Дисертації: "Modulation par fréquence d’Impulsion"

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Al, Attar Houssein. "Bidirectional Electric Vehicle Charger Control." Thesis, Ecole centrale de Nantes, 2022. http://www.theses.fr/2022ECDN0043.

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Dans cette thèse inscrite dans le cadre de la chaire Renault-Centrale Nantes, l’objectif est de concevoir des stratégies de contrôle pour améliorer les performances et le rendement du chargeur réversible du Véhicule Electrique (VE). Dans le mode décharge, le nouveau défi consiste à concevoir une stratégie de Modulation par Décalage de Phase (MDP) pour améliorer la zone de fonctionnement et le rendement du convertisseur DC-DC. La loi de commande est basée sur l’inversion de gain du convertisseur DC-DC LLC. Du point de vue coût, la contribution porte essentiellement sur la conception d’une stratégie d’optimisation pour diminuer le dimensionnement du convertisseur DC-DC LLC mais aussi d’améliorer les performances de la stratégie de Modulation par Fréquence d’Impulsion (MFI). Ensuite, un développement d’un modèle grand signal du convertisseur LLC basé sur la stratégie MDP est élaboré. La contribution principale consiste à implémenter des stratégies du contrôle robuste, telles que la commande sans modèle et la commande adaptive super twisting, combinées avec la stratégie MDP. D’autre part, l’apport principal conduit à fournir une stratégie de contrôle hybride du chargeur afin de réguler la tension du bus DC dans les zones de saturation du convertisseur DC-DC. Enfin, une nouvelle topologie d’un chargeur VE avec la structure DAB est étudiée. Une stratégie de contrôle en cascade est proposée pour régler le bus DC et le courant réseau. Différentes stratégies de modulation, telles que les modulations par décalage d’un ou de deux déphasages, sont étudiées. Des résultats de simulation de modèles de chargeurs réels sont présentés afin de mettre en évidence l’efficacité des stratégies de contrôle proposées
In this thesis, part of the chair Renault/Centrale Nantes, the aim is to design control strategies to improve the performance and efficiency of the bidirectional charger of the Electric Vehicle (EV). In the discharging mode, the new challenge is to design a Phase Shift Modulation (PSM) strategy to improve the operating zone and efficiency of the DC-DC converter. The control law is based on the DC-DC LLC gaininversion. In terms of cost, the contribution is mainly about the design of an optimization strategy, not only to reduce the sizing of the DC-DC LLC converter, but also to improve the performance of the Pulse Frequency Modulation (PFM) strategy. Then, a large signal model of the LLC converter based on the PSM strategy is developed. The main contribution consists of implementing robust control strategies, such as model-free control and adaptive super twisting control, combined with the PSM strategy. On the other hand, the key contribution leads to provide a hybrid control strategy of the charger in order to be able to regulate the DC bus voltage in the saturation zones of the DC-DCconverter. Finally, a new topology of an EV charger with the DAB structure is studied. A backstepping control strategy is proposed to regulate the DC bus voltage and the grid current. Different modulation strategies, such as single and dual phase shift modulation,are studied. Simulation results of real charger models are presented in order to highlight the effectiveness of the proposed control strategies

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Mestre, Adrover Miquel Angel. "Data center optical networks : short- and long-term solutions." Thesis, Evry, Institut national des télécommunications, 2016. http://www.theses.fr/2016TELE0022/document.

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Les centres de données deviennent de plus en plus importants, allant de petites fermes de serveurs distribuées à des grandes fermes dédiées à des tâches spécifiques. La diffusion de services "dans le nuage" conduit à une augmentation incessante de la demande de trafic dans les centres de données. Dans cette thèse, nous étudions l'évolution des réseaux dans les centres de données et proposons des solutions à court et à long terme pour leur intra-connexion physique. Aujourd'hui, la croissance de la demande de trafic met en lumière la nécessité urgente d’interfaces à grande vitesse capables de faire face à la bande passante exigeant de nouvelles applications. Ainsi, à court terme, nous proposons de nouveaux transpondeurs optiques à haut débit, mais à faible coût, permettant la transmission de 200 Gb /s utilisant des schémas de modulation en intensité et à détection directe. Plusieurs types de modulations d’impulsions en amplitude avancées sont explorés, tout en augmentant la vitesse à des débits symboles allant jusqu’à 100 GBd. La génération électrique à haute vitesse est réalisé grâce à un nouveau convertisseur analogique-numérique intégré, capable de doubler les vitesses des entrées et de générer des signaux à plusieurs niveaux d’amplitude. Cependant, le trafic continuera sa croissance. Les centres de données actuels reposent sur plusieurs niveaux de commutateurs électroniques pour construire un réseau d'interconnexion capable de supporter une telle grande quantité de trafic. Dans une telle architecture, la croissance du trafic est directement liée à une augmentation du nombre des composants du réseau, y-compris les commutateurs avec plus de ports, les interfaces et les câbles. Le coût et la consommation d'énergie qui peut être attendus à l'avenir est intenable, ce qui appelle à une réévaluation du réseau. Par conséquent, nous présentons ensuite un nouveau concept fondé sur la commutation de "slots" optiques (Burst Optical Slot Switching, i.e. BOSS) dans lequel les serveurs sont connectés via des nœuds BOSS à travers des anneaux de fibres multiplexé en longueur d'onde et en temps, et organisés dans une topologie en tore. Au cours de cette thèse, nous étudions la mise en œuvre des nœuds BOSS; en particulier, la matrice de commutation et les transpondeurs optiques. L'élément principal au sein de la matrice de commutation est le bloqueur de slots, qui est capable d'effacer n’importe quel paquet (slot) sur n’importe quelle longueur d'onde en quelques nanosecondes seulement. D'une part, nous explorons l'utilisation d'amplificateurs optiques à semi-conducteurs comme portes optiques à utiliser dans le bloqueur des slots, et étudier leur cascade. D'autre part, nous développons un bloqueur de slots intégré monolithiquement capable de gérer jusqu'à seize longueurs d'onde avec la diversité de polarisation. Ensuite, nous présentons plusieurs architectures de transpondeur et nous étudions leur performance. La signalisation des transpondeurs doit répondre à deux exigences principales: le fonctionnement en mode paquet et la résistance au filtrage serré. D'abord, nous utilisons des transpondeurs élastiques qui utilisent des modulations Nyquist N-QAM, et qui adaptent le format de modulation en fonction du nombre de nœuds à traverser. Ensuite, nous proposons l'utilisation du multiplexage par répartition orthogonale de la fréquence en cohérence optique (CO-OFDM). Avec une structure de paquet inhérente et leur grande adaptabilité fréquentielle, nous démontrons que les transpondeurs CO-OFDM offrent une capacité plus élevée et une meilleure portée que leurs homologues Nyquist. Finalement, nous comparons notre solution BOSS avec la topologie Clos replié utilisée aujourd'hui. Nous montrons que notre architecture BOSS nécessite 400 fois moins de transpondeurs et de câbles que les réseaux de commutation électronique d'aujourd'hui, ce qui ouvre la voie à des centres de données hautement évolutifs et durables
Data centers are becoming increasingly important and ubiquitous, ranging from large server farms dedicated to various tasks such as data processing, computing, data storage or the combination thereof, to small distributed server farms. The spread of cloud services is driving a relentless increase of traffic demand in datacenters, which is doubling every 12 to 15 months. Along this thesis we study the evolution of data center networks and present short- and long-term solutions for their physical intra-connection. Today, rapidly-growing traffic in data centers spotlights the urgent need for high-speed low-cost interfaces capable to cope with hungry-bandwidth demanding new applications. Thereby, in the short-term we propose novel high-datarate low-cost optical transceivers enabling up to 200 Gb/s transmission using intensity-modulation and direct-detection schemes. Several advanced pulse amplitude modulation schemes are explored while increasing speeds towards record symbol-rates, as high as 100 GBd. High-speed electrical signaling is enabled by an integrated selector-power digital-to- analog converter, capable of doubling input baud-rates while outputting advance multi-level pulse amplitude modulations. Notwithstanding, data centers’ global traffic will continue increasing incessantly. Current datacenters rely on high-radix all-electronic Ethernet switches to build an interconnecting network capable to pave with such vast amount of traffic. In such architecture, traffic growth directly relates to an increase of networking components, including switches with higher port-count, interfaces and cables. Unsustainable cost and energy consumption that can be expected in the future calls for a network reassessment. Therefore, we subsequently present a novel concept for intra-datacenter networks called burst optical slot switching (BOSS); in which servers are connected via BOSS nodes through wavelength- and time-division multiplexed fiber rings organized in a Torus topology. Along this thesis we investigate on the implementation of BOSS nodes; in particular, the switching fabric and the optical transceivers. The main element within the switching fabric is the slot blocker, which is capable of erasing any packet of any wavelength in a nanosecond time-scale. On the one hand, we explore the use of semiconductor optical amplifiers as means of gating element to be used within the slot blocker and study their cascadability. On the other hand we develop a monolithically integrated slot blocker capable of handling up to sixteen wavelength channels with dual-polarization diversity. Then we present several transceiver architectures and study their performances. Transceivers’ signaling needs to fulfill two main requirements: packet-mode operation, i.e. being capable of recovering few microsecond –long bursts; and resiliency to tight filtering, which occurs when cascading many nodes (e.g. up to 100). First we build packet-mode Nyquist-pulse-shaped N-QAM transceivers, which adapt the modulation format as a function of the number of nodes to traverse. Later we propose the use of coherent-optical orthogonal frequency division multiplexing (CO-OFDM). With inherent packet structure and high spectral tailoring capabilities, we demonstrate that CO-OFDM-based transceivers offer higher capacity and enhanced reach than its Nyquist counterpart. Finally, we compare our BOSS solution to today’s Folded Clos topology, and show that our BOSS architecture requires x400 fewer transponders and cables than today’s electronic switching networks, which paves the way to highly scalable and sustainable datacenters

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De, Luigi Christophe. "Estimation par Méthodes Temps-Fréquence Appliquée à des Signaux Intrapulses Radar." Toulon, 2000. http://www.theses.fr/2000TOUL0010.

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Ce travail concerne l'estimation de paramètres et la classification de signaux intrapulses. Les signaux sont loodélisés par des sinusoïdes, noyées additivement dans un bruit blanc et Gaussien, dont la fréquence instantanée peut décrire un des trois modèles proposées dont deux ont pour ori¬ginalité de ne pas être à phase polynôiniale. A travers les mesures temporelles du signal perturbé, l'estimation des paramètres de la fréquence instantanée se fait à partir de l'estimateur du maximum de vraisemblance (MV). Après avoir donné les bornes de Cramér-Rao asymptotiques des différents modèles étudiés, l'attention s'est portée sur l'étude asymptotique de la convergence et de l'effica¬cité de l'estimateur dans le cas de l'un des modèles où certains résultats ont pu être démontrés. L'idée est d'obtenir une estimation des paramètres recherchés en deux étapes. La première est de chercher un coarse estimé à travers les estimées de la fréquence instantanée du signal. L'estimation de la fréquence instantanée par l'argument maximum de la distribution Pseudo Wigner-Ville est assujettie au rapport signal sur bruit. L'obtention du coarse estimé, par l'estimateur du maximum de vraisemblance, se fait alors par la modélisation, par une approche déterministe, de l'existence de fausses alarmes parmi les fréquences estimées. Dans une seconde étape, un estimé 'fin' est obtenu via le MV du modèle temporel et un algorithme initialisé par le coarse estimé. Un test de classifica¬tion est proposé. L'estimation des paramètres ainsi que la classification de la fréquence instantanée sont réalisées sur des signaux synthétiques et réels
This work is about parameter estimation and classification of intrapulse signals. These signals are modeled by cosine functions, buried by an additive white Gaussian noise, for which the instanta¬neous frequency describes a given model. In our study, we consider three models, two of them have the originality to not have a polynomial phase. Through the time measurements, the parameter estimation of the instantaneous frequency is done via the maximum likelihood estimator (MLE). After given the asymptotic Cramer-Rao lower bounds of the different used models, the attention falls on the asymptotic study of the consistance and the efficience of the estimator in one case of our three models, some results have been demonstrated. The idea is to obtain a parameter estima¬tion in two steps. First, we are looking for a coarse estimate through the instantaneous frequency estimates of the signal. We obtain the coarse estimate, by the MLE using a deterministic approach considering the existence of false alarms among the estimated frequencies. In the second step, a fine estimate is obtained via an algorithm computed on the MLE from the time model and initialized by the coarse estimate. A classification test is proposed at the end

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Martin, Sylvain Yoann. "Etude de la dynamique des oscillateurs à vortex par synchronisation et modulation de fréquence." Thesis, Grenoble, 2013. http://www.theses.fr/2013GRENY073/document.

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Depuis 2004, les composants radiofréquence (RF) suscitent un intérêt croissant au sein de la communauté spintronique, tant du point de vue de la physique fondamentale que des applications potentielles. Ces composants ont émergé suite à la découverte du couple de transfert de spin (STT) qui permet d'exciter l'aimantation grâce à un courant électrique. Dans ce contexte, j'ai étudié des oscillateurs à vortex basés sur des jonctions tunnel magnétiques à très faible résistance dans lesquelles un vortex magnétique suit un mouvement périodique dû au STT.On observe des oscillations de ce vortex lorsque la jonction est polarisée par un large courant dc sous un faible champ planaire. En effet, le courant produit à la fois un fort champ d'Ampère, qui contribue à la nucléation du vortex, et génère le STT qui met le vortex en mouvement. Grâce à l'oscillation du vortex, ces composants émettent un signal RF d'une forte puissance (jusqu'à 20nW) avec une fréquence naturelle d'environ 450MHz.J'ai étudié la synchronisation de ces oscillateurs en injectant, en plus courant continu, une excitation RF. Lorsque ce signal d'excitation est suffisamment puissant, l'oscillateur se verrouille sur la source externe. On observe une diminution du bruit autour du pic fondamental et une augmentation de l'amplitude de celui-ci. J'explique ces observations en modélisant le système en tant qu'oscillateur paramétrique. Cette modélisation permet de décrire certains phénomènes observés expérimentalement, comme le fait qu'il est plus facile d'atteindre le régime d'instabilité dynamique quand la fréquence de l'excitation est égale à deux fois la fréquence naturelle de l'oscillateur.Ensuite, j'ai réalisé une expérience de modulation de fréquence (FM), en excitant l'échantillon avec une onde RF à basse fréquence. L'expérience consiste à mesurer la densité spectral de puissance du signal tout en balayant la fréquence de l'onde de modulation et ceci à différente puissance. Il apparait alors que la description usuelle de la FM ne puisse plus être utilisée dans notre cas, car la fréquence de modulation est trop grande par rapport à la fréquence naturelle. Cela est dû au fait que le vortex met un certain temps à répondre à une excitation. Pour expliquer mes mesures, j'ai donc dû introduire le concept de sensibilité à la déviation, qui correspond à la dépendance de la fréquence de l'oscillateur avec le courant quand celui-ci varie périodiquement
Since 2004, research on radiofrequency (RF) spintronic devices has been very active, both from a fundamental point of view as well as for their potential applications as RF oscillators or spin-diodes. These devices are based on spin transfer torque (STT). In this context, I studied vortex oscillators based on ultra-low resistance magnetic tunnel junctions in which vortex dynamics is driven into a periodic motion by STT. The vortex oscillations are observed when the junction is subjected to a large dc bias current and a low in-plane field. The dc current produces both a large Oersted field which contributes to the vortex nucleation and a STT that starts the vortex oscillation. This oscillation leads to a large output power up to 20nW with a fundamental frequency around 450MHz and many harmonics.Synchronization with an external signal was then tested by adding a RF current to the dc bias current. With a large enough input power, the oscillator locks on the external source: the noise is then drastically reduced and the spectral purity of the signal significantly increases. These observations are explained by describing the system as a parametric oscillator. This model predicts, as experimentally observed, that, for a small amplitude of the RF excitation, a dynamical instability can be more easily reached when its frequency is twice the natural frequency of the oscillator than for any other frequencies.Then, I performed frequency modulation measurements by exciting the dc-biased sample with a low frequency ac-current. The power spectral density was measured as I swept the modulation frequency for various modulation powers. It appears that the description previously used to describe modulation experiments does not apply when the modulation frequency is a significant fraction of the natural frequency. The vortex response time appears to play a significant role, so that the concept of deviation sensitivity has to be introduced to explain the observations: it corresponds to the dynamical dependence of the oscillator frequency with an applied current that varies with time

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Aoude, Mohammad. "Modulations multiporteuses orthogonales pour la voie descendante des systèmes radio mobiles." Paris, ENST, 2003. http://www.theses.fr/2003ENST0047.

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Dans ce travail, nous fournissons au départ la conception d’un système OFDM/OQAM basée à la mise en œuvre de banques de filtres, et une forme d impulsion appelée IOTA qui satisfait le produit de localisation temps-fréquence. Ensuite, nous avons présenté une nouvelle structure de récepteur appelée annulation d'interférence, nous avons proposé un cadre qui permet aisément la réalisation d’un récepteur qui utilise le concept de récepteurs itératifs et les Graphes Factorielles. Nous avons décrit ce système qui utilise les espérances ainsi que des informations a priori. Empiriquement, cette méthodologie fournit une faible TEB sur les canaux de l'ISI. Les performances obtenues approchent celles d’un récepteur monoporteuse à haute efficacité spectrale sur un canal de Rayleigh. Nous sommes principalement intéressés par les situations où un système OFDM/OQAM et un annuleur d'interférence sont combinés comme une alternative à l'égaliseur Forward-Backward extrêmement complexe. Afin de parvenir à un framework pour les modulations multiporteuses, nous avons présenté les performances des récepteurs MMSE-DFE et MAP opérant dans le cadre des systèmes FMT et FMST cette solution se dévoile intéressante comme un compromis entre la performance et de l’efficacité spectrale. Dans la dernière partie, afin d'améliorer la capacité à la fois pour les canaux d'accès multiples et les canaux de diffusions Gaussiennes vectorielles, premièrement ces systèmes sont caractérisés, le problème d'optimisation est formulée comme un problème de programmation convexe et le problème de maximisation de la somme des taux de transmission et ont été résolu par un algorithme de type water-filling itératif
In this work, we first provide a conceptually simple filter-bank based implementation of the OFDM/OQAM system, we presented the near optimal product-dispersed pulse shape called IOTA filter. Then we presented a new structure called interference cancellation since it fully uses the decoded information. Then we have proposed a unified framework that easily provides realizable receivers for designing iterative receivers using Factor Graphs. We described the interference suppression scheme that uses expectations along with priori information to suppress the interference. Empirically, the methodology provides ways to achieve low bit error probabilities on ISI channels, which might be attractive in practice. The resulting performance approaches single carrier performance on Rayleigh channel with high spectral efficiency. We are mainly interested in situations where OFDM /OQAM and interference canceller are combined as an alternative to the forward backward highly complex equalizers. In order to achieve a comprehensive landscape for multicarrier modulation schemes we presented the performance result for both MMSE DFE and MAP receivers operating in a Filtered Multi Tone FMT and Fractionally Spaced Multi-Tone FMST systems interesting solution for high data rate transmission tradeoff between equalization and efficiency. In the very last part, and in order to improve the capacity the region for both the vector multiple access channel and Gaussian vector broadcast channels are characterized, the input optimization problem is formulated as a convex programming problem and the sum-rate maximization problem has been shown and solved by an iterative water-filling algorithm

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Andoh, Jamila. "Stimulation magnétique transcrânienne et imagerie par résonance magnétique : application à la modulation du traitement du langage." Paris 11, 2006. http://www.theses.fr/2006PA112200.

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La stimulation magnétique transcrânienne (TMS) est une technique électrophysiologique non-invasive permettant d’induire un courant électrique dans le cerveau et ainsi d’interférer avec l’activité neuronale sous-jacente. La TMS est une technique prometteuse pour explorer les fonctions cérébrales du langage et aurait aussi des potentialités thérapeutiques, notamment dans les pathologies psychiatriques comme la schizophrénie et la dépression. Cependant, les mécanismes d’action de la TMS demeurent peu connus et les effets sont variables en fonction des sujets et selon les études. Différents facteurs comme la localisation des régions stimulées ou la fréquence de stimulation limitent les résultats de cette méthode. L’objectif de cette thèse est de mieux comprendre les effets de la TMS, et plus particulièrement dans les régions impliquées dans le langage. Dans cette thèse, nous avons validé une méthode manuelle du guidage du positionnement de la bobine de TMS utilisant des données individuelles issues d'Imagerie par Résonance Magnétique fonctionnelle (IRMf). Nous avons ensuite utilisé un système de neuronavigation stéréotaxique utilisant des données d’IRMf pour stimuler les régions du langage dont la localisation est spécifique à chaque sujet. Nous avons montré que la TMS appliquée sur l’aire temporo-pariétale de Wernicke facilitait les performances lors d’une tâche auditive de détection de mots, démontrant ainsi un lien direct entre l’aire de Wernicke et le processus auditif de la perception du langage. Nous avons aussi montré le rôle crucial de la fréquence de stimulation en utilisant une procédure de stimulation à haute fréquence (« theta burst stimulation »)
Knowledge about language processing and its organization in the brain was highly stimulated by the development of brain imaging techniques. Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) is an electrophysiological and non-invasive method of inducing electric activation of the brain and interfering with neuronal activity. Thus, TMS is a promising method to explore brain function and could also have therapeutic potentials, in psychiatric disorders such as schizophrenia and depression. However, the physiological mechanisms underlying TMS are unknown and TMS results vary across subjects and also across studies. Several factors such as localization of brain areas stimulated and stimulation frequency limit the understanding of this method. Our objective was to understand TMS effects, particularly in brain areas that are involved in language functions and we hypothesized that TMS could modulate these areas. In this thesis, we validated a manual method for TMS coil positionning using individual data from functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI). Then, we used a neuronavigation system using data from fMRI to stimulate language areas localized specifically for each subject. TMS was delivered over language areas during a linguistic task. We showed facilitatory effects on behavioural performance when stimulating temporo-parietal area (Wernicke’s area) during an auditory word detection task, thus demonstrating a direct link between Wernicke’s area and the auditory process of speech perception. Finally, we demonstrated that the stimulation frequency plays a role in task performance when comparing 1 Hz-rTMS with a 50Hz-burts of rTMS (theta burst stimulation)

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Dandach, Youssef. "Étude de nouvelles méthodes de design, d'implémentation, de synchronisation et d’égalisation pour le système de modulation FBMC/OQAM." Rennes 1, 2012. http://www.theses.fr/2012REN1S025.

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Cette thèse a pour principal objectif l'étude d'une modulation multiporteuse alternative à l'OFDM et connue actuellement sous le nom d'OFDM/OffsetQAM, ou encore, en relation avec ses réalisations sous forme de bancs de filtres, par l'acronyme FBMC/OQAM. Une première différence importante entre l'OFDM et cette variante est liée au codage OQAM, qui introduit un décalage temporel entre la partie réelle et imaginaire des symboles de données complexes à transmettre. Cette thèse rappelle les caractéristiques essentielles de la modulation monoporteuse OQAM et étudie ses liens avec la modulation multiporteuse FBMC/OQAM, où chaque sous-porteuse est modulée en OQAM. A la différence de l'OFDM conventionnel, la modulation FBMC/OQAM peut fonctionner sans l'ajout d'un préfixe cyclique (CP), et donc sans perte d'efficacité spectrale, et elle peut fournir également, avec un filtre prototype approprié une forme d'onde bien localisée en temps et fréquence. Nous proposons dans cette thèse une méthode d'optimisation de ce filtre prototype permettant d'assurer un compromis entre ses mesures de localisation en temps et en fréquence tout en assurant sa parfaite orthogonalité. Dans la structure de bancs de filtres modulés du FBMC/OQAM, le fait de séparer partie réelle et imaginaire des données font que dans la réalisation sous forme d'algorithmes rapides, les transformées de Fourier rapides (FFT) doivent fonctionner à une cadence doub le de celle nécessaire à l'OFDM. Dans cette thèse, nous mettons en évidence une propriété du signal FBMC/OQAM qui, tout en préservant la contrainte de causalité, aboutit à une réduction importante, de l'ordre de 2, de la complexité opératoire du modulateur. Pour le système FBMC/OQAM, par rapport à l'OFDM, l'avantage en termes de localisation fréquentielle s'obtient grâce à l'utilisation d'un filtre prototype suffisamment long et au prix d'un recouvrement des signaux multiporteuses générés par le modulateur. Ce recouvrement peut-être pénalisant dans le cas d'une transmission sous forme de paquets courts. Nous proposons une solution, en OQAM et en FBMC/OQAM, à ce problème potentiel avec des mises en œuvre où la longueur de paquets n'excède pas la durée des données utiles, tout en assurant l'orthogonalité parfaite dans des conditions de transmission idéales. Cette thèse traite également de la synchronisation temporelle et fréquentielle du signal FBMC/OQAM lorsque celle-ci peut s'effectuer à partir de données pilotes transmises sous forme de préambule. Les méthodes proposées utilisent des propriétés du signal FBMC/OQAM et se traduisent à la fois par l'obtention de préambules très courts et des estimateurs à faible complexité. Finalement, une famille de méthodes non-coopératives est proposée pour égaliser le signal FBMC/OQAM après transmission dans un canal multi-trajets. L'identification aveugle du canal est traitée dans le domaine fréquentiel en exploitant les statistiques d'ordre deux et/ou quatre
The main objective of this thesis is to study an alternative multicarrier modulation (MC) to the OFDM one. This alternative scheme is known as OFDM/OffsetQAM or, more generally, as FBMC/OQAM because its implementation is related to the one of a given type of Filter Bank (FB). The most important difference between OFDM and this alternative modulation is the OQAM coding which introduces a temporal offset between the real and imaginary part of complex symbols. Thanks to this coding, FBMC/OQAM can provide, in contrary to OFDM, a time-frequency well-localized pulse shape. Then, a cyclic prefix is no longer required to reduce the interferences introduced by the transmission through a dispersive channel. In this thesis, we propose to introduce a new criterion to optimize the FBMC/OQAM pulse shape. But on the realization side, the FBMC/OQAM presents an implementation drawback. Indeed, compared to OFDM at the same bit rate, the Inverse Fourier Transform has to run twice faster. In this thesis, we highlight a FBMC/OQAM signal property that can lead to an important reduction (a factor of 2) of the computational complexity. Another potential weakness of the FBMC/OQAM scheme is related to the packet transmission mode. Then, in order to be able to recover the transmitted symbols, and avoid interferences between the data packets,. The duration required for transmitting the data symbols has to be increased, because of the overlapping between FBMC/OQAM pulse shapes, In this thesis, we propose a solution to this potential problem and we, thus, increase the spectral efficiency of the transmission packet mode. The timing and frequency synchronization problem has also been studied in this thesis. The proposed methods exploit signal properties which lead to short preambles and low estimators’ complexity. Finally, a family of blind channel identification methods, based on the order 2 and 4 signal statistics, has been proposed. This identification is done, in contrary to most blind methods, in the frequency domain

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Khreis, Soumaya. "Fusion par lisseur de Kalman pour l’estimation de la fréquence respiratoire à partir de l’électrocardiogramme ou du photoplethysmogramme." Thesis, Rennes 1, 2019. http://www.theses.fr/2019REN1S047/document.

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Ce mémoire de thèse vise à proposer de nouvelles méthodes robustes pour l'estimation de la fréquence respiratoire (FR) à partir des signaux physiologiques souvent utilisés dans la clinique comme l'électrocardiogramme (ECG) ou le photoplethysmogramme (PPG), tout en évitant de porter des capteurs encombrants et inconfortables. En effet, la respiration influence les signaux ECG et/ou PPG. Plusieurs modulations qui décrivent la respiration sont extraites basée principalement sur l'amplitude, la fréquence et la ligne de base. Il est toutefois difficile de déterminer la combinaison optimale des modulations pour obtenir une estimation précise de la FR en raison du bruit, la spécificité de chaque patient et de l'activité. Après une revue de la littérature, il ressort que peu de travaux ont étudié la qualité de ces modulations. Nous proposons donc de quantifier la qualité des modulations à l'aide d'indices de qualité respiratoire (IQR), un nouvel indice basé sur une modulation sinusoïdale est introduit. Puis, deux méthodes sont proposées: la première sélectionne automatiquement la modulation avec l'IQR le plus élevé pour une estimation de la FR, la seconde combine les deux meilleurs modulations avec le lisseur de Kalman (LK). Une nouvelle approche de fusion de modulations basée sur un modèle multimodale est également explorée. Ces méthodes sont évaluées sur trois bases de données de différents contextes cliniques: la surveillance dans les soins postopératoires (où les patients sont immobiles), le suivi pendant les activités physiques quotidiennes et la surveillance néonatale. Les résultats expérimentaux montrent que les IQRs associés à un algorithme de fusion augmentent la précision de l'estimation de la FR à partir des modulations dérivées et montrent des résultats supérieurs aux travaux issus de la littérature
The presented work in this dissertation concerns the development of approaches to estimate the breathing rate (BR) accurately from the electrocardiogram (ECG) and photoplethysmogram (PPG), to avoid wearing cumbersome and uncomfortable sensors for direct measurements. In fact, the respiration influences ECG and PPG signals. Several modulations are extracted to describe breathing cycles based on amplitude, frequency and baseline. However, it is difficult to determine the optimal combination to estimate the BR due to the noise and patient-dependency. Since few works have studied the quality of these modulations, we propose to study the quality of modulations using respiratory quality indices (RQI). To do so, we present two methods: the first automatically selects the modulations with the highest RQI for BR estimation, the second tracks the respiration signal using Kalman smoother. The obtained results show superior performance comparing to the methods in the literature. In addition, an extension of fusion approach is presented based on a multi-mode model. These proposed methods are tested on several datasets with different clinical contexts: monitoring post-operative care (where patients are immobile), daily physical activities and neonatal monitoring. The experimental results show that the RQIs coupled with a fusion algorithm increase the accuracy of the BR estimation from the derived modulations

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Dupuy, David. "Télémètre laser par modulation de fréquence utilisant un mélangeur optoélectronique pour la mesure de distance sur cibles non coopératives." Toulouse, INPT, 2003. http://www.theses.fr/2003INPT018H.

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Un télémètre laser est étudié pour effectuer des mesures de distances sans contact sur des cibles non coopératives et sur une plage de 1 à 20m environ. Le dispositif est basé sur une technique de modulation de fréquence du signal optique émis appelée technique FMCW. Une amélioration de la mesure des plus courtes distances est obtenue grâce à l'introduction d'une ligne à retard. Une autre amélioration concernant la photodétection est apportée par l'utilisation d'un mélangeur optoélectronique. Ce mélangeur optoélectronique, basé sur une photodiode à avalanche, augmente le rapport signal sur bruit et réduit la dynamique du signal photoélectrique. Nous démontrons que le rendement de conversion maximal du mélange optoélectronique atteint la valeur 0,5. Pour des applications futures de scanner ou de caméra 3D, l'étude d'un mélangeur optoélectronique à grand champ de vision est réalisée. Pour finir, nous avons conçu un démonstrateur de télémètre laser basé sur les techniques développées.

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Godey, Benoit. "Contribution de la Magnétoencéphalographie et des enregistrements unitaires par mico-électrodes à l'étude de la physiologie du cortex auditif." Paris 13, 2002. http://www.theses.fr/2002PA132006.

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Ce travail étudie la physiologie du cortex auditif par le magnétoencéphalographie (MEG), et l'enregistrement des neurones corticaux par microélectrodes. La comparaison de la localisation en MEG des générateurs corticaux et des potentiels évoqués profonds enregistrés par des électrodes intracérébrales a validé la méthodologie de localisation utilisée. Pam (30 ms), était localisé sur le cortex auditif primaire, P1 m (50 ms) entre le cortex auditif primaire et le cortex secondaire, N1 m (100 ms) et P2m (150 ms) sur le cortex auditif secondaire. L'organisation tonopotique fréquentielle médio-latérale de N1 m était variable d'un sujet à l'autre, suggérant un rôle de l'apprentissage auditif et de la plasticité cérébrale dans cette tonotopie. Les générateurs corticaux activés par des sons complexes présentaient des variations de localisations liées à la hauteur tonale plus nettes sur le cortex droit, et des variations liées au spectre harmonique plus importantes sur le cortex gauche. Ces résultats vont dans le sens d'une spécialisation hémisphérique avec un rôle du cortex droit dans le codage tonal et du cortex gauche dans la perception du timbre des sons complexes. L'enregistrement de l'activité unitaire des neurones du cortex primaire de singes écureuils par microélectrodes a montré qu'il existait une zone de cortex sur laquelle les neurones répondaient plus aux rampes modulées en fréquence (FM). Les différents paramètres physiques des rampes FM étaient codés selon une répartition spatiale précise sur le cortex. Cette organisation spatiale caractérise un aspect évolutif de la spécialisation du cortex dans le codage des stimuli sonores. L'étude des différences de largeur de bande spectrale des neurones du cortex auditif primaire du chat stimulés par des sons purs dans un contexte sonore calme, et par des sons purs avec un bruit blanc surajouté a montré l'existence de neurones dont la réponse était plus spécifique dans le bruit. Le cortex primaire est spatialement organisé en patch de neurones, la répartition de ces patchs résultant de la largeur de bande de réponse spectrale en réponse aux sons purs. L'ajout d'un bruit blanc modifie la distribution de ces patches, avec une inversion des zones de gorte spécificité fréquentielle.

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Escalona, Rafaël. "Interférométrie par modulation continue de la fréquence optique d'une diode laser : Étude et réalisation d'un capteur télémétrique à haute résolution." Besançon, 1991. http://www.theses.fr/1991BESA2024.

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Ce travail porte sur la faisabilité puis la réalisation d'un capteur de distances à haute résolution. Ce capteur doit permettre, à la différence de la plupart des dispositifs existants, en métrologie, non pas une mesure différentielle de la longueur, mais une mesure absolue de celle-ci. Le principe de base repose sur l'accordabilité en fréquence optique d'une diode laser. Cette accordabilité est réalisée en faisant varier le courant d'injection. Une connaissance présice du coefficient de conversion courant fréquence est alors exigée. Des techniques spécifiques pour la détermination de ce coefficient dans le domaine des basses fréquences de modulation (1 MHz) sont exposées. L'exploitation du signal est effectuée par une technique d'interférométrie par modulation continue de la fréquence (MCF). Celle-ci permet la détection de la phase du signal utile dans un système interférométrique simple. Ceci autorise l'accès, en temps quasi réel, à la différence de chemin optique. Avec une connaissance au préalable du coefficient de conversion mentionné, une mesure absolue de la distance optique est alors possible. Enfin, le problème posé par les variations de l'indice de l'air est abordé d'un point de vue théorique. Une correction tout-optique dans la mesure de distances en milieu perturbé est proposée

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Purbawati, Anike. "Modulation de la fréquence d'un oscillateur spintronique (STNO) pour des applications de communication sans fil." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAY023/document.

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Les Oscillateurs Spintronique (STNO) sont un nouveau type d'oscillateurs à fréquence radio (RF) qui utilisent l'effet « Spin Transfer Torque (STT) » dans un dispositif de jonction tunnel magnétique (MTJ) pour produire des oscillations entretenues à haute fréquence. Les STNO fournissent des solutions compactes pour la communication sans fil utilisées dans « wireless sensor network (WSN) » car leur fréquence peut être réglée via un courant continu. Ce réglage de fréquence permet de coder l'information via « Frequency shift keying (FSK) » par modulation numérique entre deux valeurs discrètes sans besoin d'un RF mixer, ce qui conduit à des composants RF potentiellement moins complexes. Dans cette thèse, la faisabilité de FSK a été étudiée pour des STNO MTJ à aimantation dans le plan en vue des communications sans fil utilisées dans les WSN. Les paramètres abordés dans cette étude sont le décalage de fréquence et le taux de modulation maximum, auquel la fréquence peut être décalée entre deux valeurs discrètes.Pour caractériser le taux de modulation maximum, des simulations macrospin et des études expérimentales ont été réalisées. Les simulations révèlent que le taux de modulation maximum pour FSK par courant est limité par la fréquence de relaxation du STNO, qui est de l'ordre de quelques centaines de MHz pour les STNO à aimantation dans le plan. Cela signifie que le taux de modulation maximum est limité à quelques centaines de Mbps, ce qui est ciblé ici pour une communication sans fil à débit de données modéré utilisées dans les WSN. Des études expérimentales du FSK par modulation de courant dans les STNO ont été effectuées pour des STNO autonomes et pour des STNO intégrés dans des systèmes hyperfréquences. Le FSK sur les STNO autonomes montre un décalage de fréquence autour de 200 MHz (le décalage de fréquence entre ≈ 8,9 GHz et ≈9,1 GHz) au taux de modulation de 10Mbps. Ce taux de modulation est inférieur à la limite supérieure donnée par la fréquence de relaxation du STNO comme prévu dans la simulation numérique en raison du bruit de phase relativement élevé du dispositif mesuré. Afin de tester la faisabilité du STNO dans les systèmes hyperfréquences, la modulation FSK des STNO a été effectuée sur un émetteur de carte de circuit imprimé (PCB). L'émetteur de PCB a été réalisé et développé par le partenaire du projet Mosaic FP7, TUD University. L'analyse confirme qu'un changement de fréquence autour de 300 MHz (le décalage de fréquence entre ≈9 GHz et ≈9,3 GHz) a été observé avec un taux de modulation de 20 Mbps. Le taux de données est limité par les caractéristiques de l'émetteur de PCB et non intrinsèque au STNO. Les études de simulation et d'expérience de la modulation de fréquence des STNO démontrent que le débit de données est adéquat pour la communication sans fil utilisée dans WSN.Cependant, d'autres améliorations dans les matériaux et la nanofabrication de STNO sont nécessaires pour améliorer la puissance de sortie et améliorer les caractéristiques spectrales des oscillations pour pousser les débits de données à des valeurs plus élevées avec un grand décalage de fréquence
Spin Transfer Nano-Oscillators (STNOs) are a novel type of Radio Frequency (RF) oscillators that make use of the Spin Transfer Torque (STT) effect in a magnetic tunnel junction (MTJ) device to produce high-frequency auto-oscillations. STNOs are attractive for applications in wireless communications due to their nanometric size and their frequency tuning capabilities via either a dc current or an applied field. This frequency tuning permits to encode the information via frequency shift keying (FSK) by digital modulation of the current or applied field between two discrete values without the need of an external RF mixer, leading to potentially less complex RF components. In this thesis, the feasibility of the digital frequency modulation (frequency shift keying (FSK)) using in-plane magnetized MTJ STNOs has been studied. For this, the maximum modulation rate, up to which a signal can be modulated or the frequency can be shifted between two discrete values, is an important aspect that need to be characterized.The characterization of the maximum modulation rate for in-plane magnetized MTJ STNOs has been studied via numerical macrospin simulation for different modulation configurations, i.e. modulation by a sinusoidal RF current and a sinusoidal RF field. It revealed that the maximum modulation rate under RF current modulation is given by the amplitude relaxation frequency fp of the STNO. Under RF field modulation, i.e. an RF field applied parallel to the easy axis, an enhanced modulation rate above fp can be achieved since the frequency is modulated directly via the field and not via the amplitude. This suggests an important strategy for the design of STNO-based wireless communications and to achieve high data rates. Besides numerical simulation, experimental studies of frequency shift keying (FSK) by current modulation in STNOs have been also demonstrated. The first demonstration is the FSK in standalone STNOs. The analysis confirmed that the FSK was successfully observed with a frequency shift around 200MHz (the frequency shift between ≈8.9 GHz and ≈9.1 GHz) at the modulation rate of 10Mbps. This modulation rate is however less than the upper limit, which is given by the relaxation frequency fp of the STNO as predicted in the numerical simulation, because of the relatively high phase noise of the device measured. In order to test the feasibility of the STNO within microwave systems, the FSK modulation of STNOs was performed on a printed circuit board (PCB) emitter. FSK with a frequency shift around 300MHz (the frequency shift between ≈9 GHz and ≈9.3 GHz) was observed with a modulation rate of 20 Mbps. The data rate here was limited by characteristics of the PCB emitter and not intrinsic to the STNO. The simulation and experiment studies of frequency modulation of STNOs demonstrate that the data rate of is adequate for wireless communication used in WSN. However, further improvements in materials and nanofabrication of STNOs are required to enhance the output power and improve the spectral characteristics of the oscillations to push the data rates to higher values with large frequency shift

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Veilleux, James. "Modulation adaptative multiporteuses : étude et implantation matérielle." Thesis, Université Laval, 2006. http://www.theses.ulaval.ca/2006/24006/24006.pdf.

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Pallavisini, A. "Système d'interférences radiofréquences pour la cryptographie par chaos appliquée aux transmissions hertziennes." Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00373707.

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La sécurisation des systèmes de transmission de données est un enjeu majeur de la société de l'information. Ce travail aborde une solution potentielle originale, dédiée aux transmissions radio-fréquences en espace libre, et en utilisant un mode de sécurisation à base de comportements chaotiques. La porteuse chaotique est générée par un oscillateur non linéaire à retard, qui permet d'appliquer la méthode de sécurisation par porteuse chaotique en modulation de fréquence directement au niveau de la couche physique du système de transmission. L'étude et la réalisation expérimentale du principe de génération de chaos en modulation de fréquence (FM) est présentée à partir d'une transformation non linéaire construite par profil de filtrage RF à résonances multiples, et l'autre en utilisant un montage optoélectronique original réalisant la non linéaire à partir d'un interféromètre radio-fréquence à fibre optique. Dans chacun, un système complet d'émission-réception par porteuse chaotique FM démontré.

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Amiralizadeh, Siamak. "Techniques en appui des formats de modulation avancés pour les futurs réseaux optiques." Doctoral thesis, Université Laval, 2016. http://hdl.handle.net/20.500.11794/27021.

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Les systèmes de communication optique avec des formats de modulation avancés sont actuellement l’un des sujets de recherche les plus importants dans le domaine de communication optique. Cette recherche est stimulée par les exigences pour des débits de transmission de donnée plus élevés. Dans cette thèse, on examinera les techniques efficaces pour la modulation avancée avec une détection cohérente, et multiplexage par répartition en fréquence orthogonale (OFDM) et multiples tonalités discrètes (DMT) pour la détection directe et la détection cohérente afin d’améliorer la performance de réseaux optiques. Dans la première partie, nous examinons la rétropropagation avec filtre numérique (DFBP) comme une simple technique d’atténuation de nonlinéarité d’amplificateur optique semiconducteur (SOA) dans le système de détection cohérente. Pour la première fois, nous démontrons expérimentalement l’efficacité de DFBP pour compenser les nonlinéarités générées par SOA dans un système de détection cohérente porteur unique 16-QAM. Nous comparons la performance de DFBP avec la méthode de Runge-Kutta quatrième ordre. Nous examinons la sensibilité de performance de DFBP par rapport à ses paramètres. Par la suite, nous proposons une nouvelle méthode d’estimation de paramètre pour DFBP. Finalement, nous démontrons la transmission de signaux de 16-QAM aux taux de 22 Gbaud sur 80km de fibre optique avec la technique d’estimation de paramètre proposée pour DFBP. Dans la deuxième partie, nous nous concentrons sur les techniques afin d’améliorer la performance des systèmes OFDM optiques en examinent OFDM optiques cohérente (CO-OFDM) ainsi que OFDM optiques détection directe (DDO-OFDM). Premièrement, nous proposons une combinaison de coupure et prédistorsion pour compenser les distorsions nonlinéaires d’émetteur de CO-OFDM. Nous utilisons une interpolation linéaire par morceaux (PLI) pour charactériser la nonlinéarité d’émetteur. Dans l’émetteur nous utilisons l’inverse de l’estimation de PLI pour compenser les nonlinéarités induites à l’émetteur de CO-OFDM. Deuxièmement, nous concevons des constellations irrégulières optimisées pour les systèmes DDO-OFDM courte distance en considérant deux modèles de bruit de canal. Nous démontrons expérimentalement 100Gb/s+ OFDM/DMT avec la détection directe en utilisant les constellations QAM optimisées. Dans la troisième partie, nous proposons une architecture réseaux optiques passifs (PON) avec DDO-OFDM pour la liaison descendante et CO-OFDM pour la liaison montante. Nous examinons deux scénarios pour l’allocations de fréquence et le format de modulation des signaux. Nous identifions la détérioration limitante principale du PON bidirectionnelle et offrons des solutions pour minimiser ses effets.
Optical communication systems with advanced modulation formats are currently one of the major research focuses of the optical communication community. This research is driven by the ever-increasing demand for higher data transmission rates. In this thesis, we investigate efficient techniques for advanced modulation with coherent detection, and optical orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) and discrete multi-tone (DMT) for both direct detection and coherent detection to improve the performance of optical networks. In the first part, we investigate digital filter back-propagation (DFBP) as a simple semiconductor optical amplifier (SOA) nonlinearity mitigation technique in coherent detection systems. For the first time, we experimentally demonstrate effectiveness of DFBP in compensating for SOA-induced nonlinearities in a 16-ary quadrature amplitude modulation (16-QAM) singlecarrier coherent detection system. We compare performance of DFBP with Runge-Kutta fourth-order method. We examine sensitivity of DFBP performance to its parameters. Afterwards, we propose a novel parameter estimation method for DFBP. Finally, we demonstrate successful transmission of 22 Gbaud 16-QAM signals over 80 km fiber with the proposed parameter estimation technique for DFBP. In the second part, we concentrate on techniques to improve performance of optical OFDM systems, examining both coherent optical OFDM (CO-OFDM) and direct-detection optical OFDM (DDO-OFDM). First, we propose a combination of clipping and predistortion technique to compensate for CO-OFDM transmitter nonlinear distortions. We use piecewise linear interpolation (PLI) for characterizing the transmitter nonlinearity. At the transmitter, we use inverse of the PLI estimate to pre-compensate the nonlinearities induced at the COOFDM transmitter. Second, we design optimized non-square constellations for short-reach DDO-OFDM systems based on two channel noise models. We experimentally demonstrate 100 Gb/s+ OFDM/DMT with direct detection using the optimized QAM constellations. In the third part, we propose and experimentally demonstrate a passive optical network (PON) architecture with DDO-OFDM for the downlink and CO-OFDM for the uplink. We examine two scenarios for the occupied frequency and modulation format of the signals. We identify main limiting impairments of the bidirectional PON and provide solutions to minimize their effects.

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Tabaa, Mohamed. "Conception d'un système de transmission ultra-large bande par impulsions orthogonales." Thesis, Université de Lorraine, 2014. http://www.theses.fr/2014LORR0375/document.

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Dans cette thèse, nous proposons une méthodologie de conception d’architectures de communication dédiées aux réseaux de capteurs basées sur la technique de radio impulsionnelle pour les transmissions ultralarge bande (ULB). La technique impulsionnelle proposée ici repose sur la modulation de forme d’impulsion. L’approche de conception architecturale présentée dans cette thèse se focalise plus particulièrement sur la forme des impulsions et leur génération, qui revêt un intérêt majeur puisqu’elle constitue le support de l’information échangée. L’étude sur le choix de la forme d’impulsion nous a conduit à proposer deux architectures différentes. Une première architecture repose sur les polynômes orthogonaux, et plus particulièrement sur les polynômes d’Hermite, pour la génération des impulsions, et sur une architecture de corrélation pour la détection et la reconnaissance des trains d’impulsions transmis. La deuxième architecture est basée sur la transformée en paquets d’ondelettes discrète et peut être exploitée selon deux modes d’utilisation différents, mono et multiutilisateurs. L’utilisation d’une architecture de synthèse à l’émission et d’analyse à la réception ouvre une nouvelle orientation pour les communications numériques, permettant à la transformée en ondelettes d’assurer à la fois la génération des impulsions à l’émission et leur reconnaissance à la réception. Un intérêt immédiat de la technique proposée permet notamment de faciliter l’accès multiutilisateurs au canal ultralarge bande, et d’autoriser des communications simultanées (Many-to-one, des nœuds vers le puits) ou du broadcast (One-to-many, du puits vers les nœuds) sans surcharger la couche MAC. L’architecture proposée s’inscrit donc à l’interface des couches PHY et MAC et permet de relâcher les contraintes de conception spécifiques à ces couches
In this thesis, we propose a design methodology for communication architectures dedicated to wireless sensor network based on impulse radio techniques for UWB communications. The impulse technique proposed in this work relies on pulse shape modulation. The architecture design approach proposed in this thesis focuses on pulses shape and their generation, which is of major interest as it constitutes the carrier of the information exchanged. The study on the choice of pulse shape led us to propose two different architectures. The first one is based on orthogonal polynomials, more especially on the Hermite polynomials, for impulse generation, and on a correlation architecture for detection and recognition of transmitted impulses. The second architecture is based on discrete wavelet packet transform and can be used according two different modes, mono and multi-users. The use of both synthesis and analysis architectures for emitter and receiver, respectively, offers a new way for digital communications and allows the wavelet transform to ensure the impulses generation on the transmitter and their recognition on the receiver. A major interest point of the proposed technique is to facilitate the multi-users access to the ultra-wideband channel and to allow simultaneous communications (many-to-one, from the sensors to the sink) or broadcast (one-to-many, from the coordinator to the nodes) but without overloading the MAC layer. Hence, the proposed architecture is part of the interface between both PHY and MAC layers, and allows to release their specific design constraints

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Jishy, Khalil. "Pistage de cibles manoeuvrantes en radar passif par filtrage à particules gaussiennes." Phd thesis, Institut National des Télécommunications, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00697130.

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Cette thèse porte sur l'application des techniques de filtrage statistiques au radar passif. L'objectif de cette thèse est d'adapter les méthodes à somme de gaussiennes et les méthodes particulaires pour la détection et/ou la poursuite dans un contexte multi-cible. Nous nous intéressons aux problématiques liées à des cibles fortement manoeuvrantes à rapport signal sur bruit pouvant être très faible. En guise d'application, la radio FM et la télévision numérique DVB-T seront exploitées comme sources d'opportunité par le système de localisation passive. Dans un premier temps, cette thèse récapitule l'état de l'art dans le domaine du radar passif, du filtrage statistique et des approches conventionnelles de pistage radar à base de données seuillées. Dans un deuxième temps, cette thèse explore l'apport du filtrage particulaire en radar passif. Avec une modélisation convenable du problème de poursuite d'une cible sous la forme d'un système dynamique non-linéaire, nous montrons comment le filtrage particulaire, appliqué sur les sorties bruitées (non-seuillées) du corrélateur, améliore les performances en terme de poursuite par rapport aux approches conventionnelles. Une extension au cas multi-cible est également traitée. L'ingrédient essentiel de l'algorithme proposé est l'intégration d'un système de synchronisation de l'instant d'échantillonnage du corrélateur (et le cas échéant de la fréquence de corrélation) qui permet à l'algorithme particulaire de compenser automatiquement la dynamique des cibles. Dans un troisième temps, nous exposons un nouveau système de détection/poursuite multi cible basé sur le filtrage bayésien avec la méthodologie "track-before-detect". Ce système est implémenté par une approximation à base de somme de gaussiennes ou une approximation à base de filtrage particulaire. Nous proposons également une technique d'annulation successive d'interférence qui permet de gérer la présence de lobes secondaires importants. Des simulations utilisant un signal radio FM, ont permis de confirmer le potentiel du système de détection/poursuite proposé.

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Ben, Sassi Marwen. "Contribution à la mesure temporelle et à la simulation en équilibrage harmonique de la stabilité d’impulsion à impulsion de transistors en technologie GaN." Thesis, Limoges, 2021. http://www.theses.fr/2021LIMO0018.

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Ce travail de thèse a permis de décrire, pour la première fois à notre connaissance, une comparaison des performances Pulse à Pulse (P2P) d'un HEMTAlGaN/GaN obtenue, expérimentalement d'une part grâce à un système de caractérisation entièrement étalonné et d'autre part, grâce à une simulation Harmonic Balance (HB) 2tons d'un modèle fonderie du transistor. Les mesures et les simulations HB permettent l'extraction simultanée et cohérente, d'une part, des enveloppes complexes des tensions et courants hyperfréquences (RF) et, d'autre part, du courant de drain Basse Fréquence (BF) généré par les non-linéarités des composants mesurés ou de leurs modèles électrothermiques simulés. Les enveloppes complexes de tension et de courant aux deux ports des dispositifs sous test (DST) et de la tension et du courant (BF) de drain ont été simultanément mesurées/simulées avec une rafale radar irrégulière périodique composée d'impulsions transitoires ultra courtes et en utilisant les mêmes rafales radar dont, la largeur d’impulsion t et les temps de montée/descente ont été modifiés. L’originalité majeure de ce travail réside dans le fait que les formes d'onde RF générées dans le domaine temporel utilisées par les sources du banc de test ou celles des simulation sont été corrigées pour réduire considérablement les phénomènes de Gibbs.Les facteurs de Lanczos/Fejér ont été implémentés dans des simulateurs. En revanche, à notre connaissance, c'est la première fois qu'ils sont directement utilisés pour générer un signal utile dans un système de caractérisation micro-ondes et dans une simulation HB 2tons
This work describes, for the first time to our knowledge, a comparison of Pulse to Pulse (P2P) stabilities of an AlGaN/GaN HEMT experimentally extracted thanks to an on-wafer fully calibrated characterization system and on the other hand, from a Harmonic Balance (HB) two-tone simulation of a foundry-based model of the transistor. For the first time, Lanczos and Fejér factors are experimentally implemented in the time-domain characterization system in order to reduce the Gibbs phenomen on effects and to perform causal measurements.Thanks to these two tools, the complex envelopes of the microwave (RF) voltages and currents and the Low-Frequency (LF) drain current have been measured/simulated. The complex RF voltage/current envelopes at both ports of the DUT and the LF drain voltage/current have been simultaneously measured/simulated using a periodic irregular radar burst.The P2P stability criterion has been calculated, in this work, using two mathematical expressions (RMS/ET).These two methods are based on the use of the amplitude/phase or the real/imaginary of the measured/simulated (HB 2tone) complex envelopes of the RF output voltage. Ultra-short transient pulses(13ns) have been used. Simulation preliminary results are processing. They will constitute a solid preparation for the future work

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Nguyen, Minh-Quang. "Design and implementation of a downlink MC-CDMA receiver." Doctoral thesis, Université Laval, 2011. http://hdl.handle.net/20.500.11794/22820.

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Cette thèse présente une étude d'un système complet de transmission en liaison descendante utilisant la technologie multi-porteuse avec l'accès multiple par division de code (Multi-Carrier Code Division Multiple Access, MC-CDMA). L'étude inclut la synchronisation et l'estimation du canal pour un système MC-CDMA en liaison descendante ainsi que l'implémentation sur puce FPGA d'un récepteur MC-CDMA en liaison descendante en bande de base. Le MC-CDMA est une combinaison de la technique de multiplexage par fréquence orthogonale (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) et de l'accès multiple par répartition de code (CDMA), et ce dans le but d'intégrer les deux technologies. Le système MC-CDMA est conçu pour fonctionner à l'intérieur de la contrainte d'une bande de fréquence de 5 MHz pour les modèles de canaux intérieur/extérieur pédestre et véhiculaire tel que décrit par le "Third Genaration Partnership Project" (3GPP). La composante OFDM du système MC-CDMA a été simulée en utilisant le logiciel MATLAB dans le but d'obtenir des paramètres de base. Des codes orthogonaux à facteur d'étalement variable (OVSF) de longueur 8 ont été choisis comme codes d'étalement pour notre système MC-CDMA. Ceci permet de supporter des taux de transmission maximum jusquà 20.6 Mbps et 22.875 Mbps (données non codées, pleine charge de 8 utilisateurs) pour les canaux intérieur/extérieur pédestre et véhiculaire, respectivement. Une étude analytique des expressions de taux d'erreur binaire pour le MC-CDMA dans un canal multivoies de Rayleigh a été réalisée dans le but d'évaluer rapidement et de façon précise les performances. Des techniques d'estimation de canal basées sur les décisions antérieures ont été étudiées afin d'améliorer encore plus les performances de taux d'erreur binaire du système MC-CDMA en liaison descendante. L'estimateur de canal basé sur les décisions antérieures et utilisant le critère de l'erreur quadratique minimale linéaire avec une matrice' de corrélation du canal de taille 64 x 64 a été choisi comme étant un bon compromis entre la performance et la complexité pour une implementation sur puce FPGA. Une nouvelle séquence d'apprentissage a été conçue pour le récepteur dans la configuration intérieur/extérieur pédestre dans le but d'estimer de façon grossière le temps de synchronisation et le décalage fréquentiel fractionnaire de la porteuse dans le domaine du temps. Les estimations fines du temps de synchronisation et du décalage fréquentiel de la porteuse ont été effectués dans le domaine des fréquences à l'aide de sous-porteuses pilotes. Un récepteur en liaison descendante MC-CDMA complet pour le canal intérieur /extérieur pédestre avec les synchronisations en temps et en fréquence en boucle fermée a été simulé avant de procéder à l'implémentation matérielle. Le récepteur en liaison descendante en bande de base pour le canal intérieur/extérieur pédestre a été implémenté sur un système de développement fabriqué par la compagnie Nallatech et utilisant le circuit XtremeDSP de Xilinx. Un transmetteur compatible avec le système de réception a également été réalisé. Des tests fonctionnels du récepteur ont été effectués dans un environnement sans fil statique de laboratoire. Un environnement de test plus dynamique, incluant la mobilité du transmetteur, du récepteur ou des éléments dispersifs, aurait été souhaitable, mais n'a pu être réalisé étant donné les difficultés logistiques inhérentes. Les taux d'erreur binaire mesurés avec différents nombres d'usagers actifs et différentes modulations sont proches des simulations sur ordinateurs pour un canal avec bruit blanc gaussien additif.

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Khan, Hamid. "Optimised space vector modulation for variable speed drives." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00999475.

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The dissertation documents research work carried out on Pulse Width Modulation (PWM) strategies for hard switched Voltage Source Inverters (VSI) for variable speed electric drives. This research is aimed at Hybrid Electric Vehicles (HEV). PWM is at the heart of all variable speed electric drives; they have a huge influence on the overall performance of the system and may also help eventually give us an extra degree of freedom in the possibility to rethink the inverter design including the re-dimensioning of the inverter components.HEVs tend to cost more than conventional internal combustion engine (ICE) vehicles as they have to incorporate two traction systems, which is the major discouraging factor for consumers and in turn for manufacturers. The two traction system increases the maintenance cost of the car as well. In addition the electric drives not only cost extra money but space too, which is already scarce with an ICE under the hood. An all-electric car is not yet a viable idea as the batteries have very low energy density compared with petrol or diesel and take considerable time to charge. One solution could be to use bigger battery packs but these add substantially to the price and weight of the vehicle and are not economically viable. To avoid raising the cost of such vehicles to unreasonably high amounts, autonomy has to be compromised. However hybrid vehicles are an important step forward in the transition toward all-electric cars while research on better batteries evolves. The objective of this research is to make electric drives suitable for HEVs i.e. lighter, more compact and more efficient -- requiring less maintenance and eventually at lower cost so that the advantages, such as low emissions and better fuel efficiency, would out-weigh a little extra cost for these cars. The electrical energy source in a vehicle is a battery, a DC Voltage source, and the traction motor is generally an AC motor owing to the various advantages it offers over a DC motor. Hence the need for a VSI, which is used to transform the DC voltage into AC voltage of desired amplitude and frequency. Pulse width modulation techniques are used to control VSI to ensure that the required/calculated voltage is fed to the machine, to produce the desired torque/speed. PWM techniques are essentially open loop systems where no feedback is used and the instantaneous values differ from the required voltage, however the same average values are obtained. Pulse width modulated techniques produce a low frequency signal (desired average value of the switched voltage) also called the fundamental component, along with unwanted high frequency harmonics linked to the carrier signal frequency or the PWM period. In modern cars we see more and more mechanical loads driven by electricity through digital processors. It is very important to eliminate the risk of electromagnetic interference between these systems to avoid failure or malfunction. Hence these unwanted harmonics have to be filtered so that they do not affect the electronic control unit or other susceptible components placed in the vicinity. Randomised modulation techniques (RPWM) are used to dither these harmonics at the switching frequency and its multiple. In this thesis a random modulator based on space vector modulation is presented which has additional advantages of SVM. Another EMI problem linked to PWM techniques is that they produce common mode voltages in the load. For electric machines, common mode voltage produces shaft voltage which in turn provokes dielectric stress on the motor bearings, its lubricant and hence the possibility of generating bearing currents in the machine that can be fatal for the machine. To reduce the common mode voltage a space vector modulation strategy is developed based on intelligent placement of zero vectors. (...)

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Diop, El Hadji Samba. "Modèles AM-FM et Approche par Équations aux Dérivées Partielles de la Décomposition Modale Empirique pour l'Analyse des Signaux et des Images." Phd thesis, Université Rennes 1, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00464849.

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Le travail de thèse traite de l'analyse des signaux et des images par décomposition modale empirique (EMD) et par modèles AM-FM. Dans la première partie de cette thèse, nous apportons des cadres théoriques à l'EMD 1D et 2D. Nous approchons localement les enveloppes supérieures et inférieures, dans le processus de tamisage de l'EMD, par des opérateurs continus. Par suite, nous formulons différemment la moyenne locale et prouvons que les itérations du tamisage 1D et 2D peuvent être approchées par des équations aux dérivées partielles (EDP) bien posées. Nous apportons des justifications théoriques et proposons des caractérisations analytiques des modes empiriques 1D et 2D. Ce travail a permis d'éclaircir de nombreux points et notions relatifs à l'EMD, et définis en 1D comme en 2D, que de manière très intuitive ou sur la base de simulations numériques contrôlées. Nous apportons de la sorte des contributions théoriques à l'EMD 1D et 2D, initialement définie par un algorithme et dont la principale limite est le manque de cadre théorique. Enfin, nous proposons de nouveaux algorithmes EMD 1D et 2D, et résolvons numériquement les EDP proposées en 1D et 2D. Nous illustrons nos approches par EDP sur de nombreux signaux et images. Dans la seconde partie, nous étudions les modèles AM-FM pour l'analyse d'images. Ces modèles se basent sur une décomposition des images en composantes regroupant les niveaux de gris des parties texturées (AM), d'une part, et une partie contenant la géométrie de l'image (FM), d'autre part. Nous proposons d'abord une amélioration de la démodulation d'images large bande. Dans un deuxième temps, nous explorons la démodulation d'images avec les opérateurs de Teager-Kaiser d'ordres supérieurs (HODEO 2D), en proposant de meilleurs algorithmes de démodulation, basés sur les HODEO 2D. Nous proposons ensuite une application à la segmentation d'images sonar et illustrons nos approches sur de nombreuses images. Les résultats sont comparés à ceux obtenus avec l'algorithme DESA (Discrete Energy Separation Algorithm) et l'approche par image analytique.

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Skrzypczak, Alexandre. "Contribution à l'étude des modulations multiporteuses OFDM / OQAM et OFDM suréchantillonnées." Rennes 1, 2007. http://www.theses.fr/2007REN1S136.

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Actuellement, pour la transmission dans des canaux multi-trajets, le choix de la modulation se base surtout sur des schémas de transmission multiporteuse du fait de leur robustesse vis-à-vis de la sélectivité fréquentielle. Parmi ces solutions, la modulation OFDM est la modulation de référence. Mais cette modulation, basée sur une mise en forme spectrale rectangulaire, possède des inconvénients notables comme une densité spectrale de puissance ayant des lobes secondaires très élevés. D'autres modulations ont alors été développées pour lutter contre ce problème, parmi lesquelles l'OFDM/OQAM et l'OFDM suréchantillonné, ceci au prix de nouvelles contraintes. L'objectif de cette thèse est d'étudier ces modulations avec forme d'onde sur plusieurs aspects critiques des transmissions. Nous nous focalisons ainsi sur l'étude de la densité spectrale de puissance, du PAPR et de sa réduction, et de l'estimation de canal. Une application au courant porteur en ligne est enfin réalisée
Nowadays, for the transmission over multipath fading channel, the choice of multicarrier solutions becomes more and more frequent because of their remarkable robustness with respect to frequency selective distortions. The OFDM solution then stands for a reference modulation. However, this modulation, based on a rectangular pulse shape, exhibits some noticeable drawbacks, like a power spectral density with high sidelobes. In order to cope with this problem, new solutions have been developed using non-rectangular pulse shapes. Nevertheless, modulations like OFDM/OQAM and oversampled OFDM lead to specific constraints. This Ph. D. Thesis aims at studying these pulse-shaped multicarrier modulations on several critical aspects of transmission. We focus on the study of the power spectral density, the PAPR and its reduction, and the channel estimation problem. We finally apply these solutions to power line communications

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Degroot, Anne. "Contribution à l'estimation de la vitesse acoustique par vélocimétrie laser Doppler et application à l'étalonnage de microphones en champ libre." Le Mans, 2007. http://cyberdoc.univ-lemans.fr/theses/2007/2007LEMA1005.pdf.

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La Vélocimétrie Laser à effet Doppler (VLD) est un outil de mesure de vitesse particulaire non-invasif couramment utilisé en mécanique des fluides qui reste cependant encore marginal en acoustique. L'accès à l'information de vitesse particulaire acoustique permet de caractériser les champs acoustiques complexes, autorisant l'étude de phénomènes acoustiques au voisinage de parois vibrantes ou de discontinuités gémométriques par exemple. L'application de la VLD à l'acoustique de l'audible pour des niveaux allant de 60 à 120 dBsPL en présence de faibles écoulements (quelques mm/s) constitue le domaine d'investigation du Laboratoire d'Acoustique de l'Université du Maine depuis le milieu des années 90. Les méthodes de traitement du signal aujourd'hui implémentées sur le banc de mesure appartiennent à la famille des méthodes temps-fréquence donnant accès à la loi de fréquence instantanée (proportionnelle à la vitesse) de la particule lors de son passage dans le volume de mesure. Ces méthodes ont été développées et validées expérimentalement sur une seule bouffée Doppler en présence de très faible écoulement conduisant à une loi de variation de la vitesse de plusieurs périodes acoustiques. L'objectif de cette thèse est double. Dans un premier temps, il vise à développer un traitement de signal qui permette d'estimer la vitesse acoustique à partir de l'analyse de plusieurs bouffées. Dans un deuxième temps, il vise à utiliser la VLD pour estimer une pression acoustique à partir des vitesses acoustiques mesurées au voisinage d'un structure (d'un microphone). La première partie du travail consiste à développer et valider une méthode de traitement du signal, basée sur l'utilisation de la transformée en ondelette, capable de détecter, localiser, classifier (simple ou multiple) les bouffées contenues dans un signal bruité et propose une méthode d'estimation des paramètres acoustiques et de vitesse d'écoulement par utilisation d'une méthode des moindres carrés appliquée au signal de fréquence instantanée estimé suite à la détection des bouffées. La deuxième partie de cette thèse permet d'initialiser des travaux, en collaboration avec le laboratoire d'acoustique d'Edimbourg, sur l'étalonnage de microphone en champ libre par mesures de vitesses acoustiques VLD. Une première étude de faisabilité d'estimation de la pression à partir de mesures de vitesses à une dimension est menée, permettant d'envisager un étalonnage des microphones à réponse en pression. Puis, dans un second temps, une approche analytique basée sur la formulation intégrale de Green propose de développer un modèle à deux dimensions du champ de pression en fonction de la vitesse au voisinage très proche du microphone dans le but d'étalonner les microphones en champ libre
Laser Doppler Velocimetry (LDV) is a non intrusive technique widely used in fluid mechanics, but still marginal in acoustics, for measuring the particle velocimetry. Accessing to the acoustic particle velocity allows to characterize complex acoustics fields to study phenomena close to vibrating surfaces or around geometrical discontinuities for example. Research works of LDV applications to audible acoustics levels going from 60 to 120 dBsPL in presence of weak flows (a few mm/s) has been investigated by the Laboratoire d'Acoustique de l'Université du Maine for the middle of the nineteens. Signal processing methods nowadays implement on the measurement bench belong to time-frequency methods allowing to get the instantaneous frequency (proportional to the velocity) of the particle during its crossing of the measuring probe. These methods have been developed and validated experimentally on one single burst for weak flow leading to a velocity variation of several acoustics periods. The objective of this Ph. D thesis is dual. In a first time, this thesis develops a new signal processing to get an estimation of the acoustic velocity parameters thanks to a large number of bursts. In a second time, this works presents the use the LDV sensor to estimate the acoustic pressure thanks to the measurement of the acoustic velocities. The first part of this study consists in developing and validating a signal parametric method, based on the use of a wavelet transform, able to detect, localize, classify (single or overlap) bursts present on the noisy Doppler signal and in processing an estimation method of acoustics parameters and flow velocities estimation with the help of a least mean square method on the instantaneous frequency after the detection process of bursts. The second part of this thesis allows to initiate new works, in collaboration with the Acoustics and Fluid dynamics group of Edinburgh, on free field microphone calibration thanks to acoustic velocities measurements by LDV. A first study investigates the possibility of getting an accurate pressure estimation thanks to acoustic velocities measurement to calibrate at first pressure microphones. Then, in a second time, an analytic approach based on the Green integral formulation proposes a two dimensional model of the acoustic pressure field function of the velocity close to the microphone membrane to hope a future calibration of free-field microphone

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Layec, Alan. "Développement de modèles de CAO pour la simulation système des systèmes de communication : application aux communications chaotiques." Limoges, 2006. http://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/49eee2a7-fa1c-434a-884d-de2752d90bf1/blobholder:0/2006LIMO0006.pdf.

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Cette thèse concerne la modélisation et la simulation de chaînes de communication dans un environnement de simulation système. Une première partie détaille les modèles de CAO d’éléments constituant les chaînes de transmission numériques ainsi que des principes de simulation permettant l’évaluation du TEB et le calcul parallèle. Un modèle comportemental de synthétiseur de fréquence de type 2 est ensuite d´développé. Des traitements numériques réalisés après simulation d’un synthétiseur fonctionnant à 13GHz, permettent le calcul de la densité spectrale de sortie et de la densité de probabilité de la jigue de phase. La dernière partie du manuel présente un système à sauts de fréquence chaotiques réalisé avec des synthétiseurs fonctionnant dans une bande 2. 5-2. 52GHz et basé sur le principe d’autosynchronisation des encodeurs/décodeurs numériques quasi-chaotiques. Le modèle comportemental développé dans la première partie permet finalement la simulation du système de communication sécurisé
This work deals with the modelling and the simulation of communication chains in a system level environment. A first part develops CAD models used in digital transmission chains and gives principles of simulation for the evaluation of the BER and the parallel computation. A behavioural model of type-2 frequency synthesizer is then given. Numerical computations realized in post processing of a synthesizer working at 13GHz, allows the computation of the output spectra and the probability density of the jitter. The last part of the manual presents a chaotic frequency hopping system built with frequency synthesizers working at 2. 5-2. 52GHz and based of the self synchronisation principle of quasi-chaotic digital encoders/decoders. The behavioural model developed in the first part finally allows the simulation of the secure communication system

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Olivier, Jean-Christophe. "Modélisation et conception d'un modulateur auto-oscillant adapté à l'émulation d'organes de puissance." Nantes, 2006. http://www.theses.fr/2006NANT2108.

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Les travaux présentés dans ce mémoire portent sur l'optimisation de la structure et de la commande de systèmes d'émulation de puissance, appelés Charges Actives. Afin de présenter de très bonnes performances dynamiques ainsi qu'une très grande robustesse, ces Charges Actives utilisent des modulateurs et régulateurs de courant (MRC) et de tension (MRT). Ces procédés font partie de la classe des régulateurs auto-oscillants et sont donc par nature fortement non-linéaires. Aussi, pour que leur application à la Charge Active soit optimale, le premier point abordé dans ce mémoire traite de la modélisation de ces régulateurs et de l'identification des différents problèmes éventuels, inhérents à leurs non-linéarités. Il est alors apparu que des phénomènes de synchronisation et d'instabilité de la fréquence de commutation peuvent survenir si certaines conditions ne sont pas respectées. Le second point abordé est la généralisation de ces procédés de modulation à des systèmes quelconques, basée sur une méthode de synthèse en mode de glissement. De cette étude, une nouvelle structure de modulation et de régulation de tension est proposée, permettant de répondre plus efficacement aux problématiques posées par la Charge Active. Les résultats expérimentaux obtenus sur un prototype de Charge Active montrent les très grandes performances de ce nouveau procédé, contribuant ainsi à l'amélioration de la qualité et de la précision des anciennes et nouvelles générations de Charges Actives
The work presented in this thesis talk about the optimization of the structure and the control of power emulating systems, called Actives Loads. In order to display very good dynamic performances as well as a very great robustness, these Active Loads use a Resonant Current Controller (RCC) and a Resonant Voltage Controller (RVC). These processes are self-oscillating regulators and are thus by nature strongly non-linear. Also, for an optimal application of these proceses to the Active Loads, the first point presented in this thesis is the modelization of these regulators and the identification of the possible problems, due to their non-linearities. It is then appeared that synchronization phenomena and switching frequency instability can appear if some conditions are not well respected. The second point of this work is the generalization of these modulation processes to any systems, based on a sliding mode control. So, a new structure of Resonant Voltage Controller is proposed, more efficient for the Active Load applications. The experimental results obtained on an experimental prototype show the very great performances of this new process, thus contributing to the improvement of the quality and the precision of old and new generations of Active Loads

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Anet, Neto Luiz. "Étude des potentialités des techniques de modulation multiporteuse pour les futurs réseaux d'accès optique WDM et TDM PON." Limoges, 2012. http://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/cab79f38-79d8-4a40-b758-d014d6d0ee3e/blobholder:0/2012LIMO4021.pdf.

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Despite its success in radio-frequency applications, OFDM has only recently started to draw the attention of the optical community owing principally to the outstanding advancements in electronics and the increasing demands in terms of bit-rates in the last miles of the network. OFDM appears as one possible solution to cost-effectively provide the long-awaited flexibility that lacks on today’s somewhat "rigid" passive optical networks (PON). It may also allow their evolution towards higher bit-rates, longer transmission distances and increased number of subscribers per PON tree. Here, we focus on the IMDD approach, which can manage to keep the simplicity and cost-effectiveness at the optical plane by transferring the "hard work" to the digital signal processing domain. We focus this work on two main axes. In the first one, we study the influence of the dispersive IMDD channel frequency response characterized by the interplay between fiber chromatic dispersion and the parasite phase modulation of the light source (chirp) and the ways of optimizing the system’s throughput by means of bit and power loading algorithms. Secondly, we evaluate the IMDD OFDM approach under different architectures. Those architectures characterize distinct solutions to share the network ressources between the subscribers, namely time, wavelength and frequency multiplexing
Malgré son succès dans le domaine des radio-fréquences, l’OFDM n’a que récemment commencé à attirer l’attention de la communauté optique grâce à une remarquable évolution de l’électronique et aux demandes de débit de plus en plus élévées dans les réseaux d’accès. OFDM apparaît comme un très fort candidat pour fournir la flexibilité tant attendue dans les réseaux d’accès optiques "rigides" d’aujourd’hui ayant aussi le potentiel de permettre une évolution vers des débits, portées et nombre d’abonnés plus élévés. Dans cette thèse, nous nous concentrons sur une approche de modulation en intensité et détection directe (IMDD) qui permet de conserver la simplicité sur le plan optique en transférant la complexité de la transmission au domaine du traitement numérique du signal. Ce travail se base sur deux axes principaux. Dans le premier, nous étudions l’influence de la réponse fréquentielle du canal, caracterisée par l’interaction entre la dispersion chromatique de la fibre optique et la modulation parasite en phase provenant de la source optique et les moyens d’optimiser le débit du système avec des algorithmes d’allocation de puissance et modulation. Deuxièmement, nous évaluons l’approche IMDD OFDM sous différentes architectures et techniques de partage des ressources du réseau entre les abonnées, à savoir les multiplexages en temps, longueur d’onde et fréquence

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Chafii, Marwa. "Etude d'une nouvelle forme d'onde multiporteuses à PAPR réduit." Thesis, CentraleSupélec, 2016. http://www.theses.fr/2016SUPL0008/document.

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L’OFDM est une technique de modulation multiporteuses largement utilisée dans des applications de communications filaires et sans-fils comme le DVB-T/T2, le Wifi, et la 4G, grâce à sa robustesse contre les canaux sélectifs en fréquence en comparaison avec la modulation monoporteuse. Cependant, le signal OFDM souffre de grandes variations d’amplitude. Les fluctuations de l’enveloppe du signal OFDM génèrent des distorsions non-linéaires quand on introduit le signal dans un équipement non-linéaire comme l’amplificateur de puissance. Réduire les variations du signal améliore le rendement de l’amplificateur, réduit la consommation énergétique et diminue les émissions de CO2 des transmissions numériques.Le PAPR (rapport de la puissance crête sur la puissance moyenne) est une variable aléatoire qui a été introduite pour mesurer les variations du signal. Il existe plusieurs systèmes multiporteuses basés sur différentes bases de modulation et filtres de mise en forme. Nous prouvons d’abord dans ces travaux que le PAPR dépend de cette structure de modulation. Ensuite, nous étudions le comportement du PAPR vis-à-vis des formes d’ondes utilisées dans la modulation. Le problème de réduction du PAPR est ainsi formulé en un problème d’optimisation. Par ailleurs, une condition nécessaire pour construire des formes d’ondes avec un meilleur PAPR que l’OFDM est développée. Cette condition est notamment satisfaite par des bases en ondelettes. Enfin, une nouvelle forme d’onde en paquets d’ondelettes adaptative est proposée, permettant des gains significatifs en PAPR, tout en maintenant les avantages des modulations multiporteuses
OFDM is a multicarrier modulation system widely used in wireline and wireless applications such as DVB-T/T2, Wifi, and 4G, due to its resilience against frequency selective channels compared with the single carrier modulation systems. However, the OFDM signal suffers from large amplitude variations. The fluctuations of the OFDM envelope generate non-linear distortions when we introduce the signal into a non-linear device like the power amplifier. Reducing the variations of the signal improves the power amplifier efficiency, reduces the energy consumption and decreases CO2 emissions.The peak-to-average power ratio (PAPR) has been introduced as a random variable that measures the power variations of the signal. There exist several multicarrier modulation systems based on different modulation basis and shaping filters. We first prove in this work that the PAPR depends on this modulation structure. Moreover, the behaviour of the PAPR regarding to the modulation waveforms is analysed and the PAPR reduction problem is formulated as an optimization problem. Furthermore, a necessary condition for designing waveforms with better PAPR than OFDM is developed. This necessary condition is particularly satisfied by wavelet basis. Finally, a new adaptive wavelet packet waveform is proposed, allowing significant gain in terms of PAPR, while keeping the advantages of multicarrier modulations

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Moussa, Ali. "Egalisation aveugle, application pour des canaux de transmission." Thesis, Normandie, 2018. http://www.theses.fr/2018NORMC267/document.

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Les travaux de cette thèse portent sur l'égalisation des canaux de transmission pour des modulations mono-porteuses et multi-porteuses. Dans le cadre de l'égalisation, nous nous intéressons, plus précisément, à l'égalisation aveugle. Tout d'abord, nous décrivons les différents éléments constituants une chaîne de communication, et les différents types de modulations mono-porteuses et muti-porteuses (OFDM). Ensuite, nous faisons un état de l'art sur les méthodes de l'égalisation aveugle pour une modulation mono-porteuse. Nous proposons par la suite un algorithme d'égalisation aveugle en présence de perturbations bornées. Ensuite, nous fournissons une analyse de stabilité et de convergence de l'algorithme proposé. Dans le cadre de la modulation multi-porteuse, nous présentons, dans un premier temps, un état de l'art sur les techniques d'égalisation aveugle pour le système OFDM. Ensuite, nous adaptons l'algorithme proposé pour le système OFDM pour des canaux à trajets multiples, en particulier les canaux Raleigh et Rice. Les performances de l'algorithme proposé sont illustrées à travers plusieurs exemples en simulation tout au long de la thèse
The work of this thesis deals with the equalization of the transmission channels for a single-carrier and multi-carrier modulation. In the context of equalization, we focus precisely on the blind equalization. First, we give a description of various elements constituting a communication chain, a description of different types of single-carrier modulations and a description of a multi-carrier modulation (OFDM). Then, we give an overview of the blind equalization methods for a single-carrier modulation. We propose subsequently a blind equalization algorithm in the presence of a bounded perturbation. Next, we provide stability and convergence analysis of the proposed method. In the context of multi-carrier modulation, we first present an overview of the blind equalization techniques for the OFDM system. Next, we adapt the proposed method for the OFDM system under multipath channels, especially the Raleigh and the Rice channels. Performance of the proposed algorithm have been illustrated in simulation by considering many examples throughout this thesis

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Chauvet, Ingrid. "Contrôle de qualité et mise en oeuvre d'un logiciel de planification inversé pour la radiothérapie conformationnelle avec modulation d'intensité." Toulouse 3, 2004. http://www.theses.fr/2004TOU30055.

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Jdidi, Anis. "On the use of hierarchical modulation for resource allocation in OFDMA-based networks." Phd thesis, Institut National des Télécommunications, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00698488.

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We investigate, in this thesis, the use of Hierarchical Modulation (HM), a physical layer technique that enables to exploit multiuser diversity, for resource allocation in OFDMA-based systems with and without use of relaying, so as to improve the system capacity. HM allows the sharing of the resources, namely subcarriers and power, between users of different radio conditions by sending an additional stream to a user with good radio conditions on a subcarrier that was initially allocated to carry an original stream to a user with lower radio conditions. And this, without affecting the original user's rate nor the total amount of power assigned to the shared subcarrier. In the literature, most of the works that consider the use of HM focus solely on the physical layer performance, notably in terms of the bit error rate. And this for a static user scenario,i.e., with a fixed number of users in the system, each with an infinite service duration. This configuration however does not reflect the real system behavior where the number of users is dynamic, i.e., the users come to the system at random time epochs and leave it after a finite duration, corresponding to the completion of their services. The study of the system at the flow-level, as opposed to the packet level, for a dynamic user configuration, enables us to investigate the realistic relationship between capacity and demand and to quantify several system-level performance metrics, such as mean transfer times and blocking rates, which are meaningful both to the user and the network operator/provider.

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Pons, Julien. "Dérivation et optimisation de schèmes de codage turbo convolutif pour les modulations OFDM et DMT." Cergy-Pontoise, 2007. http://biblioweb.u-cergy.fr/theses/07CERG0335.pdf.

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Les travaux de recherche présentés dans ce mémoire portent sur l'étude, conception et optimisation de schèmes de modulation partiellement turbo codés en vue d’améliorer les performances des systèmes de communication numérique large-bande sans-fils et filaires fondés sur des technologies OFDM et DMT. Plus particulièrement, nous nous concentrons sur la recherche de méthodes de codage améliorant le compromis entre performance, complexité, flexibilité et rétrocompatibilité avec les standards Wi-Fi, WiMAX et DSL. Notre première tentative vise à améliorer les systèmes filaires (DSL) via l’introduction d’un schème de codage multi-niveaux original, appelé hierarchical trellis coded modulation (HTCM), fondé sur la protection hiérarchique de trois niveaux non-binaires : le premier niveau à l’aide d’un turbo-code et les deux niveaux restant à l’aide d’une modulation codée treillis (TCM). Bien que pouvant sensiblement améliorer (parfois pas plus d’un décibel) le gain de codage d’un schème TCM de complexité équivalente, la structure HTCM est peu adaptée aux applications utilisant un code externe Reed-Solomon (RS), tel qu’en DSL. En alternative, nous suggérons un schème formé de la concaténation en série d’un code RS et d’une modulation turbo-codée à deux niveaux (TuCM) protégeant le premier niveau 24-aire avec un turbo-code et laissant le second niveau sans protection. Une optimisation approfondie du cœur TuCM montre qu’une structure employant le turbo-code des systèmes WiMAX peut atteindre un gain de codage de 7dB pour un taux d’erreur binaire de 10-7, cela en considérant un mot de code formé d’environ 900 sous-porteuses. Une modification de cette dernière structure pour les applications sans-fils consiste à ne pas employer de code RS externe et à protéger le second niveau TuCM avec un code convolutif. Par exemple, nous proposons une structure combinant les codes convolutif et turbo des systèmes WiMAX, et montrons que cette dernière améliore le compromis performance/complexité des solutions standardisées en Wi-Fi et WiMAX. La conception et l’optimisation de nos schèmes de codage ont menés au développement d’outils originaux, tels que de nouvelles bornes théoriques du taux d’erreur de schèmes de codage multi-niveaux, et un nouvel algorithme d’estimation de la distance libre d’un turbo-code. Finalement, nous proposons une méthode, dite de self-protection, pour améliorer la capacité de correction de paquets d’erreurs d’un système multi-porteuse originellement conçu pour corriger des erreurs isolées. La technique combine efficacement plusieurs concepts classiques tels qu’une marge de SNR, décodage à effacement, et une nouvelle forme d’entrelacement de canal. Cette méthode peut sensiblement réduire la latence de techniques plus traditionnelles (e. G. Entrelacement de canal ou codage RS)
The research work presented in this thesis deals with the study, derivation and optimization of partially convolutional turbo coded modulation schemes aiming at improving the performance of wireless and wireline broadband digital communication systems based on OFDM and DMT technologies. Our efforts are focused on providing coding methods that yield a good trade-off in terms of performance, complexity, flexibility and backward-compatibility with the coding methods suggested in the Wi-Fi, WiMAX and DSL standards. We first attempt to improve wireline (DSL) systems by introducing an original multilevel coding scheme, called hierarchical trellis coded modulation (HTCM), based on the hierarchical protection of three non-binary levels: the first level with a convolutional turbo code (CTC) and the two remaining levels with trellis coded modulation (TCM). A HTCM scheme can outperform by over 1dB a complexity-equivalent TCM. However, HTCM schemes do not achieve a significant performance improvement in applications such as DSL that use outer Reed-Solomon (RS) coding. As an alternative, we suggest a serially concatenated scheme formed by an outer RS code and an inner bi-level turbo coding modulation (TuCM) that protects the first 24-ary level with a CTC and leaving the second level unprotected. A comprehensive optimization of the TuCM shows that a structure employing WiMAX's duo-binary CTC and a codeword spanning roughly 900 subcarriers can achieve 7dB coding gain for a BER of 10-7. A modification of the latter structure for wireless applications involves not using outer RS coding and protecting the second level of the inner TuCM with a convolutional code (CC). As an example, we propose a structure combining WiMAX's CC and CTC, which achieves a better performance/complexity trade-off than current standard Wi-Fi and WiMAX solutions. The design and optimization of our coding structures led to the development of original tools, such as new theoretical bounds on the error probability of multilevel coding schemes, and a new algorithm for estimating the free distance of turbo-codes. Finally, we propose a so-called self-protection method to enhance the burst-error correction capability of coded multicarrier systems originally optimized for handling random-errors. The technique efficiently combines various classical concepts, such as SNR margin, erasure-decoding and a novel form of channel interleaving, and can yield significantly reduced latency as compared to traditional techniques, such as channel interleaving and outer RS coding

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Mercs, David. "Effet de la température de la cible ou d'une modulation à basse fréquence de l'intensité de la décharge sur l'instabilité du processus de pulvérisation réactive du titane ou du zirconium par un plasma Ar/N2 ou Ar/O2." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2001. http://www.theses.fr/2001INPL593N.

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La pulvérisation cathodique magnétron en condition réactive est un procédé de traitement de surface non polluant qui permet la synthèse d'une large gamme de revêtements céramiques (nitrures, oxydes, carbures,. . . ) sur différents types de substrats (acier, verre, plastique,. . . ). Pour ce faire, une cible métallique est pulvérisée en présence d'un plasma à base d'argon et contenant une certaine proportion de gaz réactif (azote, oxygène, méthane,. . . ). Néanmoins, j'obtention des composés céramiques aux propriétés intéressantes, s'effectue généralement avec une faible vitesse de dépôt, lorsque le gaz réactif introduit dans l'enceinte de pulvérisation présente une affinité importante avec le métal constituant la cible et / ou lorsque la vitesse de pompage est insuffisante. Après la description détaillée du dispositif expérimental et des conditions de pulvérisation, nous présentons une étude de l'instabilité du processus de pulvérisation réactive du titane et du zirconium en présence d'un plasma à base d'argon et contenant de l'azote ou de l'oxygène. Pour des conditions de pulvérisation, volontairement choisies très instables, nous présentons trois techniques de pulvérisation simples et innovantes qui permettent d'augmenter de façon significative la vitesse de dépôt des composés stœchiométriques TiN, ZrN, TiO2 et ZrO2 : l'augmentation du flux de métal pulvérisé, la modulation à basse fréquence de l'intensité de la décharge et l'augmentation de la température de la cible qui favorise la consommation par diffusion de l'azote ou de l'oxygène au cours de la pulvérisation.

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Fhima, Hayfa. "Study and implementation of widely linear (WL) receiver for filter bank based multicarrier (FBMC-OQAM) modulations over frequency selective channels." Electronic Thesis or Diss., Paris, CNAM, 2019. http://www.theses.fr/2019CNAM1266.

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Parmi les principales raisons qui ont aboutit au progrès technique et au développement des systèmes de communication sans fils modernes, on trouve la forte demande des besoins et des exigences des différents utilisateurs. Ainsi, depuis les systèmes de deuxième génération (2G), de nombreux changements ont eu lieu, principalement, le passage des modulations (WF) mono-porteuses aux modulations multi-porteuses (MC) introduites pour la transmission de la 4G en sens descendant.En effet, l'idée d'introduire les formes d'ondes MC est de se débarrasser des effets du canal de propagation, en relâchant le processus d’égalisation par la transmission des symboles de données sur des sous-canaux ou des sous-porteuses à évanouissements plats. En outre, la modulation MC la plus répandue est l'orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), qui est devenu très dominante et largement utilisée dans de nombreuses normes sans fil, telles que long term evolution (LTE)- Advanced (LTE-A) et le Wi-Fi. Ce succès de l'OFDM est du grâce à ses avantages présentés dans la simple implémentation par le biais de l'utilisation de la transformée de Fourrier rapide inverse (IFFT) à la transmission et de la transformé de Fourrier rapide à la réception. De plus, avec l'utilisation du préfixe cyclique (CP), la transmission est ainsi sans interférences inter-symboles (ISI).Malgré la dominante utilisation de l'OFDM MW, néanmoins, elle présente des inconvénients. En effet, cette technique souffre de la perte de l'efficacité spectrale à cause de l'utilisation du CP, sans oublier la mauvaise localisation fréquentielle à cause de la mise en forme rectangulaire du filtre prototype utilisé dans OFDM. Ces inconvénients ont été une source de motivation pour les chercheurs pour la conception d'une nouvelle MC WF, ayant une meilleure localisation fréquentielle, une meilleure robustesse au synchronisme des utilisateurs, tout en conservant une complexité de mise en oeuvre modérée. Dans ce contexte, un nombre élevé de MC WF post-OFDM ont été proposés et mis en œuvre pour répondre aux scénarios et aux exigences de la 5G d'une manière flexible.Ainsi, la modulation multi-porteuse à base des bancs de filtres (FBMC-OQAM) a été proposée en tant qu'une solution alternative à l'OFDM WF et ce pour surmonter ses inconvénients. En effet, la modulation FBMC-OQAM utilise un filtre prototype (Phydyas) qui lui permet d'avoir une meilleure localisation fréquentielle ce que lui offre une meilleure performance en supportant les phénomènes d'asynchronisme entre les utilisateurs ainsi que la transmission avec différentes numérologies. En outre, l'efficacité spectrale est améliorée grâce à la non utilisation du CP et de bandes de garde larges. De plus, l'orthogonalité dans le domaine réel est garantie grâce à l'utilisation de la modulation OQAM. Cependant, cette orthogonalité est perdue dans les canaux sélectifs en fréquence, ce qui nécessite des techniques d'égalisation avancées.Dans ce contexte, l'objectif de cette thèse est d'étudier plusieurs types d'égalisation appliqués aux systèmes FBMC-OQAM. Vu que la modulation utilisée en FBMC-OQAM peut être considérée comme la transmission de deux flux de modulation M-PAM sur la même sous porteuse et comme le traitement largement linéaire est plus performant par rapport au traitement classique pour la modulatyion M-PAM, on va se concentrer sur les avantages de ce traitement largement linéaire utilisé pour le système FBMC-OQAM. En outre, en se basant qur e caractère cyclo-stationnaire du signal FBMC-OQAM, nous avons proposés une structure d'égalisation avancée basée sur le traitement FRESH qui a été appliqué sur un système FBMC-OQAM utilisant différente numélogies
The increasing demand of user’s requirements is one of the main reasons in technical progress and development of modern wireless communication systems. Thus, since 2G and beyond, there have been many changes, especially, the switch from the mono carrier to the multi-carrier (MC), introduced for the Down-Link (DL) 4G transmission. Indeed, the predo- minant idea behind introducing MC waveforms (WF) is to get rid of the propagation channel effects, by relaxing the equalization process through the transmission of the data symbols over ﬂat fading sub-channels or sub-carriers. Furthermore, the widely adopted MC WF is the ortho- gonal frequency division multiplexing (OFDM), which became very popular and widely used in many wireless standards like long term evolution (LTE)- Advanced (LTE-A) andWi-Fi. The standardization of OFDM, for these applications and also for some others, is related to the ad- vantages shown by this MC WF. One of these advantages is its simple implementation through the use of the inverse fast Fourier transform (IFFT) at the transmitter side, and a FFT at the receiver side. Also, OFDM introduces a cyclic preﬁx (CP), making the transmission free from inter-symbol-interference (ISI).Despite the large success of the OFDM WF, this technique suffers from the loss of spec- tral efﬁciency due to the use of the CP. Besides, it suffers from bad frequency localization due the use of a rectangular prototype ﬁlter. These OFDM drawbacks, have motivated researchers to design new MC WF, with better frequency domain localization, better robustness to user’s synchronism, while keeping moderate implementation complexity. In this context, high num- ber of post-OFDM MC WF have been proposed and implemented to meet 5G scenarios and requirements in a ﬂexible manner.Therefore, the offset-quadratureamplitudemodulation-based ﬁlter-bankmulti-carrier(FBMC- OQAM) has been proposed as an alternative to overcome some drawbacks of the OFDM WF. Indeed, FBMC-OQAM is characterized by owning one of the best frequency localiza- tion among all the post-OFDM WFs, thanks to its prototype ﬁlter (Phydyas), providing then the best performance in supporting asynchronous and mixed numerologies transmissions. Be- sides, it offers high spectrum efﬁciency since it avoids the use of CP and large guard bands. Furthermore, the orthogonality in real domain is guaranteed thanks to the use of the OQAM modulation. However, this orthogonality is lost under frequency selective channels which re- quires advanced equalization techniques.In this context, the main objective of this thesis is to study different types of equalization applied on FBMC-OQAM system. Since the modulation used in the FBMC-OQAM system can be seen as the transmission of two M−PAM modulations over one single carrier and since the widely linear processing outperforms the classical one for M−PAM modulation, we will focus on the advantages of using the widely linear processing over FBMC-OQAM system. Ad- ditionally, and based on the cyclo-stationarity of the FBMC-OQAM signal, we have proposed an advanced equalization structure based on FRESH processing that have been applied in to a FBMC-OQAM system using different numerologies

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Mahmood, Asad. "Algorithmes d'adaptation pour la couche physique de systèmes multi-porteuses." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2008. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00004691.

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Les systèmes multi-porteuses (MCM) actuelles n'atteignent pas leurs potentiel en raison de non-adaptation des paramètres de fonctionnement (e.g. taille de constellation, taux de codage, puissance émis etc.) par rapport l'état de canal (CSI) sur chaque sous-porteuse Cette thèse aborde le problème de la complexité des algorithmes d'adaptation en proposant des nouveaux algorithmes d'optimisation pour MCM. La complexité des algorithmes est ciblé sur le plan théorique / algorithmique ainsi que sur la coté architecture. La conception d'un nouvel algorithme de Bit-Loading (adaptation par rapport taille de constellation) est fait basé sur un rythme d'allocation présent dans l'allocation optimale/greedy. Le nouveau algorithme a une complexité beaucoup plus faible que d'autres algorithmes. Ensuite, développements théoriques et conception d'un nouvel algorithme de répartition optimale de puissance totale, en tenant compte la contrainte de puissance-maximale, est fait. Taux de codage étant un paramètre importante de la couche physique, une nouvelle méthode d'optimisation du profil d'irrégularité des codes LDPC irrégulière basé sur la quantification du phénomène de l'effet de vague (= ' Wave-Effect') est proposé avec les développements théoriques conduisant à une méthode de calcul efficace. Finalement, en utilisant les aspects adaptatif architecturale, une nouvelle méthodologie pour l'optimisation des ressources architecture pour un algorithme d'adaptation donné, en tenant compte les contraintes temporel de la canal de la transmission en temps réel., a été proposé.

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Savaux, Vincent. "Contribution to multipath channel estimation in an OFDM modulation context." Phd thesis, Supélec, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00988283.

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In wireless communications systems, the transmission channel between the transmitter and the receiver antennas is one of the main sources of disruption for the signal. The multicarrier modulations, such as the orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), are very robust against the multipath effect, and allow to recover the transmitted signal with a low error rate, when they are combined with a channel encoding. The channel estimation then plays a key role in the performance of the communications systems. In this PhD thesis, we study techniques based on least square (LS) and minimum mean square error (MMSE) estimators. The MMSE is optimal, but is much more complex than LS, and requires the a priori knowledge of the second order moment of the channel and the noise. In this presentation, two methods that allow to reach a performance close to the one of LMMSE while getting around its drawback are investigated. In another way, a third part of the presentation investigates the errors of estimation due to the interpolations.

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Labaye, François. "Amplification passive d'un laser à fibre optique dans une cavité Fabry-Perot : application à la production de rayonnement gamma par diffusion Compton inverse." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00837822.

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La nécessité de prouver l'existence de nouvelles particules comme les quarks et le boson de Higgs a entrainé le développement de deux nouveaux pans de la recherche : la physique des hautes énergies ou physique des particules, dédiée à prouver expérimentalement l'existence de ces particules puis à étudier leurs propriétés et la physique des accélérateurs, dédiée au développement de nouveaux instruments pour la physique des hautes énergies.Dans ce contexte, des collisionneurs linéaires électrons/positrons polarisés de forte luminosité dont l'énergie serait connue et accordable pourrait permettre d'étudier plus finement des particules se situant dans des énergies autour du TeV telles que le Boson de Higgs. C'est dans ce sens que le projet International Linear Collider (ILC) est conçu et c'est dans le cadre du développement de ce collisionneur linéaire de particules que cette thèse de doctorat se situe. Un des points critiques de l'ILC est la source de positrons polarisés. Sans entrer dans des explications sur la physique du processus de création de positrons polarisés, nous précisons simplement que ceux-ci sont créés lorsque des rayons gamma polarisés circulairement interagissent avec la matière. Le point critique est donc la source de rayons gamma polarisés circulairement. Une alternative pour cette source est la diffusion Compton inverse et c'est finalement dans le cadre de la recherche et du développement de systèmes lasers de fortes puissances moyennes asservis à des cavités Fabry-Perot pour la production de rayons gamma polarisés par diffusion Compton inverse que se situe cette thèse.Dans un premier temps, nous posons plus précisément le contexte de cette thèse, le principe de la diffusion Compton inverse ainsi que le choix d'une architecture optique basée sur un laser fibré et une cavité Fabry-Perot. Nous finissons sur une énumération des différentes applications possibles de la diffusion Compton inverse montrant que les travaux présentés pourraient bénéficier de transfert technologique vers d'autres domaines. Dans un second temps, nous présentons les différentes architectures d'amplification laser fibrée étudiées ainsi que les résultats obtenus. Dans un troisième temps, nous faisons un rappel du principe de fonctionnement d'une cavité Fabry-Perot et présentons celle utilisée pour notre expérience ainsi que ses spécificités. Dans un quatrième temps, nous abordons l'expérience de diffusion Compton inverse qui nous a permis de présenter pour la première fois à notre connaissance l'utilisation conjointe d'un laser à fibre optique et d'une cavité Fabry-Perot dans le cadre d'un accélérateur de particules pour générer des rayons gamma. Le dispositif expérimental ainsi que les résultats obtenus sont alors présentés. Finalement, nous résumons les résultats présentés dans ce manuscrit et proposons différentes possibilités d'évolution pour le système dans une conclusion générale.

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Gruson, François. "Modulation naturelle généralisée des convertisseurs matriciels pour la variation de vitesse." Thesis, Ecole centrale de Lille, 2010. http://www.theses.fr/2010ECLI0027/document.

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La variation de vitesse des machines électriques est une application très porteuse de l’électronique de puissance. La solution de conversion la plus répandue consiste à connecter en cascade deux convertisseurs statiques et d’effectuer une double conversion (AC/DC/AC). Une autre solution, faiblement répandue dans l’industrie, effectue une conversion directe AC/AC. Ce mémoire effectue une synthèse sur les solutions de conversion directe ainsi que sur les stratégies de modulation des convertisseurs matriciels et matriciels « double étage » dans le but de piloter des machines électriques triphasées à partir d’un réseau alternatif triphasé. Cette synthèse a permis de développer une modulation scalaire généralisée, associée à un modulateur par porteuse, équivalente à la modulation vectorielle et applicable aux différents convertisseurs matriciels. Les modulations, à nombre de commutation réduit par période de découpage, ont été approfondies. Cette généralisation a permis de mettre en évidence une solution réduisant les pertes et améliorant le comportement électromagnétique du dispositif comparativement aux modulations traditionnellement utilisées. La présentation des contraintes réelles (commande rapprochée des interrupteurs, Les protections ainsi que le filtrage) est abordée et a été utilisée pour développer une maquette laboratoire. Les stratégies de modulation ont été implantées expérimentalement et valident l’étude théorique. Enfin, un fonctionnement direct à la fréquence réseau, sans modulation donc à faibles pertes, est proposé. Un fonctionnement particulier est introduit, permettant d’effectuer le transitoire du mode modulé classique au fonctionnement direct non modulé
In the power electronics field, the adjustable speed drives is a growing application for electric motors control. The most common conversion solution is to connect in series two static converters and perform a double conversion (AC/DC/AC). Another solution, hardly proposed by industry, uses a direct AC/AC conversion. This thesis aims to make a direct conversion solutions and matrix converters and ‘‘two stage’’ matrix converters modulation strategies synthesis for the purpose to control three-phase electric motor with a three phase input network. This synthesis has developed a generalized scalar modulation, combined with a carrier wave modulator, equivalent to the space vector modulation and applied to matrix converters and the ‘‘two stage’’ matrix converters. Some attention has been done to reduced the switching number during the modulation period. The generalization allows to propose a modified modulation which reduces the losses and improves the electromagnetic performance compared to the traditional modulations used for these kind of converters. The practical constraint (switches control, protection system and filtering) are discussed and has been used to develop a laboratory prototype. The modulations strategies have been implemented experimentally and validate the theoretical study. Finally, a direct function mode with an equal frequency between the input and output network is proposed, without modulation and therefore low losses. In the last part, a particular operation mode is then introduced, permitting the transient operation between the modulated conventional mode to the direct mode without modulation

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Raddadi, Bilel. "Récepteurs avancés et nouvelles formes d'ondes pour les communications aéronautiques." Thesis, Toulouse, INPT, 2018. http://www.theses.fr/2018INPT0057/document.

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De nos jours, l'utilisation des drones ne cesse d'augmenter et de nombreuses études sont réalisées afin de mettre en place des systèmes de communication dronique destinés à des applications non seulement militaires mais aussi civiles. Pour le moment, les règles d'intégration des drones commerciaux dans l’espace aérien doivent encore être définies et le principal enjeu occupation est d'assurer une communication fiable et sécurisée. Cette thèse s’inscrit dans ce contexte de communication. Motivée par la croissance rapide du nombre des drones et par les nouvelles générations des drones commandés par satellite, la thèse vise à étudier les différents liens possibles qui relient le drone aux autres composants du système de communication. Trois principaux liens sont à mettre en place : le lien de contrôle, le lien de retour et le lien de mission. En raison de la rareté des ressources fréquentielles déjà allouées pour les futurs systèmes droniques, l'efficacité spectrale devient un paramètre crucial pour leur déploiement à grande échelle. Afin de mettre en place un système de communication par drones spectralement efficace, une bonne compréhension des canaux de transmission pour chacune des trois liaisons est indispensable, ainsi qu’un choix judicieux de la forme d’onde. Cette thèse commence par étudier les canaux de propagation pour chaque liaison : canaux de type muti-trajets avec ligne de vue directe, dans un contexte d’utilisation de drones à moyenne altitude et longue endurance (drones MALE). L’objectif de cette thèse est de proposer de nouveaux algorithmes de réception permettant d’estimer et égaliser ces canaux de propagation muti-trajets. Les méthodes proposées dépendent du choix de la forme d’onde. Du fait de la présence d’un lien satellite, les formes d’onde considérées sont de type mono-porteuse (avec un faible facteur de crête) : SC et EW-SCOFDM. L’égalisation est réalisée dans le domaine temporel (SC) ou fréquentiel (EW-SC-OFDM). L'architecture UAV prévoit l'implantation de deux antennes placées aux ailes. Ces deux antennes peuvent être utilisées pour augmenter le gain de diversité (gain de matrice de canal). Afin de réduire la complexité de l'égalisation des canaux, la forme d'onde EW-SC-OFDM est proposée et étudiée dans un contexte muti-antennes, dans le but d'améliorer l'endurance de l'UAV et d'accroître l'efficacité spectrale, une nouvelle technique de modulation est considérée: Modulation spatiale ( SM). Dans SM, les antennes de transmission sont activées en alternance. L'utilisation de la forme d'onde EW-SC-OFDM combinée à la technique SM nous permet de proposer de nouvelles structures modifiées qui exploitent l’étalement spectrale pour mieux protéger des bits de sélection des antennes émettrices et ainsi améliorer les performances du système
Nowadays, several studies are launched for the design of reliable and safe communications systems that introduce Unmanned Aerial Vehicle (UAV), this paves the way for UAV communication systems to play an important role in a lot of applications for non-segregated military and civil airspaces. Until today, rules for integrating commercial UAVs in airspace still need to be defined, the design of secure, highly reliable and cost effective communications systems still a challenging task. This thesis is part of this communication context. Motivated by the rapid growth of UAV quantities and by the new generations of UAVs controlled by satellite, the thesis aims to study the various possible UAV links which connect UAV/aircraft to other communication system components (satellite, terrestrial networks, etc.). Three main links are considered: the Forward link, the Return link and the Mission link. Due to spectrum scarcity and higher concentration in aircraft density, spectral efficiency becomes a crucial parameter for largescale deployment of UAVs. In order to set up a spectrally efficient UAV communication system, a good understanding of transmission channel for each link is indispensable, as well as a judicious choice of the waveform. This thesis begins to study propagation channels for each link: a mutipath channels through radio Line-of-Sight (LOS) links, in a context of using Meduim Altitude Long drones Endurance (MALE) UAVs. The objective of this thesis is to maximize the solutions and the algorithms used for signal reception such as channel estimation and channel equalization. These algorithms will be used to estimate and to equalize the existing muti-path propagation channels. Furthermore, the proposed methods depend on the choosen waveform. Because of the presence of satellite link, in this thesis, we consider two low-papr linear waveforms: classical Single-Carrier (SC) waveform and Extented Weighted Single-Carrier Orthogonal Frequency-Division Multiplexing (EW-SC-OFDM) waveform. channel estimation and channel equalization are performed in the time-domain (SC) or in the frequency-domain (EW-SC-OFDM). UAV architecture envisages the implantation of two antennas placed at wings. These two antennas can be used to increase diversity gain (channel matrix gain). In order to reduce channel equalization complexity, the EWSC- OFDM waveform is proposed and studied in a muti-antennas context, also for the purpose of enhancing UAV endurance and also increasing spectral efficiency, a new modulation technique is considered: Spatial Modulation (SM). In SM, transmit antennas are activated in an alternating manner. The use of EW-SC-OFDM waveform combined to SM technique allows us to propose new modified structures which exploit exces bandwidth to improve antenna bit protection and thus enhancing system performances

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Savalli, Véronique. "Etude à haute résolution de la spécularité d'un miroir atomique à onde évanescente." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2000. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00006717.

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Dans ce mémoire, nous présentons une étude à haute résolution de la spécularité d'un miroir atomique à onde évanescente. Pour cette étude, nous avons utilisé des transitions Raman sélectives en vitesse. Ces transitions sont doublement exploitées. On réalise d'une part, à l'aide de ces transitions, une sélection en vitesse sur le nuage issu d'un piège magnéto-optique. Cette sélection permet de collimater spatialement l'onde atomique incidente sur le miroir afin d'avoir une bonne résolution dans l'étude de la spécularité. A l'aide des transitions Raman, on sonde finement d'autre part la distribution en vitesse des atomes après le rebond. La mise en place expérimentale de ces transitions est d'abord décrite. On utilise des impulsions de type Blackman. Avec ce dispositif,une mesure de la spécularité d'un miroir atomique à onde évanescente est ensuite réalisée. Le rebond observé est compatible avec une réflexion spéculaire, à condition de choisir une onde évanescente suffisamment désaccordée par rapport à la transition atomique. Nous avons donné une limite supérieure de l'incertitude sur la mesure de la rugosité. Nous présentons également la mise en place d'une détection optique d'atomes froids induisant peu d'émission spontanée sur les atomes. Cette détection consiste à mesurer la phase induite par un échantillon d'atomes sur un faisceau laser en utilisant les techniques de spectroscopie par modulation de phase. Au cours de la détection, 80% des atomes n'absorbent aucun photon.

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Diallo, Mamadou Lamarana. "Contribution aux techniques dites d'ajout de signal pour la Réduction du Facteur de Crête des signaux OFDM." Thesis, CentraleSupélec, 2016. http://www.theses.fr/2016SUPL0005/document.

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Comme toutes modulations multiporteuses, l'OFDM souffre d'une forte variation d'amplitudes qui se traduit par un PAPR élevé. Cette caractéristique de l'OFDM la rend très sensible aux non-linéarités de l'amplificateur de puissance. Pour faire face à cette problématique, on peut surdimensionner l'amplificateur de puissance (solution non efficace en terme de rendement énergétique), linéariser l'amplificateur via les techniques de pré-distorsions, ou réduire le PAPR du signal avant amplification. L'objectif de cette thèse s'inscrit dans cette dernière thématique et plus particulièrement sur les techniques dites d'ajout de signal.Dans cette thèse, après une étude sur l'état de l'art des techniques de réduction du PAPR et en particulier les techniques dites d'ajout de signal, nous avons développé et proposé de nouvelles techniques de réduction du PAPR. Ces contributions s'articulent principalement autour des techniques de Clipping et de la Tone Reservation
One of the main drawbacks of the OFDM modulation scheme is its high Peak-To-Average Power variation (PAPR) which can induce poor power efficiency at the transmitter amplifier. The digital base band pre-distortion for linearisation of power amplifier and the PAPR mitigation are the most commonly used solution in order to deals with efficiency and linearisation at the high power amplifier. This thesis is focused on the PAPR mitigation solution, and particularly on the adding signal based techniques. The proposed solutions in this report are about improving the Tone Reservation method which is the most popular adding signal based technique for PAPR mitigation, and also the classical clipping method which is the most simple method (in terms of computational complexity) actually

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Barrami, Fatima. "Low-complexity direct-detection optical OFDM systems for high data rate communications." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015GREAT057/document.

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Une approche pour augmenter le débit par longueur d'onde, est d'utiliser la modulation DMT (Discrete Multitone) à haute efficacité spectrale. Le travail présenté dans cette thèse se focalise principalement sur l'optimisation de la consommation en puissance et le coût de la DMT, qui présentent des obstacles majeurs à son industrialisation. Dans ce cadre, nous avons tout d'abord développé des nouvelles techniques permettant d'exclure la symétrie Hermitienne des modulations DMT, réduisant ainsi considérablement la consommation en puissance et le coût du système. Nous avons ensuite proposé un algorithme de compression linéaire asymétrique permettant de réduire la puissance optique de la modulation DMT avec une complexité modérée. Un nouveau modèle comportemental du VCSEL basé sur la caractéristique quasi-statique a été également développé. Nous avons enfin validé expérimentalement les techniques que nous avons proposées. Plusieurs résultats de simulations et de mesures sont ainsi présentés
A possible approach to maximize the data rate per wavelength, is to employ the high spectral efficiency discrete multitone (DMT) modulation. The work presented in this thesis mainly focuses on optimizing the power consumption and cost of DMT, that are the major obstacles to its market development. Within this context, we have first developed novel techniques permitting to discard the use of Hermitian symmetry in DMT modulations, thus significantly reducing the power consumption and the system cost. We have next proposed an asymmetric linear companding algorithm permitting to reduce the optical power of conventional DCO-OFDM modulation with a moderate complexity. A new VCSEL behavioural model based on the use of the VCSEL quasi-static characteristic was also developed to accurately evaluate the VCSEL impact on DMT modulations. Finally, we have built an experimental system to experimentally validate our proposed techniques. Several simulations and measurement results are then provided

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Jin, Xin. "Resource allocation in multicarrier cognitive radio networks." Thesis, Evry, Institut national des télécommunications, 2014. http://www.theses.fr/2014TELE0014/document.

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Vu que la modulation multi-porteuses est largement utilisée dans les communications sans fil et la radio cognitive (CR pour “Cognitive Radio”) améliore l’utilisation des ressources radio et du spectre, nous nous concentrons sur les réseaux radio cognitifs (CR) pour faire progresser l’allocation des ressources, le routage, et l’ajustement de la puissance d’émission vers les récepteurs (synthèse de faisceaux ou beamforming) dans cette thèse. Nous étudions deux types de modulations multi-porteuses :Orthogonal Frequency-Division Multiplexing (OFDM) à base d’ondelettes (WOFDM pourWavelet OFDM) et OFDM dans sa forme classique ou traditionnelle (OFDM s’appuyant sur la transformation de Fourier pour partager les ressources). WOFDM adopte Wavelet Packet Modulation (WPM) pour obtenir des lobes secondaires beaucoup plus faibles dans la densité spectrale de puissance du signal transmis en comparaison à OFDM. WPM permet de surcroit à WOFDM de s’affranchir du Préfixe Cyclique (indispensable à OFDM) et d’exploiter l’égalisation pour combattre l’Interférence entre Symboles (ISI). Nous évaluons la performance de WOFDM sous différentes conditions du canal radio. Nous comparons la performance de WOFDM, qui s’appuie sur l’égalisation dans le domaine temporel, à celle de OFDM, qui requiert l’utilisation du Préfixe Cyclique et opère dans le domaine fréquentiel
In view of the wide usage of multicarrier modulation in wireless communications and the prominent contribution of Cognitive Radio (CR) to deal with critical shortage of spectrum resource, we focus on multicarrier based cognitive radio networks to investigate general resource allocation issues: subcarrier allocation, power allocation, routing, and beamforming in this thesis. We investigate two types of multicarrier modulation: Wavelet-based Orthogonal Frequency Division Multiplexing (WOFDM) and Fourier-based Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM). WOFDM adopts Wavelet Packet Modulation (WPM). Compared with fourier-based OFDM, wavelet-based OFDM achieves much lower side lobe in the transmitted signal. Wavelet-based OFDM excludes Cyclic Prefix (CP) which is used in fourier-based OFDM systems. Wavelet-based OFDM turns to exploit equalization to combat Inter-Symbol Interference (ISI). We evaluate the performance of WOFDM under different channel conditions. We compare the performance of wavelet-based OFDM using equalization in the time domain to that of fourier-based OFDM with CP and the equalization in the frequency domain

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Khaleghi, Hamidreza. "Influence des amplificateurs optiques à semi-conducteurs (SOA) sur la transmission cohérente de signaux optiques à format de modulation multi-porteuses (CO-OFDM)." Phd thesis, Université de Bretagne occidentale - Brest, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00829663.

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Le futur système de transmission multicanaux (WDM) pourrait mettre à profit l'utilisation d'amplificateurs optiques à semi-conducteurs (SOA), pour bénéficier notamment de leur grande bande passante optique pour l'amplification du signal. Dans ce travail, nous étudions l'influence des SOA sur la transmission cohérente de signaux OFDM optiques (CO OFDM). Cette technique, récemment proposée, permet à la fois d'augmenter l'efficacité spectrale de la transmission et de compenser les imperfections linéaires du canal optique. Nous avons développé, dans ce travail, une chaîne expérimentale de transmission de signaux à formats de modulation complexes tout-optiques et une plateforme de simulation au niveau système. Les résultats obtenus par simulation, au niveau composant et au niveau système, sont en très bon accord avec ceux obtenus par les mesures expérimentales à la fois pour des formats de modulation QPSK et QPSK CO-OFDM. À travers différentes mesures et simulations, l'étude a permis de cerner clairement l'influence des paramètres du SOA sur la qualité de transmission des données. Les non-linéarités induites par le SOA, telles que le couplage phase amplitude, l'auto modulation du gain et de la phase (SGM et SPM), la modulation croisée du gain et de la phase (XGM et XPM) et le mélange à quatre ondes (FWM), jouent de façon importante sur les performances de ce format de modulation multi-porteuses ; leur influence a donc été analysée avec précision. Les connaissances acquises permettront à l'avenir d'une part de mieux définir les conditions d'utilisation des SOA dans les réseaux de transmission et d'autre part aideront à l'optimisation de nouvelles structures de SOA conçues pour la transmission de données à très haut débit utilisant des formats de modulation complexes.

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Demmer, David. "OFDM Precoding for Filter-Bank based Waveforms." Thesis, Paris, CNAM, 2019. http://www.theses.fr/2019CNAM1237/document.

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De nouveaux usages des systèmes de communications sans fils, tels que les réseaux de capteurs ou les voitures autonomes, ont émergé au cours des dernières années. Ces usages sont fondamentalement différents des applications haut-débit actuelles des réseaux cellulaires. La future technologie mobile, la 5G New Radio, introduit donc le concept de numérologie du signal afin de pouvoir satisfaire aux besoin hétérogènes des multiples applications supportées. En effet en supportant différentes numérologies de signaux, l'allocation temps/fréquence des signaux devient plus flexible et le signal transmis peut être adapté en conséquence. Cependant, supporte simultanément différentes numérologies génère de l'interférence et donc distord les signaux. Les filtrages spatiaux, comme la formation de faisceaux, est envisagée en 5G pour limiter l'interférence générée mais pour les communications au-dessus de 6 GHz. Il n'y a cependant pas de solutions proposées pour mes communications en-dessous de 6 GHz. Dans ce travail, des techniques d'atténuation des lobes secondaires sont étudiées pour faciliter le multiplexage des services pour les communications sous 6 GHz. L’interférence entre-utilisateurs est alors contrôlée mais la bande est également mieux utilisée. Une solution innovante, combinant bancs de filtres et orthogonalité complexe, est proposée. L'orthogonalité complexe est garanti grâce à un précodage OFDM qui remplace le précodage OQAM communément utilisé. De plus, le système développé, le Block-Filtered OFDM, utilise un récepteur 5G classique ce qui garantit la retro-compatibilité avec les techniques déjà déployée. Le modèle du BF-OFDM est entièrement décrit et adapté aux normes des réseaux mobiles. De plus, de multiples méthodes de conception des filtres prototypes sont proposées afin de mieux répondre aux besoins des systèmes. La forme d'onde étudiée est également comparée avec les autres solutions de l'état de l'art sur des scénarios d'étude classiques mais également adaptés aux nouveaux enjeux des technologies sans fils
New use cases for wireless communications recently emerged ranging from massive sensor networks to connected cars. These applications highly differ from typical signals supported by already deployed mobile technologies, which are mainly high data rate pipes. The forthcoming generation of mobile technology, 5G New Radio, introduces the concept of signal numerology so as to properly serve the requirements of the diverse applications it will support. Indeed by considering different numerologies, the time/frequency signal allocation is made more flexible which allows to shape the transmitted signal according to its needs. However, multiplexing signals with different numerologies generates interference and therefore signal distortion. Spatial filtering, such as beamforming, is envisioned for 5G above 6-GHz communications to limit inter-user interference. However, this issue still holds for sub-6 GHz systems where spatial filtering is not considered in 5G.In this work, we consider side lobe rejection techniques to ease service multiplexing in sub-6 GHz bands. Not only it provides inter-user interference mitigation but it also improves the bandwidth use efficiency in bands where frequency is a scarce resource. A novel solution, mixing filter-bank for confined spectrum and complex orthogonality for a straightforward re-use of known-how 4G/5G techniques, is proposed. The complex orthogonality is restored thanks to an OFDM precoding substituting the commonly used Offset-QAM signaling which limits the orthogonality to the real field. Moreover, the proposed solution, named Block-Filtered Orthogonal Frequency Division Multiplexing (BFOFDM), relies on a simple 5G receiver scheme which makes it backward compatible with already deployed technologies.The BF-OFDM system model is fully described and adapted to cellular standards. Besides, different prototype filter designs methods are proposed to either improve the intrinsic interference attenuation or to better confined the spectrum of the transmitted signal. Last but not least, the proposed waveform will be compared with state-of-the-art solutions for both typical and 5G oriented evaluation scenarios such as multi-service coexistence

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Aimer, Younes. "Étude des performances d'un système de communication sans fil à haut débit." Thesis, Poitiers, 2019. http://www.theses.fr/2019POIT2269.

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La demande des usagers en termes de débit, de couverture et de qualité de service croît exponentiellement, avec une demande de plus en plus accrue en énergie électrique pour assurer les liaisons entre les réseaux. Dans ce contexte, les nouvelles formes d’ondes basées sur la modulation OFDM se sont répandues et sont utilisées dans les récentes architectures de radiocommunications. Cependant, ces signaux sont très sensibles aux non-linéarités des amplificateurs de puissance à cause des fortes fluctuations d’enveloppe caractérisées par un fort PAPR qui dégrade le bilan énergétique et le rendement de l’émetteur. Dans ce travail de thèse, nous avons tout d’abord dressé un état de l’art des techniques de réduction du PAPR. Cette présentation nous a permis de proposer une nouvelle méthodologie basée sur les techniques d’entrelacement et de codage. Cette première contribution consiste en l’utilisation de la technique d’entrelacement, en faisant appel aux sous porteuses nulles pour la transmission des informations auxiliaires, tout en respectant les spécifications fréquentielles du standard utilisé. La deuxième contribution est basée sur la combinaison des deux techniques de Shaping et de Transformée en Cosinus Discrète DCT, dans l’objectif d’améliorer davantage les performances du système. Les résultats de simulation ont montré que l’utilisation de ces deux techniques permet un gain significatif en termes de réduction du PAPR, qui se traduit par l’amélioration du rendement. Enfin, nous avons présenté une étude expérimentale pour l’ensemble des techniques proposées afin de confirmer les résultats obtenus en simulation. Ces évaluations sont réalisées avec un banc d'essais de radiocommunications pour le test d'un amplificateur de puissance commercial de technologie LDMOS de 20W, fonctionnant à 3.7 GHz en classe AB. Les résultats obtenus pour les standards IEEE 802.11 montrent que ces nouvelles approches permettent de garantir la robustesse de transmission, d’améliorer la qualité des liaisons et d’optimiser la consommation électrique
The request of the users in terms of rate, coverage and quality of service is growing exponentially, with increasing demand for electrical energy, to ensure networks link. In this context, new waveforms based on the OFDM modulation become widely popular and used intensively in recent radio communications architectures. However, these signals are sensitive to the power amplifier nonlinearities because of their high envelope fluctuations characterized by a high PAPR, which degrades the energy consumption and the transmitter efficiency.In this thesis, we first began by a state art of the PAPR reduction techniques. This presentation allowed us to propose a new method based on interleaving and coding techniques. The first contribution consists on the use of the interleaving technique using null-subcarriers for the transmission of the side information, while respecting the frequency specifications of the used standard. The second one is based on the conjunction of the Shaping technique and the Discrete Cosine Transform (DCT), with the aim of improving the performance of the system. Simulation results show that the use of these two techniques allows a significant gain in terms of PAPR reduction, which results in the improvement of the system efficiency. Finally, we presented an experimental study of the proposed techniques using an RF test bench with a commercial LDMOS 20 W PA, class AB operating at 3.7 GHz. The results obtained for the IEEE 802.11 standards show that the proposed approaches allow the transmission robustness and quality, while optimizing the power consumption

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Calo, Cosimo. "Quantum dot based mode locked lasers for optical frequency combs." Thesis, Evry, Institut national des télécommunications, 2014. http://www.theses.fr/2014TELE0034/document.

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Les peignes de longueurs d'onde, produisant des dizaines de porteuses optiques régulièrement espacées à partir d'une seule source laser, présentent un grand intérêt pour les systèmes de communication à haut débit. Ce travail de thèse porte sur les peignes générés par les diodes laser à blocage de modes basées sur des nanostructures semi-conductrices à basse dimensionnalité. Dans cette étude, les performances en verrouillage de modes de lasers Fabry-Pérot mono-section basés sur différents systèmes de matériaux sont comparées sur la base de la largeur du spectre optique d'émission et de la capacité à produire des impulsions courtes à faible gigue temporelle. En remarquant que les lasers à base de bâtonnets quantiques InAs sur InP présentent de meilleures caractéristiques par rapport aux autres matériaux examinés, leurs propriétés spécifiques en termes de stabilité des peignes de fréquences optiques et de chirp des impulsions sont étudiées plus en détail. Le chirp est d'abord étudié par la technique FROG (frequency-resolved optical gating). Ensuite, la dispersion chromatique du matériau laser est évaluée afin de vérifier si elle peut expliquer les grandes valeurs de chirp mesurées par FROG. Pour cela la technique de réflectométrie optique dans le domaine fréquentiel est utilisée et ses capacités uniques de mesure ont été étudiées et validées. Enfin, ces lasers sont employés avec succès pour les transmissions haut débit à l'aide de la technique de modulation optique OFDM (orthogonal frequency-division multiplexing) en détection directe. Débits de l'ordre du térabit par seconde, ainsi que le faible coût de l’architecture du système, sont très prometteurs pour les data centers
Optical frequency combs, generating tens of equally spaced optical carriers from a single laser source, are very attractive for next-generation wavelength division multiplexing (WDM) communication systems. This PhD thesis presents a study on the optical frequency combs generated by mode-locked laser diodes based on low-dimensional semiconductor nanostructures. In this work, the mode-locking performances of single-section Fabry-Pérot lasers based on different material systems are compared on the basis of the optical spectrum width, the timing jitter and pulse generation capabilities. Then, noticing that InAs quantum dashes grown on InP exhibit on average better characteristics than other examined materials, their unique properties in terms of comb stability and pulse chirp are studied in more detail. Laser chirp, in particular, is first investigated by frequency resolved optical gating (FROG) characterizations. Then, chromatic dispersion of the laser material is assessed in order to verify whether it can account for the large chirp values measured by FROG. For that, a high sensitivity optical frequency-domain reflectometry setup is used and its measurement capabilities are extensively studied and validated. Finally, the combs generated by quantum dash mode-locked lasers are successfully employed for high data rate transmissions using direct-detection optical orthogonal frequency division multiplexing. Terabit per second capacities, as well as the low cost of this system architecture, appear to be particularly promising for future datacom applications

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Lahbabi, Naila. "Faster than Nyquist transceiver design : algorithms for a global transmission-reception enhancement." Thesis, Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Atlantique Bretagne Pays de la Loire, 2017. http://www.theses.fr/2017IMTA0017/document.

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La croissance exponentielle du trafic de données sans fils, causée par l'Internet mobile et les smartphones, contraint les futurs systèmes radio à inclure des modulations/formes d'ondes plus avancées offrant un débit plus élevé et une utilisation efficace des ressources spectrales. Les transmissions dites Faster-Than-Nyquist (FTN), introduites en 1975, sont parmi les meilleurs candidates pour répondre à ces besoins. En transmettant les symboles à une cadence plus rapide que celle définie par le critère de Nyquist, FTN peut théoriquement augmenter le débit mais en introduisant des interférences en contrepartie. Dans cette thèse, nous explorons le concept des transmissions FTN à travers un canal AWGN (Additive White Gaussian Noise) dans le contexte des modulations OFDM/OQAM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing with Offset Quadrature Amplitude Modulation).L'objectif principal de cette thèse est de présenter un système OFDM/OQAM qui permet de transmettre l'information au-delà de la cadence de Nyquist tout en tenant en compte la complexité globale du système. Tout d'abord, nous proposons une nouvelle implémentation efficace des systèmes OFDM/OQAM appliquant le concept FTN, désignée ici par FTN-OQAM, qui garde la même complexité que les systèmes OFDM/OQAM et qui permet un gain en débit très proche du gain théorique. Vu que la condition de Nyquist n'est plus respectée, le signal transmis est maintenant perturbé par des interférences. Pour remédier à ce problème, nous proposons un récepteur basé sur le principe de l'égalisation linéaire sous le critère minimum erreur quadratique moyenne avec annulation d'interférences appelé MMSE LE-IC. Le but de notre système est d'augmenter le débit de transmission, ce qui signifie que des constellations d'ordres élevés seront ciblées. Dans ce contexte, le MMSE LE-IC, dont la complexité est indépendante de la constellation, représente un bon compromis entre efficacité et complexité. Puisque la modulation OFDM/OQAM utilise différents types de formes d'ondes, nous proposons pour plusieurs d'entre elles un algorithme pour déterminer la valeur minimale du facteur d'accélération, en fonction de l'ordre de constellation, qui apporte un gain en efficacité spectrale tout en gardant les mêmes performances que les systèmes respectant le critère de Nyquist à un SNR fixé. Ensuite, nous étudions l'amélioration du traitement itératif de l'émetteur-récepteur. La méthode proposée consiste à combiner un précodeur avec le système FTN-OQAM afin de réduire les interférences causées par du FTN à l'émission. Nous proposons un modèle de précodage dispersé, car il est difficile de précoder conjointement tous les symboles transmis. Nous présentons trois familles de précodeurs avec les récepteurs correspondants. En outre, nous modifions différents blocs de l'émetteur FTN-OQAM tels que le codage canal, le mappage des bits et le mappage des symboles afin d'améliorer davantage le transmetteur FTN-OQAM. Les résultats présentés révèlent le potentiel important des systèmes proposés
The exponential growth of wireless data traffic driven by mobile Internet and smart devices constrains the future radio systems to include advanced modulations/waveforms offering higher data rates with more efficient bandwidth usage. One possibility is to violate the well known Nyquist criterion by transmitting faster than the Nyquist rate, i.e., using a technique also known as Faster-Than-Nyquist (FTN) signaling. Nyquist-based systems have the advantage of simple transmitter and receiver architectures at the detriment of bandwidth efficiency. The idea of signaling beyond the Nyquist rate to trade the interference-free transmission for more throughput goes back to 1975. In this dissertation, we investigate the concept of FTN signaling over Additive White Gaussian Noise (AWGN) channel in the context of Orthogonal Frequency Division Multiplexing with Offset Quadrature Amplitude Modulation OFDM/OQAM modulation.The main objective of our work is to present an OFDM/OQAM system signaling faster than the Nyquist one and explore its potential rate improvement while keeping under consideration the overall system complexity. First, we propose a new efficient FTN implementation of OFDM/OQAM systems, denoted by FTN-OQAM, that has the same complexity as OFDM/OQAM systems, while approaching very closely the FTN theoretical rate improvement. As the Nyquist condition is no longer respected, severe interference impacts the transmitted signals. To deal with the introduced interferences, we propose a turbo-like receiver based on Minimum Mean Square Error Linear Equalization and Interference Cancellation, named MMSE LE-IC. The aim of our system is to boost the transmission rate, which means that high constellation orders will be targeted. In this respect, the MMSE LE-IC, whose complexity is independent of the constellation, turns out to be a good candidate. Since OFDM/OQAM modulation can be equipped with different types of pulse shapes, we propose an algorithm to find, for different constellation orders, the minimum achieved FTN packing factor for various pulse shapes. Then, we aim at improving the iterative processing of the introduced transceiver. The proposed method involves combining a precoder with the FTN-OQAM system in order to remove FTN-induced interference at the transmitter. We also present a sparse precoding pattern as it is difficult to jointly precode all the transmitted symbols. We introduce three families of precoders along with the corresponding receivers. Furthermore, we propose several modifications of the FTN-OQAM transmitter concerning different blocks such as channel coding, bits mapping and symbols mapping to further enhance the FTN-OQAM transceiver design. Presented results reveal the significant potential of the proposed methods

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Richard, Maud. "Étude de la modulation autonome de la fréquence cardiaque en sommeil quantifiée par analyse spectrale." Thèse, 2005. http://hdl.handle.net/1866/15719.

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Дисертації з теми "Modulation par fréquence d’Impulsion"

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