces méthodes, et le contenu (spatial et spectral) d'une image ainsi que le mouvement des objets dans une séquence est aussi étudié. Deux nouvelles méthodes de filtrage multimodal des données MM bruitées sont aussi développées: (i) La première est élaborée en présence de bruit additif, gaussien, blanc et représente un filtrage de Wiener multimodal. Chacun des filtres de Wiener n-modaux optimaux Hn est déterminé en minimisant l'erreur quadratique moyenne entre le tenseur signal désiré, et le tenseur signal estimé obtenu en appliquant sur chaque n-mode du tenseur de données bruitées, le filtre Hn, par le biais de l'opérateur n-mode produit. Un algorithme numérique basé sur les moindres carrés alternatifs, permettant de déterminer les Hn, est proposé. (ii) La deuxième méthode est élaborée en présence de bruit additif, gaussien, corrélé et représente une amélioration de l'ACP multimodale réalisée par la LRTA-(K1,. . . ,KN), grâce aux cumulants d'ordre quatre. Les résultats obtenus par ces deux méthodes appliquées au débruitage des images en couleur et des signaux sismiques multicomposantes bruités améliorent ceux obtenus par les méthodes classiques This thesis is devoted to the elaboration of new algebraic processing technics for multidimensional and multicomponent (MM) data which can be modelled by higher order tensors, i. E. Multiway arrays. A comparative study, devoted to the approximation of color images and sequences of gay level images, between: (i) lower rank-(K1,. . . ,KN) tensor approximation (LRTA-(K1,. . . ,KN)), (ii) the rank-(K1,. . . ,KN) HOSVD truncation, and (iii) the lower rank-KPACA of a tensor, based on PARAFAC/CANDECOMP decomposition, is proposed. The link between the tensor rank values, estimated thanks to the previous methods, and the spatial and spectral content of a color image as well as the object movement within a sequence of images is also studied. Two new methods for multi-modal filtering of noisy MM data are also developed: (i) The first is elaborated in presence of additive white Gaussian noise and represents a new multimodal Wiener filtering. Each of the optimal n-mode Wiener filters, named Hn, is determined by minimizing the quadratic mean squared error between the desired tensor signal and the estimated tensor signal which is obtained by applying filter Hn, on each n-mode of the noisy data tensor, thanks to the n-mode product operator. An alternative least square based numerical algorithm, which enables the computation of filters Hn, is proposed. (i) The second method is elaborated in presence of additive correlated Gaussian noise and represents a multimode PCA achieved by the LRTA-(K1,. . . ,KN) improved by the fourth order cumulants. The results obtained by these two new filtering methods applied to the denoising of color images and multicomponent seismic signals are improved compared to the ones obtained with the classical methods

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Thierry, Eric. "Analyse de forme des signaux monodimensionnels : études théoriques et applications à la structure fine du signal électrique cardiaque." Nice, 1989. http://www.theses.fr/1989NICE4285.

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Abstract:

L'objectif de ce travail est l'étude des signaux transitoires répétitifs bruités en visant plus particulièrement l'application aux signaux électrocardiographiques à haute amplification. Détail point par point des hypothèses fondamentales de la technique de sommation synchrone

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Poiseau, Éric. "Traitement du signal appliqué à l'analyse des signaux EEG et ECG enregistrés pendant le sommeil." Compiègne, 1993. http://www.theses.fr/1993COMPD592.

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Abstract:

Ce mémoire concerne l'analyse des signaux EEG et ECG enregistrés pendant le sommeil en vue de l'identification automatique des différents stades du sommeil et de l'évaluation quantitative de l'effet de certaines drogues sur les paramètres électrophysiologiques les caractérisant. Le premier chapitre est un chapitre d'introduction qui présente les différents stades du sommeil. Il présente les conditions expérimentales d'acquisition des signaux utilisés pour l'évaluation des algorithmes décrits dans les chapitres suivants. Le second chapitre est consacré à l'exposé de méthodes d'analyse des signaux EEG durant le stade 2 du sommeil. Deux approches complémentaires ont été développées et validées. La première repose sur une technique de filtrage adapté. Le signal EEGB est convolué avec des "templates" simulant des formes types de fuseaux de sommeil et de complexes-K. La détection repose sur un algorithme multicritères mettant en jeu des seuils d'amplitude de durée et d'énergie. La deuxième approche utilise une analyse spectrale multi-canaux afin d'étudier la répartition énergétique de l'EEG à la surface du scalp en vue de la localisation de l'activité fuseau. Ces deux analyses mettent en évidence la présence de fuseaux de sommeil pendant les stades 3 et 4 du sommeil. Le troisième chapitre traite de l'étude de la variabilité du rythme cardiaque durant les différents stades du sommeil. Un algorithme pour la détection automatique des complexes QRS est proposé. Le processus de reconnaissance retenu repose sur l'étude des pseudo-périodicités morphologiques au sein du signal ECG. Il combine analyse morphologique et approche physiologique. L'algorithme a été utilisé pour l'étude des variations de l'intervalle R-R en fonction des différents stades du sommeil et de l'effet de substances pharmacologiques. Il est montré que certaines variations de l'intervalle R-R pourraient être utilisées pour prévoir les changements dans l'architecture du sommeil.

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Bencheikh, Kamel. "Traitement non destructif des signaux optiques." Paris 13, 1996. http://www.theses.fr/1996PA132046.

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Abstract:

L'exploitation d'une interaction non linéaire du second ordre: l'amplification paramétrique dépendante de la phase, a permis de surpasser la limite quantique standard lors du traitement et de la détection des signaux optiques. Le rendement quantique de détection est ainsi considérablement amélioré lorsque le signal est préamplifié par un amplificateur paramétrique dépendant de la phase, qui ne dégrade pas le rapport signal sur bruit. L'ensemble, amplificateur sans bruit et détecteur, peut être considéré comme un nouveau dispositif dont le rendement quantique de détection est idéal lorsque le gain de l'amplificateur est élevé. Par ailleurs, la réalisation de deux mesures quantiques non destructives (qnd) successives d'une quadrature d'un signal, nous a permis d'apporter la première démonstration complète du principe de la mesure qnd. Chaque mesure introduit une perturbation qui est rejetée sur la quadrature conjuguée, préservant de la contamination la quadrature mesurée. A l'aide des critères qnd nous avons démontré le caractère non destructif de notre double mesure ainsi que l'existence de corrélations quantiques (en dessous de la limite quantique standard) entre les mesures et avec le signal. Du point de vue des communications optiques, nous avons réalisé deux prises optiques en ligne, ayant des performances quantiques. L'étude théorique a néanmoins révélé la sensibilité de telles prises vis à vis des pertes optiques lorsque leur nombre augmente. Nous avons contourne ce problème en développant deux prises optiques quantiques amplificatrices basées sur l'amplification optique sans bruit et la séparation des photons jumeaux générés par l'amplificateur paramétrique dépendant de la phase. L'un des photons est considéré comme le signal, l'autre constitue la mesure. Les performances de cette double prise sont non classiques et montrent une grande robustesse à l'encontre de pertes optiques. L'étude théorique a révélé que les performances non classiques se conservent lorsque le nombre de prises optiques augmente

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Prieto, Guerrero Alfonso. "Compression de signaux biomédicaux." Toulouse, INPT, 1999. http://www.theses.fr/1999INPT032H.

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Abstract:

L'objectif de ce travail de thèse est de proposer des méthodes de compression de signaux biomédicaux, [. . . ] Les signaux étudiés sont de trois catégories : les ElectroMyoGrammes (EMG), les ElectroCardiogrammes (ECG), les ElectroEncéphaloGrammes (EEG). Le choix de ces signaux a été basé sur leur ample utilisation dans le diagnostic et la surveillance des patients, en milieu hospitalier ou en ambulatoire. Cette étude est divisée en quatre chapitres. Le chapitre 1 présente les signaux qui font partie de l'étude en décrivant leur principales caractéristiques. Dans le chapitre 2, une étude comparative entre diverses méthodes de compression est menée. Cette comparaison est faite en divisant les techniques utilisées en deux grandes classes : les méthodes prédictives (le DPCM, la Modélisation Multi-Impulsionnelle et le codeur CELP) et les méthodes par transformées (la Transformée en Cosinus Discrète (TCD) et la Transformée en Ondelette Discrète (TOD)). Les performances de ces deux classes de méthodes sont comparées à celles spécifiquement développées pour les signaux biomédicaux. Nous montrons que les techniques de compression par transformées permettent nettement d'obtenir les meilleurs résultats en termes de rapport signal à bruit et de taux de compression [. . . ]. Le chapitre 3 s'intéresse plus particulièrement à la compression de l'ECG mais les résultats présentés peuvent s'étendre à toute une classe de signaux proches de l'ECG, présentant une structure de motifs périodisés. Ce chapitre présente une nouvelle méthode de compression, basée sur la modélisation de l'ECG à l'aide d'une ondelette ù̀tilisateur'' créée à partir de données réelles. Les résultats [. . . ] ouvrent un champ d'applications, non seulement en compression de données mais aussi en aide au diagnostic. Enfin, le chapitre 4 aborde le problème de la compression d'un point de vue multi-dimensionnel, prenant en compte l'enregistrement en parallèle de plusieurs signaux biomédicaux, comme, par exemple, les différentes dérivations de l'ECG. Deux des techniques présentées sont l'extension au cas multi-dimensionnel des méthodes présentées dans le chapitre 2 (le DPCM et la TCD). Une nouvelle technique de compression est aussi présentée ; celle-ci exploite le lien physique entre les signaux qui forment l'ensemble de l'enregistrement simultané. Cette méthode est basée sur l'identification de filtres RIF liant les différents signaux enregistrés [. . . ]. La méthode originale basée sur l'identification de filtres fournit des résultats très prometteurs.

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Meste, Olivier. "Contribution à l'analyse de signaux non-stationnaires : application à l'étude de signaux biomédicaux." Nice, 1992. http://www.theses.fr/1992NICE4585.

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Abstract:

Les signaux non-stationnaires qui font l'objet de la thèse sont d'abord envisagés d'un point de vue général et traités par une approche temps-fréquence ; on étudie ensuite des signaux non-stationnaires répétitifs en faisant intervenir la sommation synchrone. L'étude des signaux non-stationnaires par des représentations temps-fréquence permet le suivi de l'évolution spectrale du signal au cours du temps. Nous avons étudié et amélioré certaines méthodes appartenant à la classe de Cohen en les identifiant à des lissages de la transformée de Wigner-Ville et en étudiant leurs propriétés dans le plan fréquence-fréquence. Nous avons opposé à ces lissages linéaires, d'autres dont les paramètres varient soit en fonction du contenu spectral du signal en chaque point du plan temps-fréquence, soit en suivant une loi de variation définie à priori. La transformée en ondelette de Morlet, qui appartient à cette dernière classe, a été étudiée et une modification a été proposée. Le caractère répétitif de certains signaux d'application tels que les potentiels évoqués ou les signaux cardiaques, nous a amené à concevoir de nouvelles méthodes d'estimation de retards entre les réalisations du signal. La qualité des estimateurs proposés permet tout d'abord d'améliorer le signal moyen. De plus une estimation suffisamment précise de l'écart-type du jitter permet d'envisager un réhaussement du signal moyen par déconvolution. Une analyse temps-fréquence sur les signaux moyens permet alors de façon plus précise de déceler les détails permanents d'une réalisation à l'autre. L'amélioration des techniques de sommation synchrone rend possible, en réduisant le nombre de signaux sommés, de suivre des variations dynamiques réellement observées. Un algorithme adaptatif LMS a été proposé et son équivalence avec le moyennage à pondération exponentielle a été établie The non stationary signals wich are the subject of the thesis are first considered from a general point of view and processed through a time-frequency approach ; further, repetitive non stationary signals are studied by means of signal averaging. Studying non stationary signals using time-frequency representations makes it possible to observe signal spectral variations in function of time. Some methods belonging to Cohen's class have been studied and improved ; for this, they have been identified to smoothings of the Wigner-Ville transform and their properties observed in a frequency-frequency representation. In opposition to these linear smoothings other ones have been proposed whose parameters vary either in function of signal spectral information at each point of the time-frequency domain, or following and a priori law of variation. Morlet's wavelet transform, wich belongs the the later class, has been studied and a modification has been proposed. The repetitive nature of certain signals like evoked potentials of cardiac signals, lead us to set up new methods for estimating time delay between two signals realizations. The performance of the proposed estimates first allows to improve averaging. Moreover, a sufficiently precise estimation of the jitter standard deviation lets hope averaged signals makes it possible to detect, in a more precise maner, permanent details from one realization to another. The improvement of signal averaging techniques, makes it possible to follow some real dynamic variations by reducing the number of averaged signals. A LMS adaptive algorithm has been proposed and its equivalence with exponentially weighted averaging has been proven

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Lançon, Fabienne. "Extraction de signaux radar." Rennes 1, 1996. http://www.theses.fr/1996REN10163.

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Abstract:

Cette these concerne l'application de techniques de traitement du signal et traitement de l'information sur les emissions radar interceptees par un equipement de contre-mesures. Les themes principaux abordes lors de cette etude traitent de l'amelioration de sensibilite du recepteur, la classification et la representation des signaux radar. Apres une rapide presentation du domaine des contre-mesures, le second chapitre s'interesse a l'evaluation des performances du recepteur en termes de rapport signal-a-bruit, probabilite de detection et precision des mesures. Une etude plus precise a ete menee pour analyser statistiquement le processus aleatoire issu d'une detection quadratique apres filtrage video. Ensuite, l'introduction de traitements de post-detection, bases sur le principe de correlation, tire profit de l'integration temporelle pour ameliorer la detection de signaux a haut facteur de forme. Le quatrieme et dernier chapitre se concentre sur l'etape d'extraction des signaux radar afin de traiter les superpositions d'impulsions et les imbrications de trains d'impulsions, phenomenes de plus en plus presents dans un environnement electromagnetique plus dense et integrant des radars de complexite grandissante. C'est pourquoi definir l'impulsion comme un ou des paquets d'echantillons modifie le principe de l'extracteur. De plus, l'analyse des enchainements temporels des parametres radar aboutit a une nouvelle modelisation des signaux. Au sein d'une architecture d'extraction, nous proposons un modele base sur la representation structurelle des donnees dans le but de favoriser la separation des emissions dites complexes

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Zerubia, Josiane. "Modélisation d'un signal à partir d'observations bruitées : application à la réduction du bruit pour des signaux de parole." Nice, 1986. http://www.theses.fr/1986NICE4071.

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Abstract:

Modélisation et traitement d'un signal bruité. Réduction des perturbations dues au bruit. Etude de l'influence du bruit sur l'estimation des paramètres d'un prédicteur linéaire. On présente 4 méthodes dites "de la corrélation étendue", "des moindres carrés corrigés", "de la sommation synchrone" et "du gradient"

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Stienne, Georges. "Traitement des signaux circulaires appliqués à l'altimétrie par la phase des signaux GNSS." Phd thesis, Université du Littoral Côte d'Opale, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00980907.

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Abstract:

Lorsqu'une grandeur est observée par une série temporelle de mesures périodiques, telles que des mesures d'angles, les outils statistiques du domaine linéaire ne sont plus adaptés à l'estimation des paramètres statistiques de cette série. Nous proposons des filtres et un opérateur de fusion adaptés aux grandeurs aléatoires circulaires. Ils sont développés dans un cadre bayésien avec la distribution circulaire normale de von Mises. De plus, on propose un estimateur circulaire GLR (Global Likehood Ratio) de ruptures dans un signal angulaire s'appuyant sur un filtre particulaire défini dans le domaine circulaire. Le traitement des signaux GNSS repose traditionnellement sur l'estimation récursive, en boucles fermées, de trois paramètres : le délai de code, la phase et la fréquence porteuse du signal reçu. On montre dans cette thèse que l'estimation de la phase et de la fréquence en boucle fermée est à l'origine d'imprécisions et de perturbations additionnelles. On propose une nouvelle approche pour l'estimation de ces paramètres en boule ouverte. Dans ce cas, les mesures de phase sont des angles, définis entre ‒π et π. Statistiquement, elles peuvent être modélisées par la distribution circulaire de von Mises et l'on utilise donc les outils d'estimation circulaire développés dans cette thèse pour les traiter. On montre l'intérêt de l'approche proposée pour le positionnement et pour l'altimétrie par réflectométrie des signaux GNSS. La précision obtenue est de l'ordre du centimètre, pour des durées d'intégrationd'une milliseconde. On propose également une technique de résolution de l'ambiguïté de phase, utilisable dans une approche mono-récepteur et mono-fréquence.

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Dellandréa, Emmanuel. "Analyse de signaux vidéos et sonores : application à l'étude de signaux médicaux." Tours, 2003. http://www.theses.fr/2003TOUR4031.

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Abstract:

La problématique considérée concerne l'étude de séquences multimédia constituées d'images et de sons dont il s'agit d'étudier les corrélations de manière à aider à la compréhension de l'origine des bruits. L'analyse des séquences d'images consiste à suivre les objets en mouvement de manière à permettre leur étude. Une méthode générique, reposant sur une combinaison de suivi de régions et de contours, et une méthode adaptée aux objets homogènes, reposant sur la théorie des ensembles de niveaux, sont proposées. L'analyse des données sonores consiste en l'élaboration d'un système d'identification reposant sur des données sonores consiste en l'élaboration d'un système d'identification reposant sur l'étude de la structure des signaux grâce à des codages adaptés et à leur modélisation par les lois de Zipf. Ces méthodes ont été évaluées sur des séquences acoustico-radiologiques dans le cadre de l'étude de la pathologie du reflux gastro-oesophagien, en collaboration avec l'équipe Acoustique et Motricité Digestive de l'Université de Tours The work deals with the study of multimedia sequences containing images and sounds. The analysis of images sequences consists in the tracking of moving objects in order to allow the study of their properties. The investigations have to enable the understanding of sounds when correlated to events in the image sequence. One generic method, based on the combination of regions and contours tracking, and one method adapted to homogeneous objects, based on level set theory, are proposed. The analysis of audio data consists in the development of an identification system based on the study of the structure of signals thanks to their coding and Zipf laws modeling. These methods have been evaluated on medical sequences within the framework of the gastro-oesophageal reflux pathology study, in collaboration with the Acoustique et Motricité Digestive research team of the University of Tours

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Masmoudi, Mohamed Lamine. "Détection d'un défaut localisé dans un multiplicateur d'éolienne : approche par analyse des grandeurs électromécaniques." Thesis, La Rochelle, 2015. http://www.theses.fr/2015LAROS001.

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Abstract:

Le travail présenté dans ce mémoire a été effectué dans le cadre du projet FEDER ”Maintenance prédictive des éoliennes et maîtrise des impacts environnementaux”. Un des objectifs du projet a été de développer, dans le Poitou-Charentes, des compétences dans le domaine de l’éolien en lien avec les activités des laboratoires LIAS et LaSIE. Pour le LIAS, il a été décidé de lancer une nouvelle activité de recherche sur le diagnostic de défauts mécaniques. Le cadre du projet concernant l’éolien, les défauts localisés dans les multiplicateurs ont été privilégiés. Par ailleurs, nous avons restreint l’étude au régime stationnaire afin de simplifier l’apprentissage des différents phénomènes mis en jeu et des techniques de traitement du signal utilisées. Dans une première partie, nous avons étudié les signatures de défaut sur les signaux vibratoires. Cette phase a été facilitée par l’utilisation des données expérimentales mise à disposition par le Bearing Data Center de la Case Western Reserve - University de Cleveland. Parmi les méthodes de traitement de signal utilisées, nous avons opté pour l’analyse d’enveloppe mise en oeuvre dans les techniques de type Time Synchronous Analysis (TSA). A cette occasion, nous avons défini une procédure complète de détection de défaut que nous avons conservée tout au long de cette étude en appliquant une technique d’identification de type PNL qui nous a permis d’obtenir des résultats comparables à des méthodes haute résolution de type ESPRIT. Par la suite, nous nous sommes recentrés sur l’application éolienne en réalisant un banc d’essai original permettant d’émuler un défaut au niveau de l’accouplement de deux machines électriques. L’idée principale a été de recenser l’ensemble des signaux exploitables dans le cadre de la détection du défaut émulé et de fournir une classification entre les courants électriques, le couple mécanique et la vitesse des machines. Par ailleurs, un comparatif entre signaux mesurés et signaux estimés a été présenté. Il en ressort qu’il est possible d’obtenir un signal observé plus riche que la mesure directe en terme de composantes spectrales liées au défaut. Cette amélioration est rendue possible par une synthèse adéquate des gains d’observation qui a été obtenue après linéarisation de l’observateur étudié. En marge de l’application éolienne, le cas d’un moteur commandé vectoriellement a été abordé. L’idée a été d’exploiter les performances de la boucle de vitesse afin d’amplifier les composantes recherchées dans les courants électriques. L’ensemble de ces pistes de recherches a été testé en simulation et expérimentalement The work presented in this thesis was carried out under the FEDER project ”Maintenance prédictive des éoliennes et maîtrise des impacts environnementaux”. One of the project objectives was to develop, in Poitou-Charentes, expertise in the field of wind power in connection with the activities of LIAS and LaSIE laboratories. For LIAS, it was decided to launch a new research activity on the diagnosis of mechanical faults. The localized defects in gearbox were privileged. Furthermore, we restricted the study to the stationary system to simplify the learning of different phenomena involved and signal processing techniques. In the first part, we studied the fault signatures on the vibration signals. This phase was facilitated by the use of experimental data available from the Bearing Data Center of the Case Western Reserve - Cleveland University. Among the signal processing methods, we opted for envelope analysis implemented in the Synchronous Time Averaging (TSA). On this occasion, we defined a comprehensive fault detection procedure that we have maintained throughout this study by applying a NLP identification technique where we obtained similar results compared to high-resolution methods as ESPRIT. There after, we refocused on wind power applications by making an original test bench capable of emulating a fault in the coupling of two electrical machines. The main idea was to identify all usable signals in the context of emulated fault detection and to provide a classification between electric currents, mechanical torque and speed of the machines. Moreover, a comparison between measured signals and estimated ones was discussed. It shows that it is possible to get an observed signal richer than direct signal measurement in terms of spectral components related to the defect. This improvement is made possible by an appropriate synthesis of gains observer which was obtained after linearization of the studied observer. In the margin of wind application, the case of a motor controlled by vector was also discussed. The idea was to exploit the speed loop performance to amplify the fault components in electrical currents. All these researches have been tested in simulation and experimentally

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Firla, Marcin. "Automatic signal processing for wind turbine condition monitoring. Time-frequency cropping, kinematic association, and all-sideband demodulation." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016GREAT006/document.

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Abstract:

Cette thèse propose trois méthodes de traitement du signal orientées vers la surveillance d’état et le diagnostic. Les techniques proposées sont surtout adaptées pour la surveillance d’état, effectuée à la base de vibrations, des machines tournantes qui fonctionnent dans des conditions d’opération non-stationnaires comme par exemple les éoliennes mais elles ne sont pas limitées à un tel usage. Toutes les méthodes proposées sont des algorithmes automatiques et gérés par les données.La première technique proposée permet de sélectionner la partie la plus stationnaire d’un signal en cadrant la représentation temps-fréquence d’un signal.La deuxième méthode est un algorithme pour l’association des dispositions spectrales, des séries harmoniques et des séries à bandes latérales avec des fréquences caractéristiques provennant du cinématique d'un système analysé. Cette méthode propose une approche unique dédiée à l’élément roulant du roulement qui permet de surmonter les difficultés causées par le phénomène de glissement.La troisième technique est un algorithme de démodulation de bande latérale entière. Elle fonctionne à la base d’un filtre multiple et propose des indicateurs de santé pour faciliter une évaluation d'état du système sous l’analyse.Dans cette thèse, les méthodes proposées sont validées sur les signaux simulés et réels. Les résultats présentés montrent une bonne performance de toutes les méthodes This thesis proposes a three signal-processing methods oriented towards the condition monitoring and diagnosis. In particular the proposed techniques are suited for vibration-based condition monitoring of rotating machinery which works under highly non-stationary operational condition as wind turbines, but it is not limited to such a usage. All the proposed methods are automatic and data-driven algorithms.The first proposed technique enables a selection of the most stationary part of signal by cropping time-frequency representation of the signal.The second method is an algorithm for association of spectral patterns, harmonics and sidebands series, with characteristic frequencies arising from kinematic of a system under inspection. This method features in a unique approach dedicated for rolling-element bearing which enables to overcome difficulties caused by a slippage phenomenon.The third technique is an all-sideband demodulation algorithm. It features in a multi-rate filter and proposes health indicators to facilitate an evaluation of the condition of the investigated system.In this thesis the proposed methods are validated on both, simulated and real-world signals. The presented results show good performance of all the methods

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Cont, Arshia. "Traitement et programmation temps-réel des signaux musicaux." Habilitation à diriger des recherches, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00829771.

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Abstract:

Mes activités de recherche et d'encadrement, depuis ma soutenance de thèse en octobre 2008, gravitent à la confluence de deux problématiques souvent considérées comme distinctes dont le couplage est plus qu'évident en informatique musicale : l'écoute artificielle et la programmation synchrone des signaux musicaux en temps réel. Le but est d'enrichir chaque domaine respectivement et de fournir des outils nécessaires aux artistes pour étendre leurs capacités de création musicale sur ordinateur (à celui de leurs homologues humains). Le premier aspect de tout système de musique interactive est l'acte de l'écoute ou formellement parlant, l'extraction d'informations musicaux en temps réel. J'ai concentré mes efforts sur les approches axées sur les applications telles que la détection de pitch polyphonique et les techniques d'alignement en temps réel d'une part. Puis, d'autre part, j'ai abordé des problèmes fondamentaux liés à la représentation des signaux. Pour le premier volet, nous avons proposé deux approches reconnues comme l'état de l'art et renommées par leur utilisation par la communauté artistique et leur reconnaissance au sein de la communauté MIR. Le deuxième volet théorique porte sur le problème fondamental de la quantification et la qualification du contenu de l'information arrivant progressivement dans un système en utilisant des méthodes de la géométrie de l'information. Le deuxième et plus récent aspect de mon travail se concentre sur la programmation synchrone réactive de la musique, couplée à des systèmes d'écoute (ou la formalisation de réactions dans les systèmes interactifs aux perceptions artificielles en temps réel). Notre approche est motivée par les pratiques actuelles en art numérique et les exigences d'évaluation en temps réel qu'elles demandent. L'incarnation majeure de cette approche est le système Antescofo doté d'une machine d'écoute et d'un langage dynamique et qui s'est imposé dans le monde entier dans le répertoire de la musique mixte, reconnu du public depuis 2009. L'écriture du temps, l'interaction et la tentative d'assurer leur exécution correcte en temps réel posent des problèmes difficiles pour l'informatique et les concepteurs de systèmes. Ce couplage fort fera l'objet de mon travail dans les années à venir sous la bannière des systèmes de musique Cyber-physique. Le couplage entre la machine d'écoute et des langages temps réel nécessite d'augmenter les approches actuelles avec des modèles formels de temps, dépassant les approches fonctionnelles qui dominent pour développer une formalisation des exigences de réaction et d'exécution. Il faudra en conséquence repenser nos méthodes usuelles de traitement audio multiforme et leurs modèles de calculs sous-jacents en ce qui concerne le temps.

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Zerubia, Josiane. "La représentation et le traitement de signaux bruités." Nice, 1988. http://www.theses.fr/1988NICE4207.

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Arzi, Mohammad. "Traitement automatique des signaux vestibulo-oculaires et optocinétiques." Lyon, INSA, 1986. http://www.theses.fr/1986ISAL0025.

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Abstract:

Analyse entièrement automatique et fiable des réflexes vestibulo-oculaire{R. V. 0) et optocinétique (R. O. C. ). Pour cette analyse, un nouvel algorithme a été développe qui effectue une classification des phases lentes et rapides du nystagmus oculaire. La méthode utilisée pour le classement des phases lentes, fait appel à des notions de la théorie des sous ensembles flous. On peut résumer la méthode comme suit : 1)Une classification globale des phases lentes est réalisée. A chaque point du nystagmus une valeur est affectée qui détermine, dans un contexte global du nystagmus, son appartenance aux phases lentes. 2)Se basant sur ce classement, la forme globale de l'évolution des phases lentes est révélée en faisant un ajustement de courbe au sens des moindres carrés pondérés par la fonction d'appartenance obtenue en 1). 3)Le classement des phases lentes est raffiné en se basant sur la forme globale que l'an a obtenue en 2). Cette fois on obtient une classification locale des phases lentes. 4)La "Position Cumulée de la Phase Lente" (P. C. P. L. ) de l’œil est construite en supprimant les phases rapides et en mettant bout à bout les phases lentes et en faisant une interpolation pendant les phases rapides. 5)Un ajustement de courbe sur la P. C. P. L. Est effectué. Cet ajustement se fait au sens des moindres carrés pondérés par la dernière fonction d'appartenance. Les paramètres des R. V. O. Ou R. O. C. Sont calculés en se basant sur cette dernière courbe.

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Arzi, Mohammad. "Traitement automatique des signaux vestibulo-oculaires et optocinétiques." Grenoble 2 : ANRT, 1986. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb375955506.

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Zerubia, Josiane. "La Représentation et le traitement de signaux bruités." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37619370r.

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Mian, Qaisar Saeed. "Echantillonnage et traitement conditionnés par le signal : une approche prometteuse pour des traitements efficaces à pas adaptatifs." Grenoble INPG, 2009. http://www.theses.fr/2009INPG0024.

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Abstract:

Les récentes sophistications dans le domaine des systèmes mobiles demandent de plus en plus de ressources de traitement. En vue de maintenir l'autonomie de ces systèmes, minimiser l'énergie est devenu l'un des défis les plus difficile pour les industriels. Partant de ce constat, nous avons amélioré l'efficacité énergétique en adaptant l'activité du système en fonction des caractéristiques locales du signal d'entrée. L'échantillonnage et la sélection des parties actives du signal ainsi que l'extraction de paramètres locaux sont les bases de la chaîne de traitement proposée. Sur la base de la chaîne de traitement proposée, des techniques de filtrage adaptatifs et d’analyses à résolution adaptative sont développées. Les solutions proposées sont de nature non stationnaire et elles adaptent leur charge de traitement et la résolution en temps-fréquence en fonction du signal d'entrée. Il est démontré que ces techniques permettent des gains drastiques en calcul tout en fournissant des résultats de qualité appropriée par rapport aux approches classiques. La chaîne de traitement proposée a été également caractérisée en terme de résolution effective. Par ailleurs, il semblerait que pour un choix approprié de la résolution en temps et de l’ordre d'interpolation, la solution proposée atteint une résolution effective plus élevée que celle de l'approche classique The recent sophistications in the areas of mobile systems and sensor networks demand more and more processing resources. Ln order to maintain the system autonomy, energy saving is becoming one of the most difficult industrial challenges, in mobile computing. Most of the efforts to achieve this goal are focused on improving the embedded systems design and the battery technology, but very few studies target to exploit the input signal time-varying nature. It. Is known that almost aIl real world signaIs are non stationary in nature. Therefore, we aim to achieve power efficiency by smartly adapting the system processing activity inaccordance to the input signal local characteristics. It is done by completely rethinking the existing processing chain and devised a new one byemployitJg asmart combination of the non-uniform and the uniform signal processing tools. Sampling, activity selection and local parameters extraction are basis. . Of. The proposed processing chain. This approach is based on the level crossing sampling, it makes to pilot the system sampling frequency and the processing activity by the input signal itself. The adopted sampling scheme produces the non-uniformly spaced in time samples, which allows an easy activity selection and local fea. Tures extraction of the input signal. Ln this C(JpteXt a novel technique is devised for analyzing the non-uniformly sampled signal spectrum. A comparison of the proposed technique with the existing ones is rrlade. It shows that the proposed technique out performs the existing techniques in terms of computational efficiency and spectral ql!ality. Based upon the proposed processing chain the adaptive rate filtering and the adaptive resolution analysis techniques are devised. The proposed sOlutions adapt their processing load and time-frequency resolution to the input signal. It demonstrates that they achieve drastic computational gains while providing appropriate. Quality results compared to the counter classical approaches. The processing chain performance is also characterized in terms of its effective resolution; It is shown that for an appropriate choice of time resolution and interpolation order, the proposed solution achieves a higher effective resolution compared to the counter classical one

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Sirot, Isabelle. "Modélisation et caractérisation des signaux logiques CMOS /." Paris : Ecole nationale supérieure des télécommunications, 1996. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb358100208.

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Monir, Abdelilah. "Contribution à la modélisation et à la synthèse des signaux aléatoires : signaux non gaussiens, signaux à corrélation non exponentielle." Angers, 2003. http://www.theses.fr/2003ANGE0020.

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Abstract:

"Les systèmes complexes, qui mettent en jeu un grand nombre d'agents interagissant de manière non triviale, peuvent dans certains régimes de fonctionnement présenter des propriétés statistiques non standard, qui s'opposent à celles des systèmes linéaires classiques. En particulier, les statistiques du premier ordre se caractérisent souvent par une densité de probabilité non gaussienne, elle-même dans la plupart des cas, à queue épaisse. Egalement, pour les statistiques du deuxième ordre, les corrélations sont souvent non exponentielles, fréquemment à longue dépendance statistique. C'est précisément à la modélisation et à la synthèse de signaux aléatoires obéissant à ces propriétés statistiques, que ce mémoire est consacré. Dans un premier temps, nous abordons le phénomène de la queue épaisse de la densité de probabilité. Afin de la modéliser, nous utilisons les modèles "gaussiens généralisés d'exposant α". En particulier, nous réussissons à inverser la fonction de répartition du bruit gaussien généralisé d'exposant 1/2, que nous rendons exprimable au moyen d'une fonction spéciale dite "de Lambert". Nous proposons pour la première fois une méthode de synthèse de ce bruit avec une précision contrôlée à partir de l'évaluation numérique de cette fonction. Nous étudions ensuite le phénomène de la longue dépendance à travers l'élaboration d'un nouveau modèle, basé sur les systèmes dynamiques (max,+). Pour synthétiser des réalisations effectives, le modèle proposé a l'avantage de prendre la forme d'une simple récurrence d'ordre un, facilement programmable, permettant une synthèse en ligne sur des horizons temporels potentiellement illimités. Ces modèles trouveraient des applications dans la simulation des systèmes physiques réels dans plusieurs domaines comme le trafic des réseaux informatique ou le trafic des réseaux de télécommunications, le trafic routier ou encore les échanges boursiers. . . " The complex systems that bring a large number of interacting agents which play in a non commonplace way, can in some operating systems present non standard statistical properties, which are opposed to those of the traditional linear systems. In particular, the statistics of the first order are often characterized by a non gaussian probability density, this density in the majority of the cases with a heavy-tail. In the same way, for statistics of the second order, the correlations are often non exponential, freqquently with long statistical dependence. It is precisely with the modeling and the synthesis of random signals obeying these statistical properties, that this work is devoted. Initially, we approach the heavy-tail phenomenon of the probability density. In order to model it, we use the "generalized gaussian with an α exponent". Particulary, we succeed to reverse the distribution function of the generalized gaussian noise with an 1/2 exponent, which will be presented by means of special function called "Lambert function". For the first time, we propose a synthesis method of this noise with controlled accuracy starting from the numerical evaluation of this function. We study then the long statistical dependence phenomenon through the development of a new model, based on dynamic systems (max,+). For the synthesis of the e®ective achievements, the model proposed has the advantage of taking the form of a simple recurrence of one order, easily programmable, allowing an on-line synthesis on potentially unlimited temporal horizons. These models would find some applications in simulation of real physical systems for many areas such as computer network tra±c, telecommunications network tra±c, transport road tra±c and stock exchange. .

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Rossello, Norbert. "Optimisation par traitement de signal et automatique de la pureté spectrale de forts signaux d'émission : application aux émissions sonar." Nice, 1990. http://www.theses.fr/1990NICE4416.

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Abstract:

Alors d'une émission sonar, les variations de l'antenne acoustique distordent les signaux d'émission. Cette étude présente une correction permettant de résoudre ce problème. Elle consiste en une régulation en boucle fermée du fonctionnement de la chaine d'émission sonar. C’est la correction par analyse spectrale et bouclage. La correction se réalise comme suit : dans un premier temps l'analyse spectrale du signal d'émission permet de connaitre sa répartition fréquentielle, et d'estimer sa pureté spectrale par rapport à un critère fixe. De par ses qualités développées dans cette étude, nous proposons l'analyse spectrale inspirée de Prony. La distorsion du signal d'émission est alors connue. Dans un deuxième temps nous adressons à la commande le moyen de corriger cette distorsion. Ceci nous impose de résoudre un système non linéaire avec contraintes. Pour cette résolution, dans l'ensemble des algorithmes présentés, nous proposons celui de Newton-Raphson à pas optimisé. La correction est alors totalement définie. Des simulations effectuées pour différentes variations de la charge introduisant de la distorsion harmonique, ainsi que pour des imperfections dans la chaine d'émission, ont parfaitement validé le développement théorique de cette étude

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Dissertations / Theses on the topic 'Traitements des signaux'

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