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Traitement du signal et télécommunications
/ 11-12-2017
Abakar Issakha Souleymane
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En réponse au nombre toujours élevé de décès provoqués par les accidents routiers, l'industrie automobile a fait de la sécurité un sujet majeur de son activité global. Les radars automobiles qui étaient de simples capteurs pour véhicule de confort, sont devenus des éléments essentiels de la norme de sécurité routière. Le domaine de l’automobile est un domaine très exigent en terme de sécurité et les radars automobiles doivent avoir des performances de détection très élevées et doivent répondre à des nombreuses contraintes telles que la facilité de production et/ou le faible coût. Cette thèse concerne le développement d’algorithmes pour la détection et la localisation de piétons et de cyclistes pour des radars automobiles de nouvelle génération. Nous avons proposé une architecture de réseau d'antennes non uniforme optimale et des méthodes d'estimation spectrale à haute résolution permettant d’estimer avec précision la position angulaire des objets à partir de la direction d'arrivée (DoA) de leur réponse. Ces techniques sont adaptées à l'architecture du réseau d'antennes proposé et les performances sont évaluées à l'aide de données radar automobiles simulées et réelles acquises dans le cadre de scénarios spécifiques. Nous avons également proposé un détecteur de cible de collision, basé sur la décomposition en sous-espaces Doppler, dont l'objectif principal est d'identifier des cibles latérales dont les caractéristiques de trajectoire représentent potentiellement un danger de collision. Une méthode de calcul d'attribut de cible est également développée et un algorithme de classification est proposé pour discriminer les piétons, cyclistes et véhicules. Les différents algorithmes sont évalués et validés à l'aide de données radar automobiles réelles sur plusieurs scenarios.
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Télécommunications
/ 08-12-2021
Abdelghany Ahmed
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L'objectif principal de ce travail est d'améliorer diverses fonctions LPWAN, en exploitant la connaissance des propriétés de propagation du canal sans fil. Tout d'abord, les techniques de localisation (sans GPS) sont étudiées, puis améliorées en proposant une technique TDoA paramétrique originale. Dans ce contexte, des techniques de prétraitement des observables spécifiques à la technique TDoA sont proposées. En utilisant un simulateur spécifique implémenté dans le cadre de la thèse, les résultats montrent que les approches proposées sont plus efficaces que la technique TDoA classique. D'autre part, l'utilisation du CSI pour la localisation est préconisée, la thèse étudie sa variabilité spatiale et temporelle. A travers une campagne de mesure, la fiabilité de l'utilisation du ESP en substitution du RSSI est affirmée par sa portée accrue. A ce stade, le LoRaWAN PDR est modélisé en fonction du ESP. Ensuite, le travail est orienté vers l'amélioration du PDR}en proposant des algorithmes d'allocation de spectre qui exploitent la dépendance en fréquence du PDR. Ainsi, deux politiques décentralisées sont proposées pour apprendre un schéma d'allocation de fréquence approprié basé sur le ESP comme information sur la qualité du canal. Expérimentalement, les algorithmes proposés sont plus performants que la politique conventionnelle UCB avec moins de perte de paquets à la fin du processus.
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Télécommunications
/ 04-06-2021
Abdo Ray
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Ce travail de thèse porte sur la caractérisation d’un mécanisme de diffusion électromagnétique particulier, qui se produit généralement lors de la mesure par un radar à visée latérale d’un volume diffusant semi-transparent situé au-dessus d’un sol. Une partie de l’onde incidente est ainsi rétrodiffusée vers le radar après avoir subi deux réflexions consécutives par le sol et par le volume de particules aléatoirement réparties dans l’espace. Contrairement au phénomène de double rebond sol-tronc d’arbre observé lors de la mesure de forêt, ce travail montre que le mécanisme étudié ici possède un caractère incohérent. L’imagerie radar mise en œuvre avec des résolutions spatiales arbitrairement fines ne permet pas de discriminer cette contribution de celle du sol, et empêche sa caractérisation, quel que soit le mode envisagé, 2-D, ou 3-D par tomographie SAR, et quelle que soit la configuration polarimétrique. Néanmoins, la méthode proposée, qui met à profit la similarité entre la réponse de ce type de double-rebond et la réflectivité en rétrodiffusion du volume, permet de restituer de manière fidèle la réflectivité polarimétrique directe du sol. Ces analyses et conclusions sont validées à l’aide de données acquises par mesure 3-D de scènes artificielles, qui reproduisent, à échelle réduite, des environnements naturels volumiques.
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Signal, image, vision
/ 15-11-2022
Alameddine Jihan
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Le partitionnement d'un ensemble de données de grande taille, où le nombre de classes, d'échantillons d'apprentissage et d'autres connaissances a priori ne sont pas disponibles, pose un défi considérable. Ainsi, la conception de méthodes de partitionnement fiables, où toutes les décisions sont prises uniquement sur la base du tableau de données croisant objets/attributs est un problème complexe. Pour apporter une solution à ce problème, nous nous intéressons dans la cadre de cette thèse au développement de méthodes de partitionnement non supervisées et non paramétriques adaptées aux données de grande taille quel que soit le domaine applicatif. La première partie consacrée aux travaux de l’état de l’art présente d’abord les principaux critères d’évaluation d’une partition et donne ensuite une synthèse des principales méthodes de partitionnement mettant en évidence leurs avantages et leurs limites. La seconde partie présente les trois approches de partitionnement non supervisées développées. Pour confirmer leur caractère général, elles ont été appliquées à trois domaines : l’environnement, la reconnaissance des visages avec expressions et la médecine, avec des données acquises par des capteurs différents. Les évaluations montrent le succès des méthodes développées au vue de la pertinence des résultats. En effet, sans aucune intervention de l'utilisateur, les performances sont meilleures que celles des méthodes semi-supervisées et non supervisées les plus efficaces de l’état de l’art.
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Télécommunications
/ 07-07-2022
Aqlan Basem Mohammed Qasem
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Les activités présentées dans cette thèse portent sur l'étude et le développement d'antennes à ondes submillimétriques à gain élevé pour les communications sans fil à courte portée. Les prototypes proposés, basés sur une structure simplifiée et entièrement métallique, sont particulièrement adaptés aux systèmes de communication sans fil 6G nécessitant des antennes à faible coût avec de bonnes performances. La première partie de la thèse porte sur le développement d'antennes à haut gain polarisées circulairement et linéairement basées sur différentes technologies. Six antennes ont été conçues et fabriquées démontrant le potentiel des prototypes pour la bande 300 GHz. Une large bande passante et un gain élevé des diagrammes de rayonnement sont obtenus. Enfin, les implémentations et la conception d'antennes multifaisceaux (MBA) à large bande, à faible pertes et à large couverture sont proposées et étudiées. Les MBA sont basés sur des lentilles de Lüneburg à guide d'ondes à plaques parallèles (PPW) entièrement métalliques avec des structures périodiques. La première mise en œuvre consiste en des cylindres métalliques périodiques d'épaisseurs différentes. L'épaisseur du cylindre imite l'indice de réfraction équivalent de la loi de Lunebourg. La deuxième implémentation correspond à l’utilisation de cylindres métalliques de tailles uniformes. Les entrefers de la plaque supérieure PPW contrôlent l'indice de réfraction équivalent de la loi de Lunebourg. Les deux implémentations ont montré de bonnes performances avec une large couverture de ± 65 ° et de faibles pertes de balayage.
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électronique
/ 26-01-2022
Attaja Nicolas
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La compétitivité du marché New Space donne l’impulsion à des travaux d’innovation et de recherche sur de nombreuses briques technologiques embarquées sur véhicules spatiaux. Dans le cas des antennes sur lanceur, elles doivent présenter une capacité de couverture spécifique en gain et polarisation suivant les besoins en fréquences de chaque fonction embarquée, à savoir : la Télécommande (TC), la Localisation (GNSS), la Télémesure (TM) et la Trajectographie (TJ). Chaque fonction est généralement assurée par un réseau d’antennes qui lui sont propres et réparties autour du lanceur afin de garantir la couverture requise pour la mission. L’objectif principal de la thèse est de produire une rupture technologique permettant de réaliser une antenne universelle couvrant à elle seule la totalité des bandes de fréquences du lanceur. Cette antenne doit notamment répondre aux besoins de couverture hémisphérique et de polarisation circulaire que nécessitent les missions futures, tout en garantissant une réjection entre les bandes de réception (Rx) et de transmission (Tx) afin de limiter les perturbations intra-bande. Par ailleurs, voler à bord d’un lanceur impose dès la conception d’anticiper les problématiques liées à l’environnement et aux contraintes de lancement. Ainsi, l’antenne universelle pourrait être utilisée de manière indifférenciée sur chacune des chaînes, impliquant une réduction des coûts par effet d’échelle, une simplification de la chaîne d’approvisionnement et une flexibilité inégalée d’intégration.
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Traitement du signal et télécommunications
/ 19-12-2017
Baldé Mamadou Dialounké
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Cette thèse a apporté une contribution au défi de la caractérisation des canaux radios en bandes millimétriques ainsi que la validation d'un outil de simulation déterministe à travers un grand nombre de campagnes de mesures réalisées dans divers scénarios représentatives. Des questions de recherche liées à la caractérisation des canaux radio en bandes millimétriques et sa prédiction à travers un outil de simulation déterministe ont été abordées. Fournir des résultats précis et reproductibles est nécessaire dans le développement d'un système de communication. Ce défi peut être relevé en réalisant des campagnes de mesures qui capturent la réalité du canal de propagation constituant le point de départ. Dans cette thèse, les principales motivations scientifiques derrière ces campagnes de mesures étaient d'étudier la variabilité dans le temps et l'effet de l'environnement sur le canal de propagation dans les bandes millimétriques. Les bandes de fréquences adressées dans cette thèse sont identifiées comme étant importantes par l'UIT en vue d'un futur déploiement de la 5G à savoir 15, 28, 32 et 83 GHz. Les environnements considérés sont une conférence room, bureau, bibliothèque et micro-cellulaire. Les campagnes de mesures ont été menées en utilisant un sondage de canal fréquentiel avec l'utilisation d'un analyseur de réseau. L'exploitation des résultats de mesures ont permis d'apporter des éléments de réponses concernant le canal de propagation dans ces bandes de fréquences. D'autre part, les données de mesures ont été utilisés pour évaluer les performances et contribuer à la calibration d’un simulateur de canal radio à tracé de rayons (RT) reposant sur une approche déterministe. Le simulateur de canal déterministe utilisé dans cette thèse incorpore les mécanismes de propagation tels que le LOS, la réflexion et la diffraction. Le RT a permis de prédire le canal de propagation dans les bandes millimétriques avec une concordance acceptable avec les données de mesures. Ces résultats démontrent que le canal de propagation en bandes millimétriques a pour avantage d'être prédit avec de simple outil déterministe.
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Électronique
/ 04-02-2021
Bantavis Petros
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Les travaux présentés dans cette thèse portent sur la conception d'antennes de formation de faisceaux quasi optiques dans une technologie de guide d'ondes à plaques parallèles et trouvent des applications dans les missions de constellation de satellites. La technologie d'antenne qui a été est l’antenne à lentille Gutman à indice gradué dans une technologie PPW. Dans la première partie de la thèse, la lentille Gutman métallique à arc focal f= R / 2 a été analysée, conçue, fabriquée et testée expérimentalement. En outre, un GRIN Gutman lentille tout en métal plus compact avec un arc focal plus petit égal à f = R/2. 85 a été conçu. Les deux lentilles, tout métal Gutman fonctionnent en bande Ku et ont été comparés avec l’antenne à lentille GRIN Luneburg métallique. Ensuite, les lentilles diélectriques équivalentes, la lentille de Luneburg, la lentille Gutman avec un arc focal f = R / 2 et la lentille Gutman avec l'arc focal f = R / 2.85 ont été conçues en utilisant des couches diélectriques non dispersives. Une comparaison entre les antennes métallique et diélectriques a été présentée. La dernière partie de la thèse porte sur l'optimisation de l'antenne de lentille à ligne à retard continue métallique dans une technologie PPW. Une méthodologie de conception de la cavité transversale de la lentille a été proposée sur la base de l'inversion d'axe de l'ellipse avec une technique d'optimisation multi-objectif. L’antenne optimisée fournit un masque d'enveloppe isoflux et a un large champ de vision.
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Traitement du signal et télécommunications
/ 14-10-2016
Barro Oumar Alassane
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Le plasma est le quatrième état de la matière avec une permittivité complexe qui peut être exploitée pour donner des avantages aux systèmes de communications. Entre autres, une permittivité négative lui permet d'avoir des caractéristiques similaires aux matériaux métalliques en termes de conductivité électrique. Depuis de nombreuses années, les antennes plasma ont été étudiées en raison de leur capacité à être conductrices ou transparentes vis-à-vis des ondes électromagnétiques. Le principal avantage de l'utilisation d'antennes à base de plasma au lieu d'éléments métalliques est qu'elles permettent un contrôle électrique plutôt que mécanique. Par conséquent, cette thèse vise à utiliser le plasma comme une alternative au métal dans la construction des antennes reconfigurables. La première partie de cette thèse est consacrée à l'état de l'art sur l'utilisation du milieu plasma dans les systèmes de communications. Une lampe fluorescente spirale utilisée comme une cage de Faraday afin de protéger des antennes est présentée dans la deuxième partie. Deux types d'antennes (patch et monopôle) fonctionnant à 2,45 GHz sont placés à l'intérieur de cette lampe spirale. La troisième partie se focalise sur les réseaux d'antennes utilisant des tubes plasma pour reconfigurer l'ouverture du diagramme de rayonnement dans le plan H. Deux types de réseaux d'antennes sont étudiés : le premier est un réseau de patches imprimés et le second est un réseau d'antennes à fentes permettant de supporter des hautes puissances. La quatrième partie traite l'utilisation du plasma comme élément rayonnant. Deux antennes plasma (monopole et dipôle) utilisant une lampe fluorescente disponible dans le commerce ont été étudiées. Tous les systèmes antennaires présents dans cette thèse ont été simulés, fabriqués et mesurés.
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Traitement du signal et télécommunications
/ 31-03-2016
Basheer Ahmed Chagun Basha
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Les circuits reconfigurables (Field Programmable Gate Arrays - FPGAs) sont largement utilisés dans divers domaines d'application en raison de leur flexibilité, de leur haute densité d'intégration, de leur niveau de performance et du faible coût de développement associé. Toutefois, leur grande sensibilité aux défauts dus aux rayonnements électromagnétiques tels que les "Single Event Effets" (SEE), est un défi qui doit être abordée pendant la conception du système. Ces SEE sont une préoccupation majeure dans la sécurité et pour les systèmes critiques tels que les systèmes de l'automobile et de l'avionique. En général, la plupart des FPGA d'aujourd'hui ne sont pas conçus pour fonctionner dans ces environnements difficiles, sauf pour les circuits spécifiques qui ont été durcies par construction au niveau du processus de fabrication. Ces circuits ont un surcoût très élevé et des performances moindres, ce qui les rend moins intéressant que leur équivalent non protégé. Le projet ARDyT vise à développer une architecture FPGA fiable à faible coût avec une suite d'outils de conception, offrant un environnement complet pour la conception d'un système tolérant aux fautes. Ce travail de thèse présente l'architecture du FPGA ARDyT, qui intègre des stratégies de prises en charge des fautes adaptées aux différents éléments de l'architecture. L'un des principaux objectifs du projet ARDyT est de gérer les changements de valeurs multiples (multi bit upsets (MBUs)) dans le flux binaire de configuration du FPGA. Ces stratégies de tolérance aux fautes pour protéger les ressources logiques et le flux binaire de configuration sont discutées en détail. Une architecture spécifique du bloc logique élémentaire configurable est proposée afin de simplifier la stratégie de prise en compte des fautes dans les ressources logiques. Un nouveau système de correction d'erreur intégrée (3-Dimensional Hamming - 3DH) est proposé pour gérer les MBU dans le flux binaire de configuration. L'ensemble de la stratégie de gestion des fautes est implémenté dans l'architecture au travers d'un manager de la fiabilité centralisée nommée R3M (Run-time Reconfigurable Resource Manager), et d'une suite d'outils adaptée.
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