Dissertations / Theses on the topic 'Canal de réception unique'

Dans le cadre de ce travail, nous avons analysé les performances d'un récepteur GPS numérique reprogrammable. Avec le développement de plus en plus rapide des systèmes GNSS, le besoin en récepteur numérique reprogrammable est devenu obligatoire pour toutes entreprises voulant concurrencer dans le domaine du positionnement satellitaire. À l'instar de ce que le SDR a fait pour l'évolution du cellulaire, le récepteur numérique reprogrammable se veut une première analyse des possibilités dans ce domaine. La démarche utilisée durant cette recherche nous a permis d'identifier une plate-forme de développement de base pour l'implémentation du récepteur. L'analyse des variables d'environnements des signaux GPS a établi les balises pour la recherche des processeurs dans lesquels le récepteur sera implémenté. Il a été identifié que le récepteur sera divisé entre deux processeurs, c'est-à-dire un FPGA et un DSP, en raison des différents algorithmes compris à l'intérieur des boucles qui composent le modèle du récepteur GPS. Afin d'arriver à implémenter un récepteur dans les processeurs, nous avons modélisé, à l'aide de Matlab/Simulink, une chaîne de communication GPS, de la source au récepteur. Après la modification de ce modèle pour générer un code binaire, la première étude du récepteur numérique a clairement montré que, pour un rapport signal à bruit plus faible que dans le cas d'un récepteur analogique, les performances du récepteur numérique sont nettement supérieur à ceux des récepteurs analogiques existants. Pour réaliser un modèle plus réaliste, les perturbations appliquées sur le signal GPS ont pu démontrer que le récepteur numérique répondait plus rapidement à un stress dynamique important. De plus, la conception d'un tel récepteur pourrait être fastidieuse mais la méthodologie implémentée simplifie la programmation à un minimum, permettant ainsi à tout développeur mathématique de pouvoir réaliser son propre récepteur. Les résultats de ce travail tout comme l'expertise acquise sont utilisés actuellement pour le développement d'un récepteur hybride complet, basé sur le concept du software defined navigator(SDN).

Cette thèse étudie deux aspects d'un système de contrôle d'accès de véhicule par localisation de clés.D'une part, dans le cadre d'une localisation par triangulation à l'aide de réseaux de capteurs commutés, l'optimisation de la séquence de commutation est étudiée.Un modèle est proposé pour étudier l'estimation des paramètres de sinusoïdes reçues par un réseau de capteur, dont les capteurs sont échantillonnés de manière asynchrone.Ce modèle est notamment, mais pas exclusivement, applicable à des approches industrielles telles que celle proposée par Bluetooth 5.1, qui sert d'application de référence.Du modèle sont dérivées des bornes de Cramér-Rao, qui servent à l'établissement de critères d'optimisation des instants d'échantillonnage de chaque capteur indépendants de la géométrie du réseau de capteurs.Les formes analytiques de ces critères permettent d'établir des propriétés préférables pour les instants d'échantillonnage de chaque capteur, particulièrement lorsque la fréquence des signaux reçus n'est pas connue à priori.Des stratégies sont proposées pour générer des séquences de commutation, et sont évaluées numériquement à l'aide des critères proposés. L'évolution des critères proposés est comparée à celle de bornes numériques sur l'estimation d'angle d'incidence pour des géométries populaires, illustrant un lien qualitatif entre ces critères.D'autre part, dans le cadre d'une localisation par mesure des délais de propagation en bande UWB, un système de détection de passagers reposant sur le matériel de localisation est proposé.On propose d'utiliser des machines à vecteurs-supports (SVM) pour réaliser la détection des passagers sous la forme d'une classification des réponses impulsionnelles de canal mesurées entre les transmetteurs du système de localisation de clé.Une preuve de concept et un prototype sont réalisés et utilisés pour collecter des données sur le problème et montrer la faisabilité.L'étude de ces données permet d'identifier des invariances, que l'on propose de traduire pour les SVM à travers des traitements et métriques adaptés.Les performances offertes par ces traitements sont ensuite mesurées expérimentalement, et permettent d'affirmer qu'un des traitements proposés est avantageux pour l'application choisie
This thesis studies two aspects of a vehicle access control system which relies on the estimation of a key's location to grant access.Firstly, within the context of a triangulation-based system, we study the optimisation of the switching sequence for switched antenna-arrays.A model is given to study the estimation of the parameters of sines received by a switched array, where sensors are not necessarily sampled synchronously.This model is relevant, but not exclusive, to industrial approaches to direction of arrival estimation, such as the one proposed by Bluetooth 5.1, which serves as our reference application.From the model, Cramér-Rao lower bounds are computed, and are used to define design criteria for switching sequences that do not rely on the array's geometry.These criteria's analytical forms allow us to highlight desirable properties in switching sequences, especially in the case where the signal's frequency is unknown.Strategies to build switching sequences are proposed, and numerically evaluated using the provided criteria. Comparison of the criteria with numerical bounds on direction of arrival for common array geometries shows that they are qualitatively linked.Secondly, within the context of a time of flight based system, we propose a system for passenger detection that relies solely on the localization system's original hardware.To achieve this, we propose to use support vector machines (SVM) to classify the channel impulse responses measured between the system's transmitters.A proof of concept is designed to demonstrate feasability, and data is collected on a prototype for further evaluation.By studying the available data, invariants are identified, and processing functions are proposed to translate these invariants to the SVM in order to improve performance.One of the proposed processing is shown to give performance gains for our application through experiments

L'objectif de cette thèse est d'étudier et d'améliorer une technique de réception numérique appelées turbo-égalisation et basée sur le principe turbo. Ce sytème est consistuté de pluusieurs fonctions qui traitent itérativement les différentes perturbations apportées par le canal de propagation. L'Interférences Entre Symboles (IES) est corrigée par un égaliseur particulier appelé annuleur d'interférences construit à l'aide de filtres optimisés selon le critère de Minimum d'Erreur Quadratique Moyenne (MEQM). Le bruit et l'IES résiduelle sont ensuite traités par un décodeur de canal. Chaque fonction produit une information souple sur les données émises qui est améliorée à chaque traitement. L'IES est ainsi éliminée progressivement aux cours des itérations.

Cette thèse se propose pour objectif de caractériser la capacité théorique du canal ionosphérique et d'améliorer l'estimation du canal, dans une technique de réception numérique par voie ionosphérique, appelée turbo-égalisation. La capacité a été traitée par Lee et Ozarow pour les canaux radio-mobiles TDMA : ceux-ci supposent que l'atténuation d'amplitude de chaque trajet suit une loi de Rayleigh, sans toutefois, préciser les paramètres de cette loi. C'est pourquoi la première partie de ce travail présente une extension des travaux de Lee et d'Ozarow pour les canaux non-stationnaires, tel que le canal ionosphérique. Une expression théorique générale de la capacité a été mise en place en fonction de l'étalement Doppler, ce qui contribua, de façon fort intéressante, à la caractérisation des canaux ionosphériques. Elle permet, en effet, de donner une idée claire sur la limite théorique du débit transmissible par voie ionosphérique en présence d'étalement Doppler et d'interférences entre symboles, créés par les trajets multiples. Cette étude théorique a été finalisée par une application d'estimation de la capacité sur une réalisation réelle du canal ionosphérique, effectuée le jour de l'éclipse solaire du 11 août 1999. Une deuxième partie, étudie et caractérise les estimateurs susceptibles d'être utilisés dans une chaîne de réception ionosphérique à base de turbo-égalisation. En effet, les estimateurs du gradient stochastique (GS) Least Mean Squared (LMS), les algorithmes des moindres carrés récursifs (MCR) Recursive Least Squared (RLS) et le filtre de Kalman (KF) ont fait l'objet d'optimisations des paramètres et de comparaisons, dans un contexte ionosphérique réel et simulé. Ces optimisations et ces comparaisons, nous ont permis de retenir les estimateurs MCR et Kalman comme les plus performants dans un contexte ionosphérique non stationnaire. Enfin, la dernière partie de cette thèse concerne l'implémentation de la turbo-égalisation à base de l'égaliseur linéaire MMSE à entrées sorties souples Soft Input Soft Output (SISO) et des estimateurs MCR et Kalman sur le canal ionosphérique réel et simulé. Le format des trames utilisé a suivi les spécifications de la norme STANAG 4285, nécessaire dans la conception des modems hautes fréquences (HF). Les performances, mesurées en taux d'erreurs par bit et erreurs d'estimation, ont été évaluées par variation du rapport signal à bruit et de l'étalement Doppler. L'estimation par filtre de Kalman a favorisé la réception de façon plus performante que l'algorithme RLS
The aim of this thesis is to characterize the theoretical capacity of the HF ionospheric channels and to improve the estimate in a receiver based on turbo-equalization. The capacity was treated by Lee and Ozarow for TDMA radio-communications using the hypothesis that each path attenuation is a Rayleigh random variable. This hypothesis is used without specifying any parameter. In a first part, this thesis presents an extension of Lee and Ozarow results for the non-stationary environments such as the ionospheric channel. A general theoretical capacity formula versus the Doppler spread is developed and it is an interesting contribution for the non-stationary channels. This one makes it possible to give a clear idea on the theoretical achievable bit rate of an ionospheric link affected by Doppler spread and inter symbol Interferences (ISI). The theoretical approach was finalized by an application to a real ionospheric communications link realized during the eclipse day (August 11, 1999). In a second part of this thesis, we studied and characterize the estimators likely to be used in the ionospheric turbo-equalizer based on linear filtering. Indeed, the estimators, such as Least Mean Squared (LMS), Recursive Least Squared (RLS) and Kalman filters (KF), were the subject of optimizations and comparisons in a real and simulated ionospheric environments. The optimization and comparisons, enabled us to choose the RLS and the Kalman estimators as being most performant (powerful) in the non stationary ionospheric channel. In a second part of this thesis, we studied and characterize the estimators likely to be used in the ionospheric turbo-equalizer based on linear filtering. Indeed, the estimators, such as Least Mean Squared (LMS), Recursive Least Squared (RLS) and Kalman filters (KF), were the subject of optimizations and comparisons in a real and simulated ionospheric environments. The optimization and comparisons, enabled us to choose the RLS and the Kalman estimators as being most performant (powerful) in the non stationary ionospheric channel. The last part of this thesis relates to the implementation of MMSE turbo-equalizer based on Soft Input Soft Output SISO principal and on RLS and Kalman estimators in the real and simulated ionospheric channel. The transmission is continie in time and the frame pattern is based on the STANAG 4285 HF modem specifications. The performances in bit error rate and the Mean Squared Error (MSE) were evaluated versus signal to noise ratio and Doppler spread. With respect to bit error rate and mean squared error, the estimations based on Kalman filter was more powerful than that using RLS algorithm

Depuis l’apparition des premières télédiffusions numériques françaises en 2005, la question de la réception en mobilité s’est souvent posée. Au delà des choix normatifs qui tendent à préférer la norme DVB-H aux normes actuelles DVB-T, la question des usages et de la qualité vidéo restent une question clé. L’ensemble des travaux déjà entrepris pour rendre la télévision numérique nomade ne permet pas à l’heure actuelle d’offrir un confort suffisant pour des applications embarquées « haut de gamme » telles que celles souhaitées dans l’automobile, le train, etc. Pour améliorer la qualité de service, une des techniques utilisées est la réception en diversité. En DVB-T, les applications et études actuelles offrent peu d’éléments sur les phénomènes de propagation. Les choix algorithmiques de diversité, qui sont effectués dans ce contexte, sont alors arbitraires. Le projet CAVITE propose, par une analyse du canal de propagation, de faire des choix algorithmiques différents. Cette thèse se décline donc en trois sous-ensembles : Le premier est la réalisation d’un système multivoies capable à la fois de réaliser un sondage temporel et spatial du canal de propagation en mobilité, par le biais de la réception des signaux DVB-T télédiffusés. Le deuxième est de réaliser et d’analyser un ensemble de mesures caractérisant le canal de propagation afin de dégager une stratégie de traitement en diversité. Enfin, le troisième est de proposer et de tester de nouveaux algorithmes et paramètres permettant d’améliorer la réception en mobilité du signal de télédiffusion. Cette thèse a donc pour objectif de permettre une meilleure visibilité des phénomènes de propagation en DVB-T et vis-à-vis des ces derniers, de proposer une stratégie adaptée à la réception de la télévision numérique mobile. Par projection, cette thèse pourra également permettre aux acteurs de la télédiffusion tels que le DAB, le T-DMB, l’ATSC de faire les mêmes choix pour améliorer la réception en mobilité de ce type de systèmes numériques qui utilise les mêmes fondamentaux de modulation et de réseaux
Since the advent of the first French digital television broadcasts in 2005, the question of mobility reception has been often asked. Beyond the normative choices that tend to prefer the DVB-H standard to current DVB-T standards, the question of the uses and video quality remains a key issue. All the work already undertaken to make digital television mobile does not currently provide sufficient comfort for embedded upscale applications such as those desired in car, train, etc. . . To improve the Quality Of Service (QoS), a technique used is the diversity reception. In DVB-T, as applications and current studies do not provide information on propagation phenomena the choices of diversity algorithms, which are made in this context, are arbitrary. The CAVITY project proposes, with an analysis of the propagation channel, to develop and test different algorithms. This thesis is declines in three parts: The first part is to achieve a multi-antenna system able to achieve a temporal and spatial channel sounding in mobility conditions, through the reception of DVB-T broadcast signals. The second part is to achieve measurements to characterize the propagation channel phenomena in order to find a data diversity processing strategy. Finally, the third part is to propose new algorithms and parameters to improve reception mobility of DVB-T signal. The aim of this thesis is to improve visibility of propagation phenomena in DVB-T channel and regarding this knowledge to propose an adapted strategy for the reception of digital television in mobile conditions. By extension, this thesis may also enable to the television actors such as the DAB, T-DMB, ATSC to make the same choices to improve mobility reception of such digital systems that use the same basic modulation principle

Un nanopore artificiel est une ouverture de taille nanométrique faite dans un film mince synthétique (polymère ou inorganique). Un nanopore unique peut être considéré comme l’élément simple constitutif d’une membrane. Les récentes avancées dans ce domaine ont ouvert des opportunités pour développer des outils pour la détection de molécules cibles à faible concentration (fmol L-1), en temps réel. Les nanopores artificiels s’inspirent des canaux biologiques situés dans la membrane cellulaire. Ces derniers permettent le transport d’ions ou de molécules entre les milieux intra- et extra-cellulaires, grâce à leurs fortes sélectivités ou leurs propriétés d’ouverture/fermeture. Comparé à leurs homologues biologiques, les limitations des nanopores solides sont leurs manques de sélectivité et de réponse aux stimuli extérieurs. Toutefois, les nanopores solides ont l’avantage d’être beaucoup plus résistant, robuste et facile à manipuler que les pores biologiques. Ainsi la fonctionnalisation de leur surface, avec des systèmes plus ou moins complexes, permettrait d’améliorer à la fois leurs propriétés de transport sélectif, leurs capacités de détection de biomolécules ou encore d’étudier plus précisément les mécanismes fondamentaux du transport des macromolécules en milieu confiné.Dans cette thèse, nous avons conçu dans un premier temps des nanopores bi-fonctionnels, répondant au pH, et à l’attache d’un ligand. Pour fabriquer ces nanopores bi-fonctionnels, nous avons utilisé un système biotine-avidine fixé dans des nanopores polymères. Nous avons démontré qu’il est possible de moduler l’ouverture et la fermeture du nanopore avec le pH de façon réversible. De plus, il est possible de détecter des protéines biotinylées et des anticorps par l’analyse des rectifications de courant. Le principal défaut de cette stratégie est son irréversibilité. En utilisant une stratégie similaire combinée avec des polyélectrolytes, nous avons obtenu des fonctionnalisations réversibles. Ils permettent de moduler la sélectivité ionique du pore et les propriétés de conduction en fonction du pH et de ligand. Dans un second temps, nous nous sommes intéressés aux questions fondamentales de la translocation de polynucléotide, plus précisément de l’analyse de l’influence de l’état de surface du nanopore (hydrophobicité, charge), dans les conditions où la distance de Debye devient équivalente au diamètre du nanopore. Nous avons démontré que si le nanopore présente la même charge que la PolyAdénosine et la PolyCytosine, la vitesse de passage de la molécule augmente et la barrière globale d’énergie d’entrée du nanopore diminue par rapport au nanopore non-chargé hydrophobe. Ensuite, en modifiant la surface d’un nanopore en PET, nous avons montré qu’il est possible de détecter des brins simples et doubles d’ADN très courts (10 à 40 bases). Enfin, nous avons tenté une fonctionnalisation de nanopores pour éviter l’adsorption non spécifique des protéines afin d’étudier la translocation de longs fibrilles d’amyloïdes de lysozyme. Cet objectif n’a pas été complètement atteint compte tenu des résultats qui ne permettent pas d’affirmer quand au passage des molécules à travers le pore.Dans cette thèse nous nous sommes attachés à montrer l’intérêt et la nécessité de fonctionnaliser les pores, aussi bien pour obtenir des nanopores biomimétiques stimuli-répondants (pH et ligand) ou anti-bioadhérants que pour des études fondamentales de transport. Il est également facile de transposer cette technique à des membranes multipores. Il est donc possible de concevoir des membranes optimisées pour des applications de séparation ionique, de capture de molécules cibles ou plus généralement de filtration
Artificial nanopores are nanometer sized aperture made in synthetic thin films (polymer or inorganic). A single nanopore can be considered as a constitutive element from membranes. Recent advances in this field are bringing new tools for real time detection of target molecules at low concentration (fmol L-1). Biological channels inside the cell membrane are used as models to design solid-state nanopores. They allow ions or molecules transport through intra- and extra-cellular side, thanks to their high selectivity and their gating properties. Compared to their biological counterparts, limitations of the synthetic nanopores are their lack of selectivity and unresponsiveness towards external stimuli. However, the solid state presents several advantages compared to the biological ones, such as nanopores robustness, the control of the number of pores and a long lifetime (several days or weeks). Thus their surface functionalization would increase their selective transport properties, their abilities to detect biomolecules or to study more in details their fundamental mechanisms.In this thesis, we design first bi-functional nanopores, pH- and ligand-gated. To do it, we used biotin-avidin system grafted inside a polymeric nanopore. We demonstrated that it is possible to reversibly gate the nanopore with pH modulation. Moreover, we are able to detect protein labeled with biotin and antibodies by analyzing the current rectification. The major drawback comes from the irreversibility of its covalent bonds. By using a similar concept combined with polyelectrolytes, we obtain a reversible functionalization. Depending on the ligand, the ionic selectivity and the conduction properties can be modulated. Next, we focused on fundamental questions regarding polynucleotides translocation, and more precisely on the influence of the surface state of the nanopore (hydrophobicity, charge) when the Debye distance is similar to the pore diameter. We show that if the nanopore has the same charge as the polyAdenosine or polyCytosine, the translocation time decreases, and the energy barrier of entrance decreases compared to an uncharged hydrophobic nanopore. Then, by modifying the surface of the nanopore made in PET film, we are able to detect short single and double strand of DNA (10 to 40 bases). Finally, we tried to functionalize PET nanopores to avoid unspecific adsorption of proteins and to study the translocation of long fibrils of amyloids from lysozyme. This goal has not been entirely reach since we cannot claim that the fibrils translocate through the pore.In this thesis we show the interest and the need to functionalize the nanopores, to obtain biomimetic stimuli-responsive (pH and ligand), to avoid unspecific adsorption or to study transport properties with the nanopore. It is easy to upscale those techniques to multipores membranes. Thus it is possible to design membranes to enhance their ionic separation, target molecule detection or more generally filtration applications

L'objectif de cette thèse est d'étudier et d'améliorer une technique de réception numérique appelée turbo-égalisation et basée sur le principe turbo. Ce système est constitué de plusieurs fonctions qui traitent itérativement les différentes perturbations apportées par le canal de propagation. L'Interférences Entre Symboles (IES) est corrigée par un égaliseur particulier appelé annuleur d'interférences construit à l'aide de filtres optimisés selon le critère de Minimum d'Erreur Quadratique Moyenne (MEQM). Le bruit et l'IES résiduelle sont ensuite traités par un décodeur de canal. Chaque fonction produit une information souple sur les données émises qui est améliorée à chaque traitement. L'IES est ainsi éliminée progressivement au cours des itérations.

Grâce à une analogie avec les modulations codées, nous expliquons l'influence du schéma d'entrelacement, qui peut être réalisé au niveau des bits ou des symboles de modulation, sur les performances de la turbo-égalisation selon les caractéristiques temporelles des canaux de propagation. D'autre part, afin d'obtenir des performances satisfaisantes sur un modèle de canal ionosphérique, dont les caractéristiques de propagation sont réputées difficiles, nous étudions les différentes structures et algorithmes d'adaptation possibles pour les égaliseurs présents dans la turbo-égalisation. Puis nous présentons des améliorations de la conversion Maire-binaire sans information a priori. Une optimisation du mapping pour la conversion Maire-binaire avec information a priori de la turbo-égalisation est proposée et conduit à un gain de performances en terme de Taux d'Erreurs Binaires. Enfin nous comparons la turbo-égalisation à trois techniques alternatives : un système avec turbo-décodage, la technique multiporteuse COFDM, et un turbo-détecteur à treillis réduit.

L'etude presentee dans cette these porte sur l'evaluation des performances de quelques recepteurs a maximum de vraisemblance en presence de plusieurs ondes (ou trajets), d'effet doppler et de dispersion temporelle qui peut etre importante. Sous certaines hypotheses, le canal de transmission est modelise par un canal selectif en frequence, soit de gauss, soit de rayleigh. Deux types de recepteurs associant une partie detection de symboles et une partie estimation de canal sont etudies. Le premier associe l'algorithme de viterbi (detection suivant la sequence de symboles la plus vraisemblable) a l'un ou l'autre des deux algorithmes d'estimation suivants: celui du gradient stochastique et celui des moindres carres rapide base sur l'ensemble des erreurs de prediction. Le second type de recepteur utilise un algorithme suivant le symbole le plus vraisemblable: l'algorithme em (estimation-maximisation) qui estime le canal de transmission et calcule les vraisemblances de chaque symbole. Nous avons examine, par simulations informatiques, l'influence des instants d'arrivee et des puissances des differents trajets sur les performances en terme de taux d'erreurs des recepteurs consideres. Lorsque cela s'averait possible, les resultats de simulation ont ete valides par des calculs de bornes de probabilite d'erreurs. Dans la plupart des cas etudies, les deux types de recepteurs conduisent a des performances peu differentes. En general, la selectivite du canal ameliore les performances obtenues sur canal non selectif pour le canal de rayleigh. Pour le canal gaussien, la selectivite du canal provoque une degradation des performances par rapport au cas du canal non selectif

Les réacteurs structurés de type monolithe apparaissent comme une alternative intéressante aux réacteurs triphasiques conventionnels (à lit fixe ruisselant ou à suspension), car ils offrent dans leurs canaux millimétriques, dans une large gamme de débits, un écoulement bien défini, consistant en une succession de bulles et bouchons liquides (écoulement dit de Taylor). Celui-ci, proche de l'écoulement idéal " piston ", permet également une intensification du transfert gaz-liquide, notamment grâce à l'existence d'un film mince de liquide séparant les bulles de la paroi catalytique. Par ailleurs, les dernières technologies de fabrication additive offrent de nouvelles possibilités de réalisation de ce type de réacteur, sous la forme d'une structure métallique conductrice alternant canaux catalytiques et canaux dédiés au fluide caloporteur. Cette configuration efficace de réacteur-échangeur autorise à considérer le monolithe comme uniforme en température et à réduire sa modélisation à celle d'un canal unique isotherme. C'est la stratégie de modélisation adoptée dans ce travail de thèse, qui cherche à représenter chacun des phénomènes avec seulement le niveau de complexité nécessaire, en progressant de l'échelle locale à l'échelle du réacteur. L'outil choisi ici est le logiciel COMSOL Multiphysics pour sa capacité à traiter des problèmes multi-physiques et multi-échelles. Une approche classique pour les écoulements de Taylor est appliquée, construite autour d'une " cellule unitaire " qui se déplace à la vitesse diphasique le long du canal. Le champ hydrodynamique calculé sert alors de support au calcul du transfert de masse entre les phases. Le premier cas d'étude traité - transfert d'oxygène dans l'eau avec réaction de consommation de l'oxygène en paroi - sert à poser les bases du modèle, en examinant le bien-fondé de différentes hypothèses simplificatrices, concernant le nombre de phases modélisées, les conditions aux limites du domaine pour les équations résolues, ou encore la forme de bulle. Ce travail préliminaire a montré que la résolution de la phase liquide uniquement, autour d'une bulle de forme simplifiée, peut assurer une représentation satisfaisante des profils de vitesse dans les bouchons et dans le film de lubrification par rapport à des calculs diphasiques. Il a aussi permis d'évaluer de façon séparée les contributions au transfert gaz-liquide de chacune des zones d'interface (film, nez ou arrière de la bulle) et de quantifier l'influence sur l'efficacité du transfert de la fréquence de bullage, qui modifie à la fois l'aire interfaciale et l'intensité de recirculation dans les bouchons. La démarche est ensuite appliquée au cas de l'hydrogénation de l'alpha-pinène, et validée par une campagne d'essais réalisés pour un tube catalytique de 2 mm de diamètre et de 40 cm de longueur, fonctionnant sous 21 bar et entre 100°C et 160°C. Le modèle utilise pour la couche catalytique en paroi une loi cinétique intrinsèque, identifiée en réacteur autoclave agité (pour le même catalyseur de Pd/Al2O3, mais sous forme de poudre). Il suit par un calcul instationnaire la progression de la cellule unitaire jusqu'à la sortie du réacteur. Outre les effets des paramètres clés mis en évidence précédemment, ceux de la consommation de gaz le long du réacteur et des conditions " initiales " de saturation du liquide sont examinés. Le fonctionnement du monolithe peut être reproduit dans son intégralité à partir de ce modèle, par association de canaux recevant des débits individuels de gaz et de liquide représentatifs de la distribution des fluides observée expérimentalement, et en lui incorporant un module de mélange des fluides issus de chacun des canaux en sortie de réacteur. Ce modèle sert aussi de référence pour l'évaluation d'un outil de dimensionnement plus direct, basé sur une hydrodynamique simplifiée et des coefficients d'échange globaux évalués à partir de corrélations ou des simulations numériques dédiées.

L'apparition de nouveaux services nécessitant de comminiquer à des débits de plus en plus élevés et avec une qualité meilleure est à I'origine de l'émergence de la troisième génération de radio-mobiles. En Europe. Ies caractéristiques de cette nouvelle génération sont entrain d'être spécifiées dans la norme UMTS ("Universal Mobile Télécommunication Standard"). Dans ce mémoire de thèse, nous avons traité divers thèmes clés de la norme UMTS. Nous avons commencé par développer les structures de deux implémentations du récepteur en râteau permettant de récupérer une grande partie de la diversité offerte par le canal multitrajets. Le premier récepteur est celui qu'on utilise d'habitude et consiste à combiner les sorties de corrélateurs synchronisés sur les trajets les plus significatifs. Afin de contourner le problème d'estimation des délais des trajets nous avons étudié également une implémentation à temps discret du récepteur en râteau. Cette approche est basée sur une estimation globale du produit de convolution des réponses impulsionnelles du canal de propagation et du filtre de mise en forme. Ensuite, nous avons traité les problèmes engendrés par l'interférence entre symboles qui apparaîssent pour des services à haut débit. Ce thème est d'une importance primordiale pour l'UMTS dont le pari est justement de pOUVOir assurer de tels services. Après cela, nous avons étudié puis optimisé la procédule de contrôle de puissance qui permet de lutter contre l'effet des épanouissements. Enfin. Nous avons recherché la meilleure stratégie d'allocation de l'énergie du canal RACH ("Random Access Channel") afin de réduire l'intertérence qu'il génère.

L'UMTS est un nouveau standard de radiocommunications mobiles destiné à résoudre les problèmes des actuels réseaux de deuxième génération, proches localement de la saturation et limités dans leur offre de services multimédias par les faibles débits utiles supportés. L'UMTS représente une rupture technologique importante et nécessite un effort particulier pour la réa- lisation des équipements, car la complexité des traitements à effectuer a augmenté dans des proportions considérables. Les terminaux 3G, par exemple, devront embarquer une puissance de calcul supérieure de plus d'un ordre de grandeur à celle embarquée par leurs prédécesseurs. Après avoir introduit l'UMTS et une de ses interfaces radios, le Wideband CDMA, nous avons identifié l'estimation par le terminal du canal radiomobile par lequel a transité le signal émis par la station de base comme étant une des tâches susceptibles d'entraîner le plus grand nombre d'opérations à effectuer. Une solution originale à ce problème est proposée sous la forme d'un algorithme d'estimation itérative de canal à suppression de trajets. La complexité calculatoire de cet algorithme a l'inconvénient majeur de varier avec le carré du facteur de suréchantillonnage, ce qui empêche de travailler avec une valeur élevée de celui-ci, et par consé- quent ne permet pas d'obtenir une grande précision quant à l'estimation des instants d'arrivée des trajets. Ce problème est résolu en introduisant une version optimisée de cet algorithme, dont la complexité varie linéairement avec le facteur de suréchantillonnage. Conserver une com- plexité raisonnable tout en travaillant avec des facteurs de suréchantillonnage élevés devient réaliste, ce qui permet d'accéder à coût égal à une précision plus élevée qu'avec l'algorithme origininal. De plus, cette optimisation simplifie les opérations élémentaires effectuées par l'algo- rithme, ce qui a pour conséquence de rendre son implémentation sur une architecture hybride matérielle-logicielle plus efficace que son implémentation sur un seul processeur de signal. Une méthodologie de conception au niveau système est ensuite proposée pour réaliser cette architecture hybride dans un but de prototypage rapide. Cette méthodologie, bâtie autour du logiciel N2C, de la société CoWare, utilise un langage de haut niveau, surensemble du langage C auquel ont été rajoutées les constructions nécessaires pour décrire des architectures matérielles. L'algorithme est partitionné en une partie logicielle s'exécutant sur un cœur de DSP ST100 et un coprocesseur réalisé en logique câblée. De sévères incompatibilités logicielles ont empêché la réalisation de cette architecture hybride selon la méthodologie proposée, mais des résultats intéressants ont néanmoins été obtenus à partir d'une implémentation purement logicielle de l'algorithme proposé. L'architecture obtenue avec l'application des premières étapes de la méthodologie proposée à l'algorithme d'estimation de canal est décrite, ainsi que quelques suggestions faites à la société CoWare, Inc. pour l'amélioration de leur outil. Enfin, l'adéquation de la méthodologie proposée à un environnement de prototypage rapide est discutée et des pistes pour la réalisation d'un éventuel démonstrateur sont données.

Dans le cadre des systèmes de communications radio mobiles de la 4ème génération, on s'est intéressé aux systèmes combinant les techniques d'étalement par les codes et de transmission à porteuses multiples.
La thèse consiste à étudier en premier lieu les performances des différents types de combinaisons de l'OFDM et du CDMA, appelées sous le nom générique « OFDM-CDMA », dans un environnement parfaitement synchronisé dans une liaison descendante avec les mêmes conditions de transmission : charge du système, constellation, rendement du codage.
Une fois la comparaison des différents systèmes établie dans un contexte parfaitement synchronisé, on traitera le problème des imperfections de transmission : erreurs des synchronisation, imperfections Radio Fréquences (RF), estimation du canal, effet Doppler.
Les différents types d'erreurs de synchronisation étudiés dans le manuscrit sont la synchronisation de la fenêtre temporelle, la synchronisation des fréquences porteuse, et d'échantillonnage.
Les imperfections RF étudiées consistent en le bruit de phase et la gigue d'horloge.
Les sensibilités de l'OFDM-CDMA à ces erreurs sont évaluées en fonction du Rapport Signal à Interférence plus Bruit (RSIB) en sortie du détecteur en tenant compte de l'orthogonalité entre les codes d'étalement.
Finalement, on s'intéresse à évaluer les performances de ces systèmes en terme du Taux d'Erreur Binaire (TEB) en sortie du décodeur et à faire le lien entre le RSIB en sortie du détecteur et le TEB en sortie du décodeur.
En conclusion de ce travail, on peut tirer des limites tolérées sur les imperfections de transmission de ces systèmes ainsi qu'une comparaison entre leurs performances.

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

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

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

Cette thèse s'inscrit dans le cadre des systèmes de radiocommunications numériques cellulaires à accès multiple à répartition par codes, CDMA, basé sur la technique d'étalement de spectre. Les ordres de grandeur sont ceux de la liaison descendante du prochain système de 3ème génération de téléphonie mobile, UMTS, dans sa version TDD. Après une description détaillée du contexte, nous dérivons les traitements linéaires optimaux "théoriques" de réception multi-capteur multi-utilisateur opérant symbole par symbole sur le mobile, pour des canaux sélectifs. Ceci à partir d'une représentation en fréquence proposée, et en insistant sur les aspects interprétations. L'application au calcul de performances pour divers modèles d'environnement de l'UMTS mesure l'apport d'une réception sur 2 ou 3 éléments pour lutter efficacement contre les phénomènes duaux d'interférence et d'évanouissement apportés par le canal, de même que le bénéfi ce de la détection conjointe "multi-utilisateur". La dernière partie, plus pragmatique, étudie les structures numériques de réalisation pour essayer de trouve les bons compromis performances/complexité. Nous comparons d'abord la structure linéaire "libre" avec une structure imposée approximant à durée finie la solution linéaire "théorique", et dégageons les caractéristiques souhaitables pour de nouvelles structures "intermédiaires" que nous proposons et étudions à la suite. Enfin nous illustrons le comportement adaptatif de ces structures en environnement "véhicule".

Le travail présenté ici s'inscrit dans la perspective du développement de modules électroniques à très faible coût et à très faible consommation pour les réseaux de capteurs sans fils (WSN). Il traite de la conception et du test d'une chaîne de réception RF compatible avec la norme IEEE 802.15.4 pour la bande ISM 2.4GHz. L'interface RF objet de notre étude inclue toutes les fonctions depuis l'antenne jusqu'au 1er étage du filtre analogique en bande de base, à partir duquel le gain devient suffisant pour masquer le bruit introduit par le reste de la chaîne de réception. Ce mémoire articulé autour de quatre chapitres, décrit toutes les étapes depuis la définition des spécifications de la chaîne de réception jusqu'à la présentation de ses performances, en passant par l'étude de son architecture et la conception de ses différents étages. Suite à l'étude de l'impact des interféreurs IEEE 802.15.4 et IEEE 802.11b présents dans la bande ISM 2.4GHz, une architecture utilisant une fréquence intermédiaire de 6MHz a été retenue. En outre, pour pouvoir répondre aux spécifications fixées, cette architecture est composée de plusieurs étages innovants ou originaux tels qu'un balun intégré trois accès, un amplificateur faible bruit sans inductance, un mélangeur passif piloté par un signal local (OL) à très faible rapport cyclique ainsi qu'un filtre bande de base optimisé en bruit et en linéarité. Intégré dans une technologie CMOS 90nm, ce récepteur occupe une surface de 0.07mm², ou 0.23mm² en incluant le balun intégré, qui représente une réduction de 70% par rapport à l'état de l'art des puces compatibles avec le standard IEEE 802.15.4. En prenant en compte la consommation dynamique de toute la chaîne de mise en forme du signal OL, la tête de réception précédemment décrite consomme seulement 4mA sous une tension d'alimentation de 1.35V. Enfin, en incluant le balun intégré, le gain est de 35dBv/dBm, le facteur de bruit de 7.5dB, l'IIP3 de -10dBm et la réjection d'image supérie ure à 32dB. Ces performances placent ce récepteur parmi les récepteurs RF les plus performants pour cette application. Les nombreux principes mis en Suvre sont par ailleurs transposables à d'autres bandes de fréquences et à d'autres standards de communication.

L’objectif de cette thèse est de développer de nouvelles solutions pour détecter et localiser des sources électromagnétiques radar au niveau d'une unique station de réception en exploitant les signaux directs et indirects reçus. Dans le cadre de notre étude, nous avons dans un premier temps développé une modélisation du signal reçu au niveau d'un récepteur en tenant compte des caractéristiques des émetteurs et de la zone environnante. L'évaluation de cette modélisation a été effectuée en s'appuyant sur un cas particulier de détection et de localisation des réflecteurs. Ce dernier, traité dans la littérature, repose sur l’exploitation des trajets multiples. Ces derniers peuvent être également utilisés pour localiser des sources d’émission. Néanmoins, la plupart des méthodes existantes se basent sur des réflexions dites spéculaires. Les techniques employant les réflexions non spéculaires sur un réflecteur quelconque pour localiser des sources d'émission dans un environnement inconnu font l'objet de peu de publications dans la littérature ouverte. La méthode de localisation que nous proposons a l'avantage de n'employer qu'un récepteur fixe mesurant seulement deux types de grandeurs : les angles d'arrivée (AOA) et les différences de temps d'arrivée (TDOA). En pratique, un problème d'affectation doit être résolu avant de procéder à la localisation des émetteurs et des réflecteurs. Le problème consiste à affecter chaque paire de mesures TDOAAOA à un réflecteur donné, en supposant que chaque paire a déjà été affectée à un émetteur.La méthode que nous avons développée a été testée et évaluée, d'une part grâce à des données simulées et d'autre part en utilisant des mesures réelles
The purpose of this work is to develop new methods for the detection and the location of radar sources. The developed approach exploits the direct and indirect signals received at the receiving point. In our study, we first develop a model of these signals that takes into account the characteristics of the transmitters and the reflectors. We evaluate this model by simulating a particular case of reflectors detection and location, defined in the literature. Our goal is to use the multipaths to locate emission sources. Most existing methods are based on specular reflections. Methods based on non-specular reflections, to locate emission sources in an unknown environment, are rarely studied in the literature. In our study, we propose a new location method that uses a fixed receiver measuring the Angle of Arrival (AOA) and Time Difference of Arrival (TDOA). In practice, an assignment problem must be solved before locating the emitters and reflectors. The problem is to assign each pair of TDOA-AOA measurements to a given reflector, assuming that each pair has already been assigned to a transmitter. The method developed has been tested and evaluated by using simulated data and real measurements

La rareté du spectre radio et la demande croissante de bande passante rendent l'optimisation de l'utilisation du spectre essentiel. Tandis qu'une efficacité maximale devrait être atteinte, un niveau minimal d'interférence devrait être maintenu. L’OFDM a été retenu comme un schéma de modulation dans plusieurs normes sans fil. L'estimation de canal est une tâche fondamentale dans les systèmes OFDM et elle devient plus difficile en présence d'interférence. Dans cette thèse, notre objectif est de proposer des algorithmes d'estimation de canal pour les systèmes OFDM en présence d’interférence, où les algorithmes classiques échouent. Tout d'abord, nous considérons l'environnement radio intelligente et nous proposons un nouveau cadre d'estimation de canal pour les canaux à variations rapides contaminés par des interférences bandes étroites (NBI). Cela est accompli avec l'algorithme EM et une expression explicite pour l'estimation de la puissance du bruit est obtenue. Ensuite, nous considérons un nouveau schéma de pilotes superposés (DNSP) qui assure des pilotes sans interférence au détriment d'interférence des donnés. Donc, un récepteur adapté à son design doit être conçu. Nous proposons un annuleur d’interférences (IC) à faible complexité pour les canaux à variations lentes avec DNSP. Cependant, la performance de l'IC proposé n'est fiable que quand l'erreur de l'estimation du canal est faible. Donc, dans une autre contribution, nous proposons un IC pour DNSP en tenant compte des erreurs d'estimation du canal. Enfin l'estimation robuste du canal est considérée comme l’une des perspectives de cette thèse
The scarcity of the radio spectrum and the increasing demand on bandwidth makes it vital to optimize the spectrum use. While a maximum efficiency should be attained, a minimal interference level should be maintained. OFDM has been selected as the modulation scheme in several wireless standards. Channel estimation is a fundamental task in OFDM and it becomes even more challenging in the presence of interference. In this thesis, our aim is to propose channel estimation algorithms for OFDM systems in the presence of interference, where conventional channel estimators designed for OFDM fail. First, we consider the cognitive radio environment and propose a novel channel estimation framework for fast time-varying channels in OFDM with NBI. This is accomplished through an expectation maximization (EM) based algorithm. This formulation allows us to obtain a closed-form expression for the estimation of the noise power. In this thesis, we are particularly interested in a very recent scheme of superimposed pilots for OFDM (DNSP). DNSP assures interference-free pilots at the expense of data interference. Seen the modernity of DNSP, a suitable receiver has to be designed to cope with its design. We first propose a low-complexity interference canceler (IC) for slow time-varying channels with DNSP. The performance of the proposed IC is guaranteed when the channel estimation error is small. As another contribution, we extend the design of the approximated IC for DNSP so as to take the channel estimation errors into account. Finally, we consider robust channel estimation which can be viewed as one of the perspectives of this thesis

Est-il possible de démontrer un théorème prouvant que l’accès aux données confidentielles d’un utilisateur d’un service Web (tel que GMail) nécessite la connaissance de son mot de passe, en supposant certaines hypothèses sur ce qu’un attaquant est incapable de faire (par exemple, casser des primitives cryptographiques ou accéder directement aux bases de données de Google), sans toutefois le restreindre au point d’exclure des attaques possibles en pratique?Il existe plusieurs facteurs spécifiques aux protocoles du Web qui rendent impossible une application directe des méthodes et outils existants issus du domaine de l’analyse des protocoles cryptographiques.Tout d’abord, les capacités d’un attaquant sur le Web vont largement au-delà de la simple manipulation des messages échangés entre le client et le serveur sur le réseau. Par exemple, il est tout à fait possible (et même fréquent en pratique) que l’utilisateur ait dans son navigateur un onglet contenant un site contrôlé par l’adversaire pendant qu’il se connecte à sa messagerie (par exemple, via une bannière publicitaire) ; cet onglet est, comme n’importe quel autre site, capable de provoquer l’envoi de requêtes arbitraires vers le serveur de GMail, bien que la politique d’isolation des pages du navigateur empêche la lecture directe de la réponse à ces requêtes. De plus, la procédure pour se connecter à GMail implique un empilement complexe de protocoles : tout d’abord, un canal chiffré, et dont le serveur est authentifié, est établi avec le protocole TLS ; puis, une session HTTP est créée en utilisant un cookie ; enfin, le navigateur exécute le code JavaScript retourné par le client, qui se charge de demander son mot de passe à l’utilisateur.Enfin, même en imaginant que la conception de ce système soit sûre, il suffit d’une erreur minime de programmation (par exemple, une simple instruction goto mal placée) pour que la sécurité de l’ensemble de l’édifice s’effondre.Le but de cette thèse est de bâtir un ensemble d’outils et de librairies permettant de programmer et d’analyser formellement de manière compositionelle la sécurité d’applicationsWeb confrontées à un modère plausible des capacités actuelles d’un attaquant sur le Web. Dans cette optique, nous étudions la conception des divers protocoles utilisés à chaque niveau de l’infrastructure du Web (TLS, X.509, HTTP, HTML, JavaScript) et évaluons leurs compositions respectives. Nous nous intéressons aussi aux implémentations existantes et en créons de nouvelles que nous prouvons correctes afin de servir de référence lors de comparaisons. Nos travaux mettent au jour un grand nombre de vulnérabilités aussi bien dans les protocoles que dans leurs implémentations, ainsi que dans les navigateurs, serveurs, et sites internet ; plusieurs de ces failles ont été reconnues d’importance critiques. Enfin, ces découvertes ont eu une influence sur les versions actuelles et futures du protocole TLS
As ever more private user data gets stored on the Web, ensuring proper protection of this data (in particular when it transits through untrusted networks, or when it is accessed by the user from her browser) becomes increasingly critical. However, in order to formally prove that, for instance, email from GMail can only be accessed by knowing the user’s password, assuming some reasonable set of assumptions about what an attacker cannot do (e.g. he cannot break AES encryption), one must precisely understand the security properties of many complex protocols and standards (including DNS, TLS, X.509, HTTP, HTML,JavaScript), and more importantly, the composite security goals of the complete Web stack.In addition to this compositional security challenge, onemust account for the powerful additional attacker capabilities that are specific to the Web, besides the usual tampering of network messages. For instance, a user may browse a malicious pages while keeping an active GMail session in a tab; this page is allowed to trigger arbitrary, implicitly authenticated requests to GMail using JavaScript (even though the isolation policy of the browser may prevent it from reading the response). An attacker may also inject himself into honest page (for instance, as a malicious advertising script, or exploiting a data sanitization flaw), get the user to click bad links, or try to impersonate other pages.Besides the attacker, the protocols and applications are themselves a lot more complex than typical examples from the protocol analysis literature. Logging into GMail already requires multiple TLS sessions and HTTP requests between (at least) three principals, representing dozens of atomic messages. Hence, ad hoc models and hand written proofs do not scale to the complexity of Web protocols, mandating the use of advanced verification automation and modeling tools.Lastly, even assuming that the design of GMail is indeed secure against such an attacker, any single programming bug may completely undermine the security of the whole system. Therefore, in addition to modeling protocols based on their specification, it is necessary to evaluate implementations in order to achieve practical security.The goal of this thesis is to develop new tools and methods that can serve as the foundation towards an extensive compositional Web security analysis framework that could be used to implement and formally verify applications against a reasonably extensive model of attacker capabilities on the Web. To this end, we investigate the design of Web protocols at various levels (TLS, HTTP, HTML, JavaScript) and evaluate their composition using a broad range of formal methods, including symbolic protocol models, type systems, model extraction, and type-based program verification. We also analyze current implementations and develop some new verified versions to run tests against. We uncover a broad range of vulnerabilities in protocols and their implementations, and propose countermeasures that we formally verify, some of which have been implemented in browsers and by various websites. For instance, the Triple Handshake attack we discovered required a protocol fix (RFC 7627), and influenced the design of the new version 1.3 of the TLS protocol