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Titre
Auteur
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Électronique
/ 15-12-2020
Sergolle Maëlle
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L’intégration d’antennes de communication directement au sein de parois structurales en matériaux composites de porteurs navals, terrestres et aériens permet de rendre la structure communicante tout en bénéficiant des qualités naturelles des matériaux composites : légèreté, insensibilité à la corrosion et rigidité mécanique. Ces travaux de recherche, menés dans le cadre du projet FUI STARCOM 2018-2022 (Systèmes et Technologies Antennaires de Rupture en matériaux COMposites), ont pour objet le développement de matériaux composites multifonctionnels aux propriétés électromagnétiques et mécaniques optimales. L’étude de leurs caractéristiques a permis de développer des solutions à la carte pour la fabrication de telles antennes. D’une part, l’évaluation des caractéristiques diélectriques des matériaux composites stratifiés de 100 MHz à 26 GHz, ainsi que l’évaluation de leurs propriétés mécaniques, ont permis de sélectionner les stratifiés adaptés à la fabrication des substrats et des radômes antennaires. D’autre part, l’étude des caractéristiques électriques des tissus conducteurs a permis d’évaluer leur capacité à être utilisés comme éléments antennaires (lignes d’alimentation, éléments rayonnants et plans de masse). Enfin, les matériaux sélectionnés ont été associés dans la fabrication d’antennes en matériaux composites fonctionnant en bande VUHF (100 – 500 MHz pour les communications navales militaires), en bande UHF (867 – 869 MHz pour les applications de type LoRa), et en bande S (2 – 4 GHz pour les communications terrestres civiles 5G).
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Electronique
/ 14-12-2020
Del Mastro Michele
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La demande croissante en systèmes de communication par satellite à large bande a conduit au déploiement de constellations de satellites en bande K/Ka et au développement de nouveaux terminaux pour les utilisateurs fixes et mobiles. Des exigences strictes sont imposées à l'antenne. L'antenne doit présenter un gain élevé (> 30 dB) et fonctionner en polarisation circulaire ou double polarisation sur un secteur angulaire couvrant tout le plan azimutal et un grand angle en élévation (jusqu'à 60°). L’objectif principal de la thèse est d’étudier l'analyse et la conception des réseaux « Continuous Transverse Stub » (CTS) à double polarisation. Les réseaux CTS se composent de longues fentes rayonnantes, de hauteur finie, reliés à un système d'alimentation en guide de plaques parallèles, en anglais parallel-plate waveguide (PPW), et rayonnant dans l'espace libre. Un réseau alimenté en parallèle sera considéré pour un fonctionnement large bande. L'idée à la base de la thèse est d'utiliser des réseaux CTS multimodale. Les réseaux CTS classiques adoptent le mode principal TEM (« Transerve Electromagnetic ») du guide PPW d'alimentation. Ici, nous proposons d’utiliser le mode TEM et le mode TE (« Transverse Electric »). Ces deux modes sont orthogonaux et, si correctement alimentés, peuvent générer une double polarisation.
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Électronique
/ 11-12-2020
Ströber Thomas
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La nécessité d'avoir un large secteur angulaire et la possibilité d'utiliser des plus larges bandes de fréquence dans les futures constellations de satellites ont créé de nouveaux défis dans la conception d’antennes. De plus, des solutions à bas coût sont nécessaires. L'objectif de cette thèse est d'étudier et de développer des antennes quasi-optiques en bande millimétrique offrant des performances de balayage élevées et une reconfiguration du faisceau pour répondre à les besoins cités au-dessus. Des modèles asymptotiques pour l'analyse des formateurs de faisceaux en guide d'ondes à plans parallèles en réception sont présentés. Il est démontré que ces modèles permettent la conception efficace de systèmes d'alimentation avec des exigences strictes en termes de couverture. Deux nouveaux formateurs de faisceau fonctionnant en bande Ka sont présentés. Le premier est une lentille en guide d'ondes à plans parallèles comprenant un système d'alimentation
en technologie gap waveguide qui permet un balayage mécanique rapide du faisceau. Le second correspond à un formateur de faisceaux à lentille réalisé en technologie PCB multicouche. L'outil numérique présenté est employé pour la synthèse des clusters superposés. Les deux solutions présentent des avancées importantes en termes de performances de balayage et réalisations faible coût.
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Signal, image, vision
/ 10-12-2020
Beaumont Jérémy
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La séquence d’imagerie cérébrale par résonance magnétique FLAWS fourni deux images pondérées T1 respectivement caractérisées par une suppression du signal de substance blanche et du signal du liquide céphalorachidien. Le minimum entre ces deux images fourni une image spécifique de la substance grise. Au commencement de cette thèse, la séquence FLAWS était uniquement disponible pour de l’imagerie 3T. Dans cette thèse, nous proposons une méthode d’optimisation basée sur la maximisation d’une fonction de profit sous contraintes et sur des informations à priori sur les temps de relaxation T1 des tissus cérébraux afin de déterminer les paramètres de la séquence FLAWS. Cette méthode fut utilisée afin de proposer des paramètres permettant l’acquisition de la séquence FLAWS à 1.5T et 7T. Une nouvelle combinaison des signaux FLAWS fut proposée afin de générer des images pondérées T1 caractérisées par une sensibilité réduite aux inhomogénéités du champ magnétique B1. De plus, cette nouvelle combinaison des signaux FLAWS fut utilisée pour générer des cartographies T1 des tissus cérébraux. Nous montrons que ces cartographies T1 sont caractérisées par une sensibilité réduite aux inhomogénéités du champ magnétique de transmission. Les méthodes présentées dans cette thèse furent validées par des expériences d’imageries sur un fantôme à 3T et sur des volontaires sains à 1.5T et 7T.
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Signal, image, vision
/ 02-12-2020
Liu Jie
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Le travail dans cette thèse concerne l’identification du modèle IntraVoxel Incoherent Motion (IVIM) des images IRM de diffusion. Cette identification a pour objectif la quantification de diffusion et de perfusion des tissus humains avec une application aux images IRM du foie et de la moelle osseuse. La première partie de ce travail de thèse porte sur la détection d’une potentielle présence d’un volume partiel dans la région d’intérêt. Ce problème d’identification est formulé sous forme d’un problème d’identification d’un modèle IVIM tri-exponentiel sous contraintes de parcimonie de la distribution spatiale du volume partiel dans la région d’intérêt étudiée et de la non-négativité des paramètres de ce modèle. La prise en compte d’informations spatiales est rendue possible grâce au modèle IVIM multi-voxel introduit dans cette thèse et permettant un traitement simultané de l’ensemble de voxels définis dans la région d’intérêt considérée. L’approche proposée, ne permet pas seulement une bonne identification du volume partiel mais aussi une quantification de la diffusion et de la perfusion du tissue étudié. La deuxième partie de cette thèse porte sur la comparaison de méthodes d’identification du modèle IVIM bi-exponentiel avec une application aux images IRM de diffusion de la moelle osseuse. La dernière partie de cette concerne l’amélioration de la quantification des images métaboliques (Chemical Shift Imaging) par l’introduction d’un fantôme virtuel comme une référence dans l’image acquise.
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Signal, image, vision
/ 25-11-2020
Maczyta Léo
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Les travaux de la thèse portent sur l'estimation de la saillance du mouvement dans des séquences d'images. Dans une première partie, nous avons traité un sujet très peu abordé: la détection des images présentant un mouvement saillant. Pour cela, nous nous appuyons sur un réseau de neurones convolutif et sur la compensation du mouvement de la caméra. Dans une seconde partie, nous avons conçu une méthode originale d'estimation de cartes de saillance du mouvement. Cette méthode ne requiert pas d'apprentissage. L'indice de saillance est obtenu par une étape d'inpainting du flot optique, suivie d'une comparaison avec le flot initial. Dans un troisième temps, nous nous sommes intéressés à l'estimation de la saillance de trajectoires pour appréhender une saillance progressive. Nous construisons une méthode faiblement supervisée s'appuyant sur un réseau auto-encodeur récurrent, qui représente chaque trajectoire avec un code latent. Toutes ces méthodes ont été validées sur des données de vidéo réelles.
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Signal, image, vision
/ 23-11-2020
Hafsati Mohammed
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Cette thèse s’inscrit dans le contexte multimédia dont le sujet technique est la navigation dans des champs sonores 3D. Contrairement aux contenus de réalité virtuelle, notre application vise les contenus issus de captations réelles. Nous utilisons l’ambisonique comme technologie d’audio 3D. Le problème d’utiliser ce genre de représentation de champ sonore réside dans la difficulté d’avoir 6 degrés de liberté, avec la possibilité de changer de point de vue. Afin de contourner ce problème, nous recommandons de faire une décomposition du format ambisonique en ondes planes. Cela a été déjà proposé dans plusieurs contributions dans l’état de l’art en utilisant des techniques de formation de voies en pleine bande. La particularité d’une de nos méthodes est d’utiliser des techniques de séparations de sources sonores multicanaux, avec laquelle nous cherchons les contributions de chaque source dans chaque canal ambisonique. Cela n’a jamais été utilisé auparavant pour faire de la navigation dans des contenus ambisoniques. Dans cette thèse, nous proposons différentes manières pour faire la séparation de source multicanaux dans le domaine ambisonique.
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Signal, image, vision
/ 19-11-2020
Chatalic Antoine
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Ce travail de thèse, qui se situe à l'interface entre traitement du signal, informatique et statistiques, vise à l'élaboration de méthodes d'apprentissage automatique à grande échelle et de garanties théoriques associées. Il s'intéresse en particulier à l'apprentissage compressif, un paradigme dans lequel le jeu de données est compressé en un unique vecteur de moments généralisés aléatoires, appelé le sketch et contenant l'information nécessaire pour résoudre de manière approchée la tâche d'apprentissage considérée. Le schéma de compression utilisé permet de tirer profit d'une architecture distribuée ou de traiter des données en flux, et a déjà été utilisé avec succès sur plusieurs tâches d'apprentissage non-supervisé : partitionnement type k-moyennes, modélisation de densité avec modèle de mélange gaussien, analyse en composantes principales. Les contributions de la thèse s'intègrent dans ce cadre de plusieurs manières. D'une part, il est montré qu'en bruitant le sketch, des garanties de confidentialité (différentielle) peuvent être obtenues; des bornes exactes sur le niveau de bruit requis sont données, et une comparaison expérimentale permet d'établir que l'approche proposée est compétitive vis-à-vis d'autres méthodes récentes. Ensuite, le schéma de compression est adapté pour utiliser des matrices aléatoires structurées, qui permettent de réduire significativement les coûts de calcul et rendent possible l'utilisation de méthodes compressives sur des données de grande dimension. Enfin, un nouvel algorithme basé sur la propagation de convictions est proposé pour résoudre la phase d'apprentissage (à partir du sketch) pour le problème de partitionnement type k-moyennes.
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Electronique
/ 18-11-2020
Mihai Ilie-Valentin
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Les mesures de la surface équivalente radar (SER) sont généralement effectuées dans des conditions de champ lointain. Des grandes cibles, telles que des avions, des navires et d’autres grandes véhicules, ne peuvent pas être placées à l’intérieur d’une chambre anéchoïque, où le coût d’un tel site de mesure serait prohibitif. De plus, les transformations classiques du champ proche au champ lointain sont complexes, laborieuses et chères, et ne conviennent donc pas pour être utilisées dans le temps réel. Pour pallier ces inconvénients, on propose d’évaluer la SER dans la zone de Fresnel dans un environnement avec des multi-trajets. Une expression analytique du facteur d’extrapolation de zone de champ est dérivé ; analytique est dérivé; une technique rapide de calcul avec des intégrales de Fresnel est ensuite développée et des résultats expérimentaux sont fournis en utilisant trois systèmes d’antennes différentes : antennes Vivaldi, log- périodiques et cornets. Les mesures de la SER sont effectuées sur des cibles simples et complexes placées en environnement réel. La technique de moyennage en distance, la soustraction de couplage et le fenêtrage dans le domaine temporel sont proposées afin de réduire les effets de l’environnement. La SER est également évaluée à des angles d’incidence élevée en tenant compte de l’effet de la diffraction.
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Signal, image, vision
/ 09-11-2020
Alvarez Pablo A.
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La résection des nodules pulmonaires par chirurgie thoracique vidéo-assistée (VATS) est une intervention de plus en plus utilisée pour le diagnostic et le traitement des cancers du poumon. La localisation de ces nodules pendant la chirurgie étant difficile visuellement et/ou par palpation, de nombreuses techniques d'aide à la localisation sont actuellement utilisées en pratique clinique. Cependant, ces techniques reposent essentiellement sur le placement, avant l'intervention, de marqueurs physiques dans le nodule par des techniques proches de la ponction. Par contre ce placement est souvent sujet à des complications. Pour éviter cela, une nouvelle approche consiste à repérer le nodule pulmonaire sur le scanner X préopératoire puis de localiser sa position sur l'imagerie CBCT peropératoire. Le problème vient du fait que lors de l'intervention, un pneumothorax (déflation du poumon) entraîne des déformations importantes du poumon ainsi qu'un changement des densités tissulaires, ce qui rend impossible la localisation directe du nodule dans le CBCT peropératoire. Les travaux effectués dans cette thèse ont porté sur la compensation des différentes déformations subies par le poumon pendant la VATS, afin de pouvoir suivre et ainsi reporter sur le CBCT peropératoire la position du nodule repéré dans le scanner X préopératoire. Cela a été fait à l'aide d'une méthode hybride basée sur des techniques de recalage d'image et d'un modèle poroélastique du poumon capable de simuler l'évacuation d'air. L'évaluation de cette méthode a été réalisée par le suivi de points de repère du poumon (structures vasculaires) définis par un chirurgien sur 5 patients. Cette évaluation a permis de montrer que l'erreur moyenne de suivie de ces points était de l'ordre du centimètre, ce qui suggère la faisabilité de l'approche proposée comme une possible solution pour la localisation des nodules pulmonaires pendant la VATS.
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