Добірка наукової літератури з теми "Modulation par fréquence d’Impulsion"

Les macrophages résidents tissulaires ou ceux qui ont pour origine des monocytes circulants régulent l’homéostasie cardiaque en conditions physiologiques mais aussi pathologiques. La présence de macrophages résidents au sein du nœud auriculo-ventriculaire distal a été révélée par des études récentes réalisées chez la souris et chez l’homme. Ces macrophages expriment la connexine-43, une protéine de jonction intercellulaire, et augmentent la conduction auriculo-ventriculaire en accélérant la repolarisation des cardiomyocytes interconnectés. La compréhension fine et exhaustive du rôle de ces macrophages dans la conduction électrique cardiaque pourrait conduire à de nouvelles approches thérapeutiques reposant sur la modulation des fonctions macrophagiques dans le cœur arythmique.

L’hypothalamus, par l’intermédiaire de la sécrétion du LH-RH, commande la libération épisodique des hormones gonadotropes LH et FSH dans la circulation générale. La LH n’est pas sécrétée de façon continue par l’hypohyse mais sous forme de "pulses", définis par leur fréquence et leur amplitude, qui stimulent la libération de la testostérone par le testicule chez le mâle et de l’oestradiol et de la progestérone par l’ovaire chez la femelle. La FSH est sécrétée de de façon moins épisodique. Chez la chèvre, la modulation des rétroactions négatives et positives de la progestérone et de l’oestradiol sur l’axe hypothalamo-hypohysaire joue un rôle clé dans la régulation des différents événements du cycle oestrien. Une imprégnation par la progestérone n’est pas nécessaire pour l’induction du comportement d’oestrus par l’oestradiol. Dans les deux sexes, le saisonnement de l’activité neuroendocrinienne est responsable des fortes variations saisonnières d’activité sexuelle. Un accroissement de la rétroaction négative de l’oestradiol sur l’axe hypothalamo-hypohysaire est responsable de la faible activité gonadotrope pendant la saison d’anoestrus. Cet effet est sous la commande des variations photopériodiques qui agissent sur le système nerveux central par l’intermédiaire de la modification de la durée de sécrétion de la mélatonine nocturne. Les changements dans le régime alimentaire provoquent également des variations dans l’activité gonadotrope. La mise en présence des femelles avec le bouc provoque une augmentation immédiate de la fréquence des pulses de LH chez celles-ci.

Le suivi auditif des militaires exposés au bruit repose actuellement sur l’audiométrie tonale liminaire. Des travaux chez l’animal ont montré qu’une exposition au bruit pouvait entraîner l’apparition de synaptopathies cochléaires irrémédiables, malgré une élévation transitoire des seuils auditifs liminaires. L’extrapolation à l’humain suggère que l’exposition au bruit pourrait entraîner des lésions non détectables par l’audiométrie tonale liminaire réalisée à distance de l’exposition au bruit. Ainsi les synaptopathies cochléaires sont également appelées « pertes auditives cachées » ou « hidden hearing loss ». Cependant, leur existence chez l’humain normo-entendant demeure incertaine. Pour tenter de répondre à cette question, l’Institut de recherche biomédicale des armées a mesuré les capacités auditives supraliminaires de 35 sujets normo-entendants ayant entre une et 24 années d’exposition professionnelle au bruit. Les résultats montrent que les scores d’identification de parole en environnement bruyant et la capacité à détecter une modulation de fréquence, se dégradent avec le nombre d’années d’exposition, indépendamment de l’âge des sujets. Ces résultats pourraient être compatibles avec la présence de synaptopathies cochléaires. Ils suggèrent que le suivi auditif du militaire pourrait être amélioré par la réalisation de tests type audiométrie vocale dans le bruit. Ces tests nécessitent d’être validés par la mise en place d’études longitudinales incorporant des sujets exposés au bruit.

Cette synthèse fait le point sur les effets directs et les conséquences de modifications de la conduite des animaux à la traite. Les effets recherchés répondent à des besoins de pilotage du troupeau ou de maîtrise de la qualité du lait. Ils visent à ajuster le niveau de production laitière sur l’exploitation, optimiser la qualité chimique, structurelle et microbienne du lait et piloter la conduite du troupeau. Les moyens pour intervenir sont variés allant de modifications de fréquence/intervalles de traite, à l’optimisation de la conception et des réglages de la machine à traire et des systèmes de stockage/réfrigération du lait en passant par les pratiques de traite. Il ressort de cette synthèse que la modulation de la fréquence de traite est un outil efficace pour moduler la production de lait et la durée de la lactation, et qu’elle peut contribuer à améliorer les performances de reproduction, gérer les réserves corporelles des vaches et dans certains cas limiter l’apparition de boiteries. Les choix de matériel de traite et de stockage/refroidissement du lait ainsi que les réglages de la machine à traire permettent d’optimiser l’extraction du lait, la durée de la traite et de collecter et conserver un lait d’une qualité maîtrisée sans nuire à la santé de la mamelle. Enfin, l’entretien de la machine à traire, les pratiques de traite et la peau des trayons des animaux semblent jouer un rôle primordial sur la richesse des laits crus en germes d’intérêt pour l’industrie laitière, les équilibres microbiens résultant d’une combinaison de pratiques de production dont la hiérarchisation reste encore difficile.

<p style="text-align: justify;">L'utilisation du système de conduite en Lyre se développe pour les vignobles de raisins de table et pour les vignobles de raisins de cuve de haute qualité vendangés à la main. L'intérêt réside à la fois dans le potentiel physiologique et qualitatif, dans la moindre sensibilité aux parasites du raisin, ainsi que dans la facilité de cueillette manuelle offerts pour la Lyre.</p><p style="text-align: justify;">L'absence de développement industriel de la machine à vendanger la Lyre par secouage vertical, a conduit à rechercher l'adaptation du palissage de la Lyre aux machines à vendanger classiques à secouage latéral. Le principe d'un palissage en Lyre pliable, facile à manipuler, permettant le passage de ces machines a été retenu. Deux modalités techniques seront présentées, chacune ayant été testée avec succès vis-à-vis de la vendange mécanique, ainsi du reste qu'en rapport avec l'ensemble des opérations culturales au cours du cycle végétatif; un schéma en sera fourni.</p><p style="text-align: justify;">Parallèlement, la souplesse de modulation du palissage en Lyre pliable, en position ouverte ou fermée, offre des possibilités de gestion dynamique de l'absorption du rayonnement au cours de la saison, avec comme conséquences:</p><p style="text-align: justify;">- Lyre en position ouverte: stimulation du régime hydrique avant le début de la véraison, ensuite augmentation de la fréquence des situations de contrainte hydrique modérée, optimisation de la maturation du raisin (surtout au niveau des composés phénoliques et aromatiques) pour la plupart des cépages;</p><p style="text-align: justify;">- Lyre en position fermée: réduction du régime hydrique avec économie de l'eau en situation de sécheresse estivale et restauration du potentiel hydrique foliaire, ralentissement de la maturation du raisin pour des cépages précoces, dégagement complet du raisin.</p>

The standard Monte Carlo estimations of rare events probabilities suffer from too much computational time. To make estimations faster, kernel-based estimators proved to be more efficient for binary systems whilst appearing to be more suitable in situations where the probability density function of the samples is unknown. We propose a kernel-based Bit Error Probability (BEP) estimator for coded M-ary Quadrature Amplitude Modulation (QAM) systems. We defined soft real bits upon which an Epanechnikov kernel-based estimator is designed. Simulation results showed, compared to the standard Monte Carlo simulation technique, accurate, reliable and efficient BEP estimates for 4-QAM and 16-QAM symbols transmissions over the additive white Gaussian noise channel and over a frequency-selective Rayleigh fading channel. Les estimations de probabilités d'événements rares par la méthode de Monte Carlo classique souffrent de trop de temps de calculs. Des estimateurs à noyau se sont montrés plus efficaces sur des systèmes binaires en même temps qu'ils paraissent mieux adaptés aux situations où la fonction de densité de probabilité est inconnue. Nous proposons un estimateur de Probabilité d'Erreur Bit (PEB) à noyau pour les systèmes M-aires codés de Modulations d'Amplitude en Quadrature (MAQ). Nous avons défini des bits souples à valeurs réelles à partir desquels un estimateur à noyau d'Epanechnikov est conçu. Les simulations ont montré, par rapport à la méthode Monte Carlo, des estimées de PEB précises, fiables et efficaces pour des transmissions MAQ-4 et MAQ-16 sur canaux à bruit additif blanc Gaussien et à évanouïssements de Rayleigh sélectif en fréquence.

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

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

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

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

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

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)

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

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

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.

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.