Dissertations / Theses: 'Réseaux spectraux'

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Kineider, Clarence. "Partial abelianization of GLn-local systems and non-commutative A-coordinates." Electronic Thesis or Diss., Strasbourg, 2023. http://www.theses.fr/2023STRAD059.

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Abstract:

Dans cette thèse, nous avons pour objectif d'étudier les espaces de modules des G-systèmes locaux sur une surface ciliée S pour divers groupes de Lie G. Nous généralisons une construction de Gaiotto-Moore-Neitzke appelée « abélianisation », permettant que cette procédure soit réalisée de manière « partielle ». Le résultat de cette procédure généralisée nous permet de décrire la topologie de sous-espaces ouverts denses à dans l'espace de modules des GL_2n-systèmes locaux, et en collaboration avec Eugen Rogozinnikov, nousavons étendu davantage la procédure d'abélianisation aux systèmes locaux symplectiques, nous permettant de décrire la topologie des sous-espaces ouverts denses à l'intérieur de l'espace de modules des systèmes locaux symplectiques. En particulier, nous décrivons la topologie de l'ensemble des représentations maximales d'un groupe de surface percée dans un groupe symplectique Sp(A, s) sur une algèbre symétrique (A, s).Étant donné les liens étroits entre la construction originale de Gaiotto-Moore-Neitzke et les coordonnées de cluster de Fock-Goncharov, un autre avantage de la construction d'abélianisation généralisée est qu'elle nous aide à définir et étudier une généralisation non-commutative des coordonnées A de Fock-Goncharov. Lorsque G = GL_2n(R), nous montrons que ces coordonnées A non commutatives définissent une représentation de l'algèbre non commutative A_S introduite par Berenstein-Retakh. Ces coordonnées A non commutatives se restreignent également à des coordonnées non commutatives sur l'espace des représentations symplectiques avec un encadrement lagrangien
In this thesis, we aim to study moduli spaces of G-local systems over a ciliated surface S for various Lie groups G. We generalize a construction of Gaiotto-Moore-Neitzke called abelianization, allowing this procedure to be conducted ''partially''. The result of this generalized procedure allow us to describe the topology of open dense subspaces inside the moduli space of GL_2n-local systems, and together with Eugen Rogozinnikov we extended further the abelianization procedure to symplectic local systems, allowing us to describe the topology of open dense subspaces inside the moduli space of symplectic local systems. In particular, we describe the topology of the set of maximal representations of a punctured surface group into a symplectic group Sp(A,s) over a symmetric algebra (A,s). Given the strong relations between the original construction by Gaiotto-Moore-Neitzke andFock-Goncharov cluster coordinates, another benefit of the generalized abelianization construction is that it help us define and study a non-commutative generalization of Fock-Goncharov A-coordinates. When G = GL_2n(R), we show that these non-commutative A-coordinates define a representation of the non-commutative algebra A_S introduced by Berenstein-Retakh. These non-commutative A-coordinates also restrict to non-commutative coordinates on the space of symplectic representations with lagrangian framing

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Jusserand, Bernard. "Dynamique de réseau des super réseaux semi-conducteurs : étude par diffusion Raman du système GaAs/AlAs." Paris 6, 1987. http://www.theses.fr/1987PA066054.

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Abstract:

Etude des "modes acoustiques replies" propagatifs et des modes optiques confines, coexistant dans ces structures. Mesure des fréquences et des intensités des raies associées aux modes replies comme fonction de la période, de la supermaille et de la longueur d'onde incidente; description quantitative en termes des modulations des propriétés acoustiques et photoélastiques. Démonstration du caractère essentiellement confine des modes optiques dont les fréquences, quantifiées, sont décrites par un modèle de chaine linéaire alternée; effets de l'épaisseur des couches et des conditions d'interface; étude de ce dernier aspect sur une série d'échantillons de raideur d'interface variée.

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Amba, Prakhar. "Learning methods for digital imaging." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAS011/document.

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Abstract:

Pour produire des images couleurs nous devons obtenir l'information relative aux trois couleurs primaires (généralement Rouge, Vert et Bleu) à chaque pixels de l'image. Pour capturer cette information la plupart des caméras numériques utilisent une matrice de filtres couleurs (CFA – Color Filter Array en anglais), c'est-à-dire qu'une mosaïque de couleurs recouvre le capteur de manière à ce qu'une seule couleur soit mesurée à chaque position dans l'image.Cette méthode de mesure est similaire à celle du système visuel humain (HVS – Human Visual System en anglais) pour lequel les cônes LMS (sensibles aux longues L, moyenne M et courte S (short en anglais)) forment également une mosaïque à la surface de la rétine. Pour le système visuel, l'arrangement est aléatoire et change entre les individus alors que pour les caméras nous utilisons des arrangements réguliers. Dans les caméras, on doit interpoler les couleurs manquantes pour retrouver une image couleur totalement résolue, méthode appelée démosaïçage. A cause de l'arrangement régulier ou périodique des filtres couleurs, l'image démosaïçée peut faire apparaître des fausses couleurs ou des artefacts. Dans la littérature, les algorithmes de démosaïçage adressent principalement les mosaïques régulières.Dans cette thèse, nous proposons un algorithme de démosaïçage par apprentissage statistique, qui peut être utilisé avec n’importe quelle mosaïque régulière ou aléatoire. De plus, nous optimisons l’arrangement des couleurs dans la mosaïque et proposons des mosaïques qui, avec notre méthode, offrent des performances supérieures aux meilleures méthodes appliquées aux mosaïques régulières. Les images démosaïçées à partir de ces mosaïques ne présentent pas de fausses couleurs ou artefacts.Nous avons étendu l’algorithme pour qu’il ne soit pas limité à trois couleurs mais puisse être utilisé pour un arrangement aléatoire d’un nombre quelconque de filtres spectraux. Avoir plus de trois couleurs permet non seulement de mieux représenter les images mais aussi de mesurer des signatures spectrales de la scène. Ces mosaïques sont appelées matrice de filtres spectraux (SFA – Spectral Filter Array en anglais). Les technologies récentes nous offrent une grande flexibilité pour définir les filtres spectraux et par démosaïçage nous pouvons obtenir des couleurs plus justes et une estimation de la radiance spectrale de la scène. Le substrat silicium dans lequel les photodiodes du capteur sont réalisées est sensible aux radiations proche infra-rouge et donc des filtres visibles et proche infra-rouge peuvent-être combinés dans la même mosaïque. Cette combinaison est particulièrement utile pour le nouveau challenge des caméras numérique d’obtenir des images couleurs en vision de nuit à basse lumière.Nous démontrons l'application de notre algorithme pour plusieurs exemples de cameras récentes équipées d'une matrice de filtres spectraux. Nous montrons que notre méthode est plus performante que les algorithmes actuels en terme de qualité d'image et de vitesse de calcul. Nous proposons également d'optimiser les transmissions des filtres et leur arrangement pour améliorer les résultats selon des métriques ou applications choisies.La méthode, basée sur la minimisation de l'erreur quadratique moyenne est linéaire et par conséquent rapide et applicable en temps réel. Finalement, pour défier la nature linéaire de notre algorithme, nous proposons un deuxième algorithme de démosaïçage par réseaux de neurones qui à des performances légèrement meilleures mais pour un coût de calcul supérieur
To produce color images we need information of three primary colors (notably Red, Green and Blue) at each pixel point. To capture this information most digital cameras utilize a Color Filter Array (CFA), i.e. a mosaic arrangement of these colors is overlaid on the sensor such that only one color is sampled at one pixel.This arrangement is similar to the Human Visual System (HVS) wherein a mosaic of LMS cones (for sensitivity to Long, Medium and Short wavelength) forms the surface of the retina. For HVS, the arrangement is random and differs between individuals, whereas for cameras we use a regular arrangement of color filters. For digital cameras one needs to interpolate the missing colors to recover the full color image and this process is known as demosaicing. Due to regular or periodic arrangement of color filters the output demosaiced image is susceptible to false colors and artifacts. In literature, the demosaicing algorithms proposed so far cater mainly to regular CFAs.In this thesis, we propose an algorithm for demosaicing which can be used to demosaic any random or regular CFA by learning statistics of an image database. Further, we optimize and propose CFAs such that they outperform even the state of art algorithms on regular CFAs. At the same time the demosaiced images from proposed CFAs are free from false colors and artifacts.We extend our algorithm such that it is not limited to only three colors but can be used for any random arrangement of any number of spectral filters. Having more than three colors allows us to not only record an image but to record a spectral signature of the scene. These mosaics are known as Spectral Filter Arrays (SFAs). Recent technological advances give us greater flexibility in designing the spectral filters and by demosaicing them we can get more accurate colors and also do estimation of spectral radiance of the scene. We know that silicon is inherently sensitive to Near-Infrared radiation and therefore both Visible and NIR filters can be combined on the same mosaic. This is useful for low light night vision cameras which is a new challenge in digital imaging.We demonstrate the applicability of our algorithm on several state of the art cameras using these novel SFAs. In this thesis, we demonstrate that our method outperforms the state of art algorithms in image quality and computational efficiency. We propose a method to optimize filters and their arrangement such that it gives best results depending on metrics and application chosen.The method based on minimization of mean square error is linear in nature and therefore very fast and suitable for real time applications. Finally to challenge the linear nature of LMMSE we propose a demosaicing algorithm using Neural Networks training on a small database of images which is slightly better than the linear demosaicing however, it is computationally more expensive

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Parra, Vogel Daniel Alejandro. "Théorie spectrale et de la diffusion pour les réseaux cristallins." Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSE1001/document.

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Abstract:

Dans cette thèse les théories spectrale et de la diffusion sur des graphes périodiques sont investigué. Le chapitre 1 présente des résultats de préservation de la nature fine du spectre pour des opérateurs de Schrödinger perturbés dans le cadre de cristaux topologiques perturbés. Le chapitre 2 étend ses résultats à des opérateurs du première ordre connu sous le nom de opérateurs de Gauss-Bonnet discrets. Finalement, le chapitre 3 présente des résultats de continuité de composantes spectrales pour des familles de opérateurs de Schrödinger magnétiques sur Z^d
In this thesis we investigate the spectral and scattering theories for crystal lattices. In chapter one we present results concerning the preservation of the nature of the spectrum for perturbed Schrödinger operators acting con perturbed topological crystals. In Chapter 2 we extend this results to some first order operators knowns as discrete Gauss-Bonnet operators. Finally, in chapter 3 we give some results dealing with the continuity of the spectrum for a family of magnetic Schrödinger operators acting on Z^d

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Goddet, Étienne. "Analyse spectrale et surveillance des réseaux maillés de retour de courant pour l'aéronautique." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAT099/document.

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Abstract:

Depuis plusieurs années, l’aéronautique est confrontée à une mutation majeure due à l’émergence des matériaux composites. Ce changement, justifié par les excellentes propriétés mécaniques des matériaux composites et un gain de masse important, implique une révision complète des réseaux de retour de courant. Pour faciliter cette révision, la thèse propose de lier au travers de l’analyse spectrale des graphes les performances des réseaux électriques avec leur topologie. Deux objectifs couplés sont étudiés : un dimensionnement topologique visant un bon compromis masse/robustesse et une stratégie de surveillance de ces réseaux
The principles of the electrical system design in future aircrafts have to be reconsidered due to the emergence of new composite materials. The use of these materials for the aircraft structure has indeed implied a complete revision of on-board current return path networks. To facilitate this revision, it is proposed to link through the spectral graph analysis the performances of electrical networks with their topology. The aim of this thesis is to give topological drivers that could help the aeronautical engineers during the design process and then to propose a monitoring methodology

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Chan, Shin Yu Kristel. "Étude d'un filtre à double réseau résonnant pour spectroscopie embarquée." Toulouse 3, 2012. http://thesesups.ups-tlse.fr/1615/.

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Abstract:

L'objectif de ce travail est la réalisation d'un filtre spectral à fort facteur de qualité (20000), indépendant de la polarisation et accordable en longueur d'onde. Un tel composant répondrait à de nombreux besoins, notamment en imagerie spectroscopique. Pour le réaliser, les réseaux résonnants semblent tout indiqués. En effet, la position du pic de résonance est naturellement accordable en fonction de l'angle d'incidence, et des facteurs de qualité de 10000 sont classiquement atteints. Cependant, en général, la réponse des réseaux résonnants dépend de la polarisation ce qui les limite à des applications où la polarisation est connue. Pour résoudre ce problème, nous adoptons une approche originale mise en œuvre dans une structure innovante comportant deux réseaux 1D croisés. Nous donnons alors un exemple de filtre en réflexion indépendant de la polarisation, accordable sur 100 nm à raison de 8. 5 nm/°, avec un facteur de qualité de 13000. Pour un fonctionnement dans le proche infrarouge, nous proposons des matériaux et techniques de la microélectronique sur silicium et montrons qu'il est ainsi possible de fabriquer ces structures avec la précision requise
The aim of this work is to fabricate a high quality factor (20000) spectral filter simultaneously polarization independent and wavelength tunable. Such a device would meet many needs, especially in spectroscopic imaging. For the realization of such a device, resonant gratings are perfectly fitted. Indeed, the position of the resonant peak is naturally tunable by varying the angle of incidence, and quality factors of 10000 are usually attained. However, in general, the spectral response of resonant gratings depends on the polarization, which limits to applications where polarization is known. To solve this problem, we adopt an original approach through an innovative structure consisting of two crossed 1D gratings. Then, we give an example of a polarization independent, reflection filter tunable over 100 nm at a rate of 8. 5 nm/° and with a quality factor of 13000. For an application in the near infrared, we propose materials and techniques from the silicon-based microelectronics and we show that it is thus possible to fabricate these structures with the required precision

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Joubaud, Thomas. "Prédiction objective de l'effet des systèmes tactiques de communication et protection sur les performances de localisation sonore." Thesis, Paris, CNAM, 2017. http://www.theses.fr/2017CNAM1132/document.

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Abstract:

Dans de nombreuses situations civiles ou militaires, la protection de l'audition du personnel est cruciale. La perception et l'interprétation de l'environnement sonore par l'auditeur doivent cependant être préservées. Les Systèmes Tactiques de Communication et Protection (TCAPS) sont des protections auditives qui, à la fois, protègent suffisamment les oreilles de l'auditeur contre les bruits dangereux, et préservent l'intelligibilité, permettant ainsi la communication vocale à bas niveau. Des études précédentes ont cependant démontré que les TCAPS continuent de détériorer la perception de l'environnement sonore de l'auditeur, en particulier sa capacité à localiser les sources sonores. Sur le plan horizontal, la dégradation des indices acoustiques empêchant, en temps normal, l'auditeur de confondre les sources avant et arrière, en est la principale explication. Dans ce travail de thèse, une expérience subjective de localisation sonore est conduite avec six TCAPS: deux bouchons d'oreille passifs, deux bouchons d'oreilles actifs et deux casques actifs. Si aucun protecteur ne permet de retrouver les performances de la condition d'écoute normale, l'expérience permet de classifier les TCAPS du point de vue de la localisation sonore: les performances des bouchons passifs sont meilleures que celles des bouchons actifs, et les casques actifs engendrent les plus mauvaises performances. Dans le cadre de la conception et de l'évaluation des TCAPS, une méthode prédisant leur dégradation des performances de localisation sonore, basée sur des mesures électroacoustiques, serait plus adaptée que des expériences comportementales très chronophages. Dans ce contexte, deux méthodes basées sur les Fonctions de Transfert Relatives à la Tête (HRTF) mesurées sur tête artificielle sont étudiées: un processus d'appariement et un réseau de neurones à trois couches. Ils sont optimisés pour reproduire les performances de localisation humaine en condition d'écoute normale. Les méthodes sont ensuite appliquées aux HRTF mesurées avec les six TCAPS, et prédisent des probabilités de localisation en fonction de la position. Comparé aux résultats de l'expérience subjective, le réseau de neurones prédit des performances réalistes avec les bouchons d'oreille, mais surestime les erreurs avec les casques. Le modèle d'appariement prédit correctement les performances de localisation. Toutefois, la vraisemblance de ses distributions de probabilité avec les observations subjectives demeure plus faible que celle du réseau de neurones. Pour finir, les deux méthodes développées dans cette étude sont indépendantes de la tête artificielle utilisée, et peuvent être utilisées pour évaluer non seulement des prototypes de TCAPS, mais aussi des prothèses auditives
In many civilian or military situations, hearing protection is of major importance. The listener's acoustical situational awareness must however also be preserved. Tactical Communication and Protective Systems (TCAPS) are hearing protection devices that sufficiently protect the listener's ears from hazardous sounds and preserve speech intelligibility, thus allowing low-level speech communication. However, previous studies demonstrated that TCAPS still deteriorate the listener's situational awareness, in particular the ability to locate sound sources. On the horizontal plane, this is mainly explained by the degradation of the acoustical cues normally preventing the listener from making front-back confusions. In the present PhD work, a behavioral sound localization experiment is conducted with six TCAPS: two passive and two active earplugs, and two active earmuffs. The performance in open ear condition is not retrieved with any protector, but the experiment ranks the TCAPS by type: passive earplugs lead to better performance than active earplugs, and active earmuffs induce the worst performance. As part of TCAPS development and assessment, a method predicting the protector-induced degradation of the sound localization capability, and based on electroacoustic measurements, would be more suitable than time-consuming behavioral experiments. In this context, two methods based on Head-Related Transfer Functions (HRTFs) measured on an artificial head are investigated: a template-matching model and a three-layer neural network. They are optimized to fit human sound localization performance in open ear condition. The methods are applied to the HRTFs measured with the six TCAPS, providing position-dependent localization probabilities. Compared with the behavioral results, the neural network predicts realistic performances with earplugs, but overestimates errors with earmuffs. The template-matching model predicts human performance well. However, the likelihood of the resulting probability distributions with the behavioral observations is lower than that of the neural network. Finally, both methods developed in this study are independent of the artificial head used, and can be applied to assess not only TCAPS prototypes, but also hearing aids

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Beaujean, Paul. "Défense contre les épidémies dans les réseaux." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019PSLED063.

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Abstract:

Les théories mathématiques en épidémiologie ont adopté l'usage de réseaux d'intéractions pour modéliser la propagation d'une épidémie au sein d'une population de nœuds qui sont en contact s'ils sont reliés par une arête. Bien que des avancées majeures aient été réalisées pour concevoir des contre-mesures efficaces qui agissent directement sur les maladies, peu d'études en comparaison ont été effectuées pour tenter de modifier le réseau d'interaction lui-même.Cette thèse étudie la possibilité de trouver une modification optimale d'un réseau de manière à stopper une épidémie qui s'y propagerait. Ce problème d'optimisation étant difficile du point de vue la théorie de la complexité, nous proposons un algorithme probabiliste d'approximation qui est guaranti de produire une modification stoppant l'épidémie en un temps limité. De plus, nous montrons que l'analyse du ratio d'approximation de cet algorithme est la meilleure possible pour un large ensemble d'instances.Pour mesurer l'utilité pratique d'un tel algorithme, nous procédons à une analyse critique des méthodologies actuelles en évaluation expérimentale des algorithmes. En réponse, nous proposons une nouvelle méthodologie pour étudier des implantations d'algorithmes produisant des solutions potentiellement inexactes, sous-optimales et dont le comportement dépend de paramètres
The modern mathematical study of epidemics has adopted the concept of contact networks to model a disease spreading among nodes who may interact with each other along edges. While much progress has been made in designing effective countermeasures against epidemics by acting upon the disease, fewer studies have explored the use of modifying the contact network itself.This thesis explores the possibility of finding an optimal modification of a network to stop an epidemic spreading over it. Because this optimization problem is computationally hard to solve, we design a randomized approximation algorithm by combining semidefinite programming together with matrix concentration inequalities which is guaranteed to return a network modification that stops the epidemic in a short amount of time. Furthermore, we give evidence that the analysis of this algorithm is tight in a large regime.To understand the practical applicability of this algorithm, we analyze current practices in the experimental evaluation of algorithms and propose a new methodology to assess algorithms that may fail, may return approximate solutions, and may change behavior based on hyperparameters

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Wu, Haitao. "Conception et analyse d’algorithmes d’approximation dans les réseaux de communication de nouvelle génération." Thesis, Avignon, 2018. http://www.theses.fr/2018AVIG0231/document.

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Abstract:

Avec l’avènement de l’ère intellectuelle et de l’Internet of Everything (IoE), les besoins de la communication mondiale et des applications diverses ont explosé. Cette révolution exige que les futurs réseaux de communication soient plus efficaces, intellectuels, agiles et évolutifs. De nombreuses technologies réseau sont apparues pour répondre à la tendance des réseaux de communication de nouvelle génération tels que les réseaux optiques élastiques (EONs) et la virtualisation de réseau. De nombreux défis apparaissent avec les apparences de la nouvelle architecture et de la nouvelle technologie, telles que le routage et l’allocation de ressource spectrale (RSA) dans les EONs et l’intégration de réseaux virtuels (Virtual Network Embedding ou VNE) dans la virtualisation de réseau.Cette thèse traite la conception et l’analyse d’algorithmes d’approximation dans trois problèmes d’optimation du RSA et du VNE : les impacts de la distribution du trafic et de la topologie du réseau sur le routage tout optique, de l’allocation de ressource spectrale, et du VNE dans les topologies des chemins et cycles. Pour le routage tout optique, le premier sous-problème du RSA, il y a toujours un problème en suspens concernant l’impact de la distribution du trafic et de la topologie EON. Comme le routage tout optique joue un rôle essentiel pour la performance globale de la RSA, cette thèse fournit une analyse approfondi théorique sur ces impacts. Pour le deuxième sous-problème du RSA, l’allocation de ressource spectrale, deux chemins optiques quelconques partageant des fibres optiques communes pourraient devoir être isolés dans le domaine spectral avec une bande de garde appropriée pour empêcher la diaphonie et / ou réduire les menaces de sécurité de la couche physique. Cette thèse considère le scénario dans lequel les exigences de bandes de garde réelles optiques sont différentes pour différentes paires de chemins, et étudie comment affecter les ressources spectrales efficacement dans une telle situation. L’hétérogénéité de la topologie des demandes de réseau virtuel (VNR) est un facteur important qui entrave les performances de la VNE. Cependant, dans de nombreuses applications spécialisées, les VNR ont des caractéristiques structurelles communes par exemple, des chemins et des cycles. Pour obtenir de meilleurs résultats, il est donc essentiel de concevoir des algorithmes dédiés pour ces applications en tenant compte des caractéristiques topologiques. Dans cette thèse, nous prouvons que les problèmes VNE dans les topologies de chemin et de cycle sont NP-difficiles. Afin de les résoudre, nous proposons des algorithmes efficaces également analysons leurs ratios d’approximation
With the coming of intellectual era and Internet of Everything (IoE), the needs of worldwide communication and diverse applications have been explosively growing. This information revolution requires the future communication networks to be more efficient, intellectual, agile and scalable. Many technologies have emerged to meet the requirements of next generation communication networks such as Elastic Optical Networks (EONs) and networking virtualization. However, there are many challenges coming along with them, such as Routing and Spectrum Assignment (RSA) in EONs and Virtual Network Embedding (VNE) in network virtualization. This dissertation addresses the algorithm design and analysis for these challenging problems: the impacts of traffic distribution and network topology on lightpath routing, the distance spectrum assignment and the VNE problem for paths and cycles.For lightpath routing, the first subproblem of the RSA, there is always a pending issue that how the changes of the traffic distribution and EON topology affect it. As the lightpath routing plays a critical role in the overall performance of the RSA, this dissertation provides a thoroughly theoretical analysis on the impacts of the aforementioned two key factors. To this end, we propose two theoretical chains, and derive the optimal routing scheme taking into account two key factors. We then treat the second subproblem of RSA, namely spectrum assignment. Any two lightpaths sharing common fiber links might have to be isolated in the spectrum domain with a proper guard-band to prevent crosstalk and/or reduce physical-layer security threats. We consider the scenario with diverse guard-band sizes, and investigate how to assign the spectrum resources efficiently in such a situation. We provide the upper and lower bounds for the optimal solution of the DSA, and further devise an efficient algorithm which can guarantee approximation ratios in some graph classes.The topology heterogeneity of Virtual Network Requests (VNRs) is one important factor hampering the performance of the VNE. However, in many specialized applications, the VNRs are of some common structural features e.g., paths and cycles. To achieve better outcomes, it is thus critical to design dedicated algorithms for these applications by accounting for topology characteristics. We prove the NP-Harness of path and cycle embeddings. To solve them, we propose some efficient algorithms and analyze their approximation ratios

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Chevillon, Romain. "Efficacité énergétique des communications Device-to-Device dans les réseaux hétérogènes." Thesis, Nantes, 2018. http://www.theses.fr/2018NANT4072/document.

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Abstract:

L'objectif de cette thèse est l'étude de l'efficacité énergétique des communications D2D dans les réseaux hétérogènes. Nous proposons dans un premier temps d'analyser la consommation énergétique d'un réseau de trois appareils, puis introduisons une nouvelle topologie prenant en compte l'entropie de données, afin d'augmenter l'efficacité énergétique globale. Par la suite, nous étudions la consommation énergétique et l'influence des interférences sur une cellule dans le cas pratique d'une catastrophe naturelle. Nous introduisons alors un nouveau protocole d'allocation de ressources basé sur le clustering en Fuzzy C-Means. Nous utilisons ensuite des outils et métriques issus de la géométrie stochastique afin d'analyser et de comparer l'efficacité énergétique et spectrale au sein de plusieurs types de réseaux munis de communications D2D. Dans un deuxième temps, nous introduisons les notions d'antennes directionnelles avec des ondes millimétriques. Pour ce faire, nous évaluons l'influence du canal millimétrique et introduisons les concepts de blocage, et de modèles sectorisés d'antennes, à des fins mathématiques. L'utilisation d'ondes millimétriques, et plus particulièrement d'antennes directionnelles ULA, s'avère être un choix totalement opportun dans l'objectif premier de cette thèse qui est d'augmenter à la fois l'efficacité spectrale (donc le débit) et l'efficacité énergétique au sein d'un réseau hétérogène comprenant des communications D2D
The objective of this thesis is the study of the energy efficiency of D2D communications in heterogeneous networks. We first propose to analyze the energy consumption of a three device, then introduce a new topology taking into account the data entropy, in order to increase the overall energy efficiency. Subsequently, we study the energy consumption and the influence of interference in a cell for the use case of a natural disaster. We then introduce a new resource allocation protocol based on Fuzzy C-Means clustering. We then use tools and metrics from stochastic geometry to analyze and compare energy and spectral efficiency among multiple types of networks comprising D2D communications. The first study is done on a network in which the cellular and WiFi resources are shared. In a second step, we introduce the notions of directional antennas with millimeter waves. To do this, we evaluate the influence of the mmWave channel and introduce the concepts of blocking, and sectored models of antennas, for mathematical purposes. The use of millimeter waves, and more particularly ULA directional antennas, proves to be a totally appropriate choice in the primary objective of this thesis, which is to increase both the spectral efficiency (therefore the bit rate) and the energy efficiency within a heterogeneous network including D2D communications

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Dekoninck, Bertrand. "Spectre et contrôlabilité de réseaux de poutres." Valenciennes, 1998. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/f34b0b9e-5bc0-499a-bb7a-6dafb342caba.

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Abstract:

De nombreux modèles de réseaux constitués d'un nombre fini d'éléments flexibles, comme des cordes, des poutres, des plaques ou des coques, ont été récemment étudiés. Dans ce travail, nous considérons des réseaux de poutres d'Euler-Bernoulli, modélisées par un operateur d'ordre 4 avec différentes conditions de bord et de transmission. Nous étudions dans un premier temps le problème spectral en utilisant une représentation matricielle du problème initial. Celui-ci s'en trouve alors réduit à l'étude des zéros d'une équation transcendante ne dépendant que de la structure du réseau. Cette équation peut elle-même être réduite en une équation algébrique dans certains cas. Dans la deuxième partie de ce travail, nous étudions la contrôlabilité exacte par contrôle externe de l'un de ces modèles, avec des conditions de Dirichlet sur les sommets extérieurs. Nous montrons comment contrôler cette structure a l'aide de la méthode HUM (Hilbert Uniqueness Method). Cependant la méthode classique des multiplicateurs n'offre ici de résultat vraiment probant que pour des réseaux en étoile (dont toutes les branches ont un seul sommet en commun). Nous avons donc décidé de donner des conditions suffisantes assurant la contrôlabilité exacte pour tout temps t>0 à l'aide des propriétés asymptotiques des valeurs propres et des propriétés des vecteurs propres sur les sommets extérieurs. Ce travail se termine par l'étude de différents exemples significatifs.

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Duteil, Gilles. "Localisation, caractérisation et modélisation de sources d'intermodulation passive : application aux antennes pour les réseaux radio-mobiles." Thesis, Rennes 1, 2018. http://www.theses.fr/2018REN1S118.

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Abstract:

L'évolution des télécommunications a fait des produits d'intermodulation passive (PIM) un critère de qualité et de performance du réseau mais également un problème de premier ordre pour les fournisseurs de services comme par exemple les opérateurs de téléphonie mobile. Les travaux présentés dans ce manuscrit constituent une contribution à la résolution d'une partie des problèmes de PIM dans les antennes de station de base et s'articulent autour de trois axes principaux : - la caractérisation des sources d'intermodulation passive au sein des antennes de station de base. De nombreuses études expérimentales ont été réalisées avec l'objectif de déterminer l'influence de différents paramètres sur la PIM générée par les contacts métal-métal (rugosité des surfaces, utilisation de traitement de surface, géométrie et nature des métaux) ou par les circuits imprimés de type micro-ruban (adaptation, largeur de ligne et épaisseur du substrat diélectrique). Les résultats de ces études ont permis d'améliorer les connaissances théoriques et de définir des règles permettant de réduire les niveaux de PIM induits ; - la localisation des sources d'intermodulation passive au sein de systèmes radiofréquences complexes. Pour cela, un banc de mesure PIM spécifique a été conçu. Celui-ci permet de localiser des sources de PIM, de niveau proche de la spécification 3GPP, avec une précision inférieure à 2cm. De plus, pour faciliter la détection des défauts PIM dans une antenne de station de base, différentes méthodes complémentaires ont été développées et associées à ce banc de mesure ; - la modélisation, à partir des résultats des études expérimentales réalisées, de composants non-linéaires intégrables à un simulateur de type circuit. L'utilisation de ces derniers permet aux ingénieurs d'estimer, dès la phase de conception, le comportement PIM des contacts métal-métal et des circuits imprimés de type micro-ruban et tri-plaque suspendue
The evolution of telecommunications has made passive intermodulation products (PIM) not only a criterion of quality and network performance but also a major problem for service providers such as mobile operators. The work presented in this manuscript is a contribution to the resolution of some of PIM problems in base station antennas and is organized around three main axes : - the characterization of passive intermodulation root causes within base station antennas. Numerous experimental studies have been carried out with the aim of determining the influence of different parameters on the PIM generated by metal-to-metal contacts (roughness of surfaces, use of surface treatment, geometry and nature of metals) or by printed circuits as microstrip type (matching, line width and thickness of dielectric substrate). The results of these studies contributed to improve theoretical knowledge and to define rules to reduce induced PIM levels ; - the localization of passive intermodulation root causes within complex radio frequency systems. For this, a specific PIM measurements bench has been designed. It allows locating PIM root causes, with a level close to the current 3GPP specification, with an accuracy less than 2cm. In addition, to ease the PIM defects detection in a base station antenna, various complementary methods have been developed and associated with the measurements bench ; - the electromagnetic modeling issued from the experimental studies, carried out of non-linear components usable into a circuit-type simulator. The use of these allows designers to estimate, early during the design stage, the PIM behavior of metal-to-metal contacts, microstrip and suspended stripline printed circuits

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Dupont, Fabien. "Caractérisation d'impulsions courtes par filtrage spectral à l'aide de réseaux de BRAGG superposés." Thesis, Université Laval, 2006. http://www.theses.ulaval.ca/2006/23621/23621.pdf.

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Tremblay, Nicolas. "Réseaux et signal : des outils de traitement du signal pour l'analyse des réseaux." Thesis, Lyon, École normale supérieure, 2014. http://www.theses.fr/2014ENSL0938/document.

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Abstract:

Cette thèse propose de nouveaux outils adaptés à l'analyse des réseaux : sociaux, de transport, de neurones, de protéines, de télécommunications... Ces réseaux, avec l'essor de certaines technologies électroniques, informatiques et mobiles, sont de plus en plus mesurables et mesurés ; la demande d'outils d'analyse assez génériques pour s'appliquer à ces réseaux de natures différentes, assez puissants pour gérer leur grande taille et assez pertinents pour en extraire l'information utile, augmente en conséquence. Pour répondre à cette demande, une grande communauté de chercheurs de différents horizons scientifiques concentre ses efforts sur l'analyse des graphes, des outils mathématiques modélisant la structure relationnelle des objets d'un réseau. Parmi les directions de recherche envisagées, le traitement du signal sur graphe apporte un éclairage prometteur sur la question : le signal n'est plus défini comme en traitement du signal classique sur une topologie régulière à n dimensions, mais sur une topologie particulière définie par le graphe. Appliquer ces idées nouvelles aux problématiques concrètes d'analyse d'un réseau, c'est ouvrir la voie à une analyse solidement fondée sur la théorie du signal. C'est précisément autour de cette frontière entre traitement du signal et science des réseaux que s'articule cette thèse, comme l'illustrent ses deux principales contributions. D'abord, une version multiéchelle de détection de communautés dans un réseau est introduite, basée sur la définition récente des ondelettes sur graphe. Puis, inspirée du concept classique de bootstrap, une méthode de rééchantillonnage de graphes est proposée à des fins d'estimation statistique
This thesis describes new tools specifically designed for the analysis of networks such as social, transportation, neuronal, protein, communication networks... These networks, along with the rapid expansion of electronic, IT and mobile technologies are increasingly monitored and measured. Adapted tools of analysis are therefore very much in demand, which need to be universal, powerful, and precise enough to be able to extract useful information from very different possibly large networks. To this end, a large community of researchers from various disciplines have concentrated their efforts on the analysis of graphs, well define mathematical tools modeling the interconnected structure of networks. Among all the considered directions of research, graph signal processing brings a new and promising vision : a signal is no longer defined on a regular n-dimensional topology, but on a particular topology defined by the graph. To apply these new ideas on the practical problems of network analysis paves the way to an analysis firmly rooted in signal processing theory. It is precisely this frontier between signal processing and network science that we explore throughout this thesis, as shown by two of its major contributions. Firstly, a multiscale version of community detection in networks is proposed, based on the recent definition of graph wavelets. Then, a network-adapted bootstrap method is introduced, that enables statistical estimation based on carefully designed graph resampling schemes

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Bellalouna, Kamel. "Résolution d'E. D. P. Par méthode spectrale sur un réseau de cylindres." Paris 6, 2007. http://www.theses.fr/2007PA066395.

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Ha, Dinh Truc. "Line outage vulnerabilities of power systems : models and indicators." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAT018/document.

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Abstract:

La vulnérabilité des systèmes électriques est l'un des problèmes liés à leur complexité. Il a fait l’objet d’une attention croissante des chercheurs au cours des dernières décennies. Malgré cela, les phénomènes fondamentaux qui régissent la vulnérabilité du système ne sont pas encore bien compris.Comprendre comment la vulnérabilité des réseaux électriques émerge de leur topologie est la motivation principale du présent travail. Pour cela, le présent travail de recherché propose une nouvelle méthode pour évaluer la vulnérabilité des systèmes électriques et identifier leurs éléments les plus critiques. La méthode permet d’avoir une bonne compréhension des liens entre la topologie d’un réseau et sa vulnérabilité à des pertes d’ouvrages (lignes ou transformateurs).La première partie de ce travail consiste en une analyse critique des approches rencontrées dans la littérature, s’appuyant sur la théorie des graphes, pour analyser la vulnérabilité des réseaux électriques. Les résultats fournis par ces approches pour quatre réseaux IEEE sont comparés à ceux fournis par une analyse de contingence de référence, basée sur une résolution d’un load-flow AC. Des avantages et inconvénients de chaque approche est tirée une méthode améliorée pour l'évaluation de la vulnérabilité des réseaux électriques aux pertes d’ouvrage. Cette méthode est basée sur une approximation courant continue du load flow.La deuxième partie propose une nouvelle approche basée sur la théorie spectrale des graphes et son utilisation pour la résolution d’un load flow DC. Elle permet de mieux comprendre comment la vulnérabilité des réseaux électriques et leurs composants critiques émergent de la topologie du graphe sous-jacent au réseau
The vulnerability of electrical systems is one of the problems related to their complexity. It has received increasing attention from researchers in recent decades. Despite this, the fundamental phenomena that govern the vulnerability of the system are still not well understood.Understanding how the vulnerability of power systems emerges from their complex organization is, therefore, the main motivation of the present work. It proposes the definition of a standard method to assess the vulnerability of power systems and identify their most critical elements. The method enables a better understanding of the links between the topology of the grid and the line outage vulnerabilities.The first part of this research work offers a critical review of literature approaches used to assess system vulnerability. The results provided by these approaches for four IEEE test systems are confronted to a reference contingency analysis using AC power flow calculations. From these analyses, pros and cons of each approach are outlined. An improved method for assessment of system vulnerability to line outages is defined from this confrontation. It is based on DC load flow and graph theory.The second part proposes a new approach based on spectral graph theory and solving of DC power flow to identify how system vulnerability and critical components emerge from the power network topology

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Ben, Azzouna Nadia. "Etude des méthodes d'échantillonnage des flux pour la mesure dans les réseaux large bande." Paris 6, 2004. http://www.theses.fr/2004PA066368.

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Chan, Shin Yu Kristel. "Etude d'un filtre à double réseau résonnant pour spectroscopie embarquée." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00681980.

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Abstract:

L'objectif de ce travail est la réalisation d'un filtre spectral à fort facteur de qualité (20000), indépendant de la polarisation et accordable en longueur d'onde. Un tel composant répondrait à de nombreux besoins, notamment en imagerie spectroscopique. Pour le réaliser, les réseaux résonnants semblent tout indiqués. En effet, la position du pic de résonance est naturellement accordable en fonction de l'angle d'incidence, et des facteurs de qualité de 10000 sont classiquement atteints. Cependant, en général, la réponse des réseaux résonnants dépend de la polarisation ce qui les limite à des applications où la polarisation est connue. Pour résoudre ce problème, nous adoptons une approche originale mise en œuvre dans une structure innovante comportant deux réseaux 1D croisés. Nous donnons alors un exemple de filtre en réflexion indépendant de la polarisation, accordable sur 100 nm à raison de 8.5 nm/°, avec un facteur de qualité de 13000. Pour un fonctionnement dans le proche infrarouge, nous proposons des matériaux et techniques de la microélectronique sur silicium et montrons qu'il est ainsi possible de fabriquer ces structures avec la précision requise.

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Demésy, Guillaume. "Modélisation électromagnétique tri-dimensionnelle de réseaux complexes. Application au filtrage spectral dans les imageurs CMOS." Phd thesis, Université Paul Cézanne - Aix-Marseille III, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00436046.

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Abstract:

L'évolution de la technologie CMOS autorise la réduction des dimensions transverses du pixel d'imageur qui atteignent aujourd'hui 1.75μm. Son épaisseur, en revanche, ne peut être réduite sans modifier le principe de filtrage existant, assuré par des résines colorées absorbantes dont l'épaisseur fixe le profil spectral en transmission. Ces résines ont, de plus, une faible tenue en température et doivent être positionnées au sommet de l'empilement métallo-diélectrique que constitue le pixel. Ces deux facteurs contribuent à la dégradation de la résolution optique du capteur. Dans ce mémoire, nous discutons des possibilités de les remplacer par des structures diffractives métalliques bi-périodiques, moins épaisses et plus résistantes aux traitements thermiques. Pour cela, une nouvelle formulation de la Méthode des Eléments Finis a été introduite. Cette technique, très générale, de résolution d'équations aux dérivées partielles est adaptée, de par sa flexibilité, à la richesse géométrique du pixel CMOS et à la complexité des structures diffractives pressenties. Dans un premier temps, cette méthode a été validée numériquement dans le cas scalaire, puis expérimentalement grâce à des photodiodes de test munies de réseaux mono-dimensionnels. Dans un second temps, la formulation a été généralisée au cas vectoriel de la diffraction d'une onde plane d'incidence et de polarisation arbitraires par un réseau bi-dimensionnel quelconque. Enfin, ce modèle est exploité pour dégager un jeu de paramètres opto-géométriques de réseaux croisés permettant de filtrer la lumière dans ses composantes Rouge, Verte et Bleue.

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Shehata, Mohamed. "Hybrid Analogue and digital techniques applied to massive MIMO systems for 5G transmission at millimeter waves." Thesis, Rennes, INSA, 2019. http://www.theses.fr/2019ISAR0026.

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Abstract:

L’objectif principal de ce travail est d’analyser analytiquement les performances de la formation de faisceaux hybrides (HBF) dans des systèmes MIMO massifs à ondes millimétriques (mmWave), de développer des algorithmes HBF de faible complexité et optimiser les systèmes hybrides comprenant des analogiques et numériques pour s’adapter à ces systèmes et enfin de vérifier la validité pratique de ces algorithmes. Le système MIMO massif fournit un gain de transmission élevé, permettent de compenser les pertes importantes en espace libre inhérentes aux transmissions mmWave. D'autre part, l’utilisation de système HBF dans des canaux clairs offre une performance proche de l'efficacité spectrale (SE) par rapport à la formation de faisceau entièrement numérique, avec un coût matériel et une consommation d'énergie inférieurs. Dans cette thèse, nous commençons par définir les conditions pour lesquelles le HBF et la formation de faisceau entièrement numérique peuvent atteindre des performances SE similaires. Ensuite, nous analysons l’écart de performance SE qui se produit entre eux dans des canaux MIMO mmWave. De plus, nous fournissons des modèles analytique SE pour les techniques de base analogiques et HBF dans des canaux MIMO mmWave typiques. Nous considérons ensuite une structure MIMO HBF massive multi-utilisateurs (MU) qui prend en compte plusieurs techniques de traitement de signaux spatiaux de faible complexité afin de fournir un système HBF de faible complexité de mise en oeuvre pour les futurs réseaux de communication sans fil
The main aim of this work is to analytically analyze the performance of Hybrid Beamforming (HBF) in Millimeter Wave (mmWave) massive Multiple Input Multiple Output (MIMO) systems, to develop low complexity HBF algorithms to adapt with such systems and finally to verify the practical validity of these algorithms. The massive MIMO antenna array provides high transmit gain overcoming the severe path-loss limitation of the mm Wave systems. On the other had applying HBF in sparse channels achieves close Spectral Efficiency (SE) perfonnance compared to the full digital beamforming, however with lower hardware cost and power consumption. In this thesis we start by defining the conditions for which bath the HBF and full digital beamfonning can achieve exactly similar SE performance. Then, we analyze the SE perfonnance gap that arise between them in sparse mmWave MIMO channels. Moreover, we provide closed form SE models for basic analog and HBF techniques in typical mmWave MIMO channels. Later we consider a Multi User (MU) massive MIMO HBF framework that considers multiple spatial signal processing techniques for the analog domain processing, digital domain processing, power allocation and users scheduling. We develop low complexity algorithms for such framework in order to provide a low complexity practical HBF framework for future wireless communication networks that can cope with the challenges of mm Wave channels

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Bertrand, Régis. "Elaboration d'un système de suivi de fonctionnement d'un aérogénérateur par analyse spectrale et approches neuromimétiques." Lille 1, 2001. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2001/50376-2001-287.pdf.

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Abstract:

La technologie éolienne connaît un développement rapide en réponse à une demande pour une utilisation croissante des sources d'énergie renouvelables. Cependant, pour rendre ce type d'énergie plus compétitif, il faut réduire le rapport coût/bénéfice de sa production. Dans ce sens, il faut augmenter la disponibilité des systèmes aérogénérateurs, en réduire les coûts de maintenance et en augmenter la sécurité. Ce travail présente un système de suivi de fonctionnement automatique d'une éolienne basé sur l'analyse spectrale et le calcul neuromimétique. Nous proposons de surveiller l'état de fonctionnement normal de la machine afin de détecter tout dysfonctionnement. Les signaux de vibration de la génératrice et du multiplicateur sont traités par analyse spectrale. Les spectres obtenus sont découpés en bandes d'énergie centrées sur des fréquences physiques caractéristiques du fonctionnement normal. Les spectres réduits ainsi obtenus constituent les entrées d'un réseau de neurones de type Perceptron multicouche utilisé en mode autoassociatif. Ce dernier génère un vecteur de résidus sur les sorties de la dernière couche. Toute dégradation significative du fonctionnement a pour effet une augmentation du module du vecteur de résidus. Pour assurer un suivi visuel interactif, le spectre courant est visualisé par un point dans un plan de projection, obtenu grâce à la couche centrale du réseau autoassociateur de telle sorte que l'ensemble des spectres forme un nuage représentatif de l'état normal de l'éolienne. Le domaine de fonctionnement normal, défini à partir de l'estimation de la fonction de densité de probabilité sous-jacente au nuage de points, est obtenu par un réseau RBF à architecture évolutive. Ce travail a été soutenu par la région Nord-Pas de Calais et la société FORCLUM dans le cadre d'un projet de recherche et développement sur l'énergie éolienne.

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Borsoi, Ricardo Augusto. "Variabilité spectrale en démélange de données hyperspectrales : Stratégies multi-échelles, tensorielles et basées sur des réseaux neuronaux." Thesis, Université Côte d'Azur, 2021. http://www.theses.fr/2021COAZ4012.

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Abstract:

Les signatures spectrales des composants constitutifs présents dans les images hyperspectrales peuvent être significativement affectées par les variations des conditions atmosphériques, d'illumination ou d'environnement se produisant typiquement dans une image. Les algorithmes traditionnels de démélange spectral (Spectral Unmixing - SU) négligent la variabilité spectrale des composants constitutifs, ce qui propage des erreurs importantes tout au long du processus de démélange et compromet la qualité des abondances estimées. Par conséquent, des efforts importants ont été récemment consacrés à atténuer les effets de la variabilité spectrale dans les procédures de démélange. Cependant, de nombreux défis restent à relever pour savoir comment exploiter au mieux les informations a priori sur le problème afin d'améliorer à la fois la qualité et la robustesse des algorithmes de SU qui tiennent compte de la variabilité spectrale des composants. Dans cette thèse, de nouvelles stratégies sont développées pour aborder cette variabilité spectrale. Premièrement, une stratégie de régularisation multi-échelles basée sur la (sur)-segmentation des images est proposée pour explorer plus efficacement les informations spatiales sur les abondances. De nouveaux algorithmes sont ensuite proposés pour le démélange spéctral semi-supervisé et non-supervisé, ce qui se traduit par une amélioration des performances de reconstruction des abondances avec une complexité de calcul réduite. Ensuite, trois nouveaux modèles sont proposés pour représenter la variabilité spectrale des composants constitutifs, en utilisant des représentations paramétriques, tensorielles et basées sur des réseaux neuronaux pour les spectres de ces composants en chaque pixel de l'image. Le modèle paramétrique introduit des facteurs multiplicatifs dépendant des pixels dans une matrice des composants de référence pour modéliser une variabilité spectrale arbitraire, tandis que la représentation basée sur un tenseur permet d'exploiter la grande dimension des données en exploitant sa structure de rang faible sous-jacente. Les réseaux de neurones génératifs (tels que les variational autoencoders ou les generative adversarial networks) permettent enfin de modéliser la variété de faible dimension des signatures spectrales des matériaux, directement à partir des données observées. Les modèles proposés sont utilisés dans la conception de quatre nouveaux algorithmes de démélange non-supervisés et semi-supervisés. Enfin, nous donnons un bref aperçu des travaux qui étendent les stratégies proposées dans la thèse à de nouveaux problèmes en démélange et en dans l'analyse d'images hyperspectrales. Cela comprend l'utilisation de la régularisation d'abondance multi-échelles en démélange spectral non-linéaire, la modélisation de la variabilité spectrale, la prise en compte des changements soudains lors du démélange et la détection des changements dans les images hyperspectrales multitemporelles, ainsi que la prise en compte de la variabilité spectrale et des changements dans le problème de fusion d'images hyperspectrales et multispectrales
The spectral signatures of the materials contained in hyperspectral images, also called endmembers (EMs), can be significantly affected by variations in atmospheric, illumination or environmental conditions typically occurring within an image. Traditional spectral unmixing (SU) algorithms neglect the spectral variability of the endmembers, what propagates significant mismodeling errors throughout the whole unmixing process and compromises the quality of the estimated abundances. Therefore, significant effort have been recently dedicated to mitigate the effects of spectral variability in SU. However, many challenges still remain in how to best explore a priori information about the problem in order to improve the quality, the robustness and the efficiency of SU algorithms that account for spectral variability. In this thesis, new strategies are developed to address spectral variability in SU. First, an (over)-segmentation-based multiscale regularization strategy is proposed to explore spatial information about the abundance maps more effectively. New algorithms are then proposed for both semi-supervised and blind SU, leading to improved abundance reconstruction performance at a small computational complexity. Afterwards, three new models are proposed to represent spectral variability of the EMs in SU, using parametric, tensor, and neural network-based representations for EM spectra at each image pixel. The parametric model introduces pixel-dependent scaling factors over a reference EM matrix to model arbitrary spectral variability, while the tensor-based representation allows one to exploit the high-dimensional nature of the data by means of its underlying low-rank structure. Generative neural networks (such as variational autoencoders or generative adversarial networks) finally allow one to model the low-dimensional manifold of the spectral signatures of the materials more effectively. The proposed models are used to devise three new blind SU algorithms, and to perform data augmentation in library-based SU. Finally, we provide a brief overview of work which extends the proposed strategies to new problems in SU and in hyperspectral image analysis. This includes the use of the multiscale abundance regularization in nonlinear SU, modeling spectral variability and accounting for sudden changes when performing SU and change detection of multitemporal hyperspectral images, and also accounting for spectral variability and changes in the multimodal (i.e., hyperspectral and multispectral) image fusion problem

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Lahsen-Cherif, Iyad. "Spectral and Energy Efficiency in 5G Wireless Networks." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLS506/document.

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Abstract:

La pénurie d'énergie et le manque d'infrastructures dans les régions rurales représentent une barrière pour le déploiement et l'extension des réseaux cellulaires. Les approches et techniques pour relier les stations de base (BSs) entre elles à faible coût et d'une manière fiable et efficace énergiquement sont l'une des priorités des opérateurs. Ces réseaux peu denses actuellement, peuvent évoluer rapidement et affronter une croissance exponentielle due principalement à l'utilisation des téléphones mobiles, tablettes et applications gourmandes en bande passante. La densification des réseaux est l'une des solutions efficaces pour répondre à ce besoin en débit élevé. Certes, l'introduction de petites BSs apporte de nombreux avantages tels que l'amélioration du débit et de la qualité du signal, mais entraîne des contraintes opérationnelles telles que le choix de l'emplacement des noeuds dans ces réseaux de plus en plus denses ainsi que leur alimentation. Les problèmes où la contrainte spatiale est prépondérante sont bien appropriés à la modélisation par la géométrie stochastique qui permet une modélisation réaliste de distribution des BSs. Ainsi, l'enjeu est de trouver de nouvelles approches de gestions d'interférence et de réductions de consommation énergétique dans les réseaux sans fil. Le premier axe de cette thèse s'intéresse aux méthodes de gestion d'interférence dans les réseaux cellulaires se basant sur la coordination entre les BSs, plus précisément, la technique Coordinated MultiPoint Joint Transmission (CoMP-JT). En CoMP-JT, les utilisateurs en bordure de cellules qui subissent un niveau très élevé d'interférences reçoivent plusieurs copies du signal utile de la part des BSs qui forment l'ensemble de coordination. Ainsi, nous utilisons le modèle r-l Square Point Process (PP) à fin de modéliser la distribution des BSs dans le plan. Le processus r-l Square PP est le plus adapté pour modéliser le déploiement réel des BSs d'un réseau sans fil, en assurant une distance minimale, (r - l), entre les points du processus. Nous discutons l'impact de la taille de l'ensemble de coordination sur les performances évaluées. Ce travail est étendu pour les réseaux denses WiFi IEEE 802.11, où les contraintes de portées de transmission et de détection de porteuse ont été prises en compte. Dans le deuxième axe du travail, nous nous intéressons à l'efficacité énergétique des réseaux mesh. Nous proposons l'utilisation des antennes directionnelles (DAs) pour réduire la consommation énergétique et améliorer le débit de ces réseaux mesh. Les DAs ont la capacité de focaliser la transmission dans la direction du récepteur, assurant une portée plus importante et moins d'énergie dissipée dans toutes les directions. Pour différentes topologies, nous dérivons le nombre de liens et montrons que ce nombre dépend du nombre de secteurs de l'antenne. Ainsi, en utilisant les simulations, nous montrons que le gain, en énergie et en débit, apporté par les DAs peut atteindre 70% dans certains cas. De plus, on propose un modèle d'optimisation conjointe d'énergie et du débit adapté aux réseaux WMNs équipés de DAs. La résolution numérique de ce modèle conforte les résultats de simulation obtenus dans la première partie de cette étude sur l'impact des DAs sur les performances du réseau en termes de débit et d'énergie consommée. Ces travaux de thèse s'inscrivent dans le cadre du projet collaboratif (FUI16 LCI4D), qui consiste à concevoir et à valider une architecture radio ouverte pour renforcer l'accès aux services broadband dans des lieux ne disposant que d'une couverture minimale assurée par un réseau macro-cellulaire traditionnel
Today's networks continue to evolve and grow resulting more dense, complex and heterogeneous networks.This leads to new challenges such as finding new models to characterize the nodes distribution in the wireless network and approaches to mitigate interference. On the other hand, the energy consumption of WMNs is a challenging issue mainly in rural areas lacking of default electrical grids. Finding alternative technologies and approaches to reduce the consumed energy of these networks is a interesting task. This thesis focuses on proposing and evaluating interference management models for next generation wireless networks (5G and Very Dense High WLANs), and providing tools and technologies to reduce energy consumption of Wireless Mesh Networks (WMNs). Two different problems are thus studied; naturally the thesis is divided into two parts along the following chapters.The contribution of the first part of the thesis is threefold. Firstly, we develop our interference management coordination (CoMP-JT) model. The main idea of CoMP-JT is to turn signals generating harmful interference into useful signals. We develop a new model where BSs inside the coordinated set send a copy of data to border's users experiencing high interference. We consider the r-l Square point process to model the BSs distribution in the network. We derive network performance in terms of coverage probability and throughput. Additionally, we study the impact of the size of coordination set on the network performance. Secondly, we extend these results and provide a new model adopted for Dense Very high throughput WLANs. We take into consideration constraints of WLANs in our model such as carrier sensing range. Thirdly, we tackle resource allocation strategies to limit the interference in LTE networks. We study three cyclic allocation strategies: (i) the independent allocation, (ii) the static allocation and (iii) the load-dependent strategy. We derive tractable analytical expression of the first and second mean of interference. We validate the model using extensive simulations. Reducing the energy consumption and improving the energy efficiency of WMNs is our concern in the second part of the thesis. Indeed, we aim at studying the impact of directional antennas technology on the performance of WMNs, using both analysis and simulations. Fisrt, We derive the Number of Links (NLs) for the chain and grid topologies for different antennas beams. These results are based on the routing tables of nodes in the network. We consider different scenarios such as 1Source-NDestinations to model the downlink communications, NSources-1Destination to model the uplink communications and the 1Source-1Destination as a baseline scenario. Using ns-3 simulator, we simulate network performance in terms of Mean Loss Ratio, throughput, energy consumption and energy efficiency. Then, we study the impact of number of beams, network topology and size, the placement of the gateway on the network performance. Next, we go beyond simulations and propose an optimization framework minimizing the consumed energy while maximizing the network throughput for DAs WMNs. We consider a weighted objective function combining the energy consumption and the throughput. We use power control to adapt transmission power depending on the location of the next hop. This model is a first step to approve the obtained simulation results. We use ILOG Cplex solver to find the optimal solution. Results show that DAs improves the network throughput while reduce the energy consumption and that power control allows saving more energy. In this direction, the LCI4D Project aims at providing low cost infrastructure to connect isolated rural and sub-urban areas to the Internet. In order to reduce the installation and maintenance costs, LCI4D proposes the usage of self-configured Wireless Mesh Networks (WMNs) to connect multimode outdoor femtocells to the remote Marco cell (gateway)

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Koumaiha, Marwa. "Analyse numérique pour les équations de Hamilton-Jacobi sur réseaux et contrôlabilité / stabilité indirecte d'un système d'équations des ondes 1D." Thesis, Paris Est, 2017. http://www.theses.fr/2017PESC1122/document.

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Abstract:

Cette thèse est composée de deux parties dans lesquelles nous étudions d'une part des estimations d'erreurs pour des schémas numériques associés à des équations de Hamilton-Jacobi du premier ordre. D'autre part, nous nous intéressons a l'étude de la stabilité et de la contrôlabilité exacte frontière indirecte des équations d'onde couplées.Dans un premier temps, en utilisant la technique de Crandall-Lions, nous établissons une estimation d'erreur d'un schéma numérique monotone aux différences finies pour des conditions de jonction dites a flux limité, pour une équation de Hamilton-Jacobi du premier ordre. Ensuite, nous montrons que ce schéma numérique peut être généralisé à des conditions de jonction générales. Nous établissons alors la convergence de la solution discrétisée vers la solution de viscosité du problème continu. Enfin, nous proposons une nouvelle approche, à la Crandall-Lions, pour améliorer les estimations d'erreur déjà obtenues, pour une classe des Hamiltoniens bien choisis. Cette approche repose sur l'interprétation du type contrôle optimal de l'équation de Hamilton-Jacobi considérée.Dans un second temps, nous étudions la stabilisation et la contrôlabilité exacte frontière indirecte d'un système monodimensionnel d’équations d'ondes couplées. D'abord, nous considérons le cas d'un couplage avec termes de vitesses, et par une méthode spectrale, nous montrons que le système est exactement contrôlable moyennant un seul contrôle à la frontière. Les résultats dépendent de la nature arithmétique du quotient des vitesses de propagation et de la nature algébrique du terme de couplage. De plus, ils sont optimaux. Ensuite, nous considérons le cas d'un couplage d'ordre zéro et nous établissons un taux polynômial optimal de la décroissance de l'énergie. Enfin, nous montrons que le système est exactement contrôlable moyennant un seul contrôle à la frontière
The aim of this work is mainly to study on the one hand a numerical approximation of a first order Hamilton-Jacobi equation posed on a junction. On the other hand, we are concerned with the stability and the exact indirect boundary controllability of coupled wave equations in a one-dimensional setting.Firstly, using the Crandall-Lions technique, we establish an error estimate of a finite difference scheme for flux-limited junction conditions, associated to a first order Hamilton-Jacobi equation. We prove afterwards that the scheme can generally be extended to general junction conditions. We prove then the convergence of the numerical solution towards the viscosity solution of the continuous problem. We adopt afterwards a new approach, using the Crandall-Lions technique, in order to improve the error estimates for the finite difference scheme already introduced, for a class of well chosen Hamiltonians. This approach relies on the optimal control interpretation of the Hamilton-Jacobi equation under consideration.Secondly, we study the stabilization and the indirect exact boundary controllability of a system of weakly coupled wave equations in a one-dimensional setting. First, we consider the case of coupling by terms of velocities, and by a spectral method, we show that the system is exactly controllable through one single boundary control. The results depend on the arithmetic property of the ratio of the propagating speeds and on the algebraic property of the coupling parameter. Furthermore, we consider the case of zero coupling parameter and we establish an optimal polynomial energy decay rate. Finally, we prove that the system is exactly controllable through one single boundary control

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Weng, Qilong. "Stabilité pour des modèles de réseaux de neurones et de chimiotaxie." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017PSLED026/document.

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Abstract:

Cette thèse vise à étudier certains modèles biologiques dans le réseau neuronal et dans la chimiotaxie avec la méthode d’analyse spectrale. Afin de traiter les principaux problèmes, tels que l’existence et l’unicité des solutions et des états stationnaires ainsi que les comportements asymptotiques, le modèle linéaire ou linéarisé associé est considéré par l’aspect du spectre et des semi-groupes dans les espaces appropriés, puis la stabilité de modèle non linéaire suit. Plus précisément, nous commençons par une équation de courses-et-chutes linéaire dans la dimension d≥1 pour établir l’existence d’un état stationnaire unique, positif et normalisé et la stabilité exponentielle asymptotique dans l’espace L¹ pondéré basé sur la théorie de Kerin-Rutman avec quelques estimations du moment de la théorie cinétique. Ensuite, nous considérons le modèle du temps écoulé sous les hypothèses générales sur le taux de tir et nous prouvons l’unicité de l’état stationnaire et sa stabilité exponentielle non linéaire en cas sans ou avec délai au régime de connectivité faible de la théorie de l’analyse spectrale pour les semi-groupes. Enfin, nous étudions le modèle sous une hypothèse de régularité plus faible sur le taux de tir et l’existence de la solution ainsi que la même stabilité exponentielle sont généralement établies n’importe la prise en compte du délai ou non, au régime de connectivité faible ou forte
This thesis is aimed to study some biological models in neuronal network and chemotaxis with the spectral analysis method. In order to deal with the main concerning problems, such as the existence and uniqueness of the solutions and steady states as well as the asymptotic behaviors, the associated linear or linearized model is considered from the aspect of spectrum and semigroups in appropriate spaces then the nonlinear stability follows. More precisely, we start with a linear runs-and-tumbles equation in dimension d≥1 to establish the existence of a unique positive and normalized steady state and the exponential asymptotic stability in weighted L¹ space based on the Krein-Rutman theory together with some moment estimates from kinetic theory. Then, we consider time elapsed model under general assumptions on the firing rate and prove the uniqueness of the steady state and its nonlinear exponential stability in case without or with delay in the weak connectivity regime from the spectral analysis theory for semigroups. Finally, we study the model under weaker regularity assumption on the firing rate and the existence of the solution as well as the same exponential stability are established generally no matter taking delay into account or not and no matter in weak or strong connectivity regime

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Sampaio, Cardoso Leonardo. "Orthogonal Precoder for Dynamic Spectrum Access in Wireless Networks." Thesis, Supélec, 2011. http://www.theses.fr/2011SUPL0018/document.

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Abstract:

Le déferlement mondial des services de télécommunications, impose, aux réseaux qui les supportent, d’augmenter de plus en plus leurs capacités afin de subvenir aux besoins de ses utilisateurs dont le nombre ne cesse de croître. Le spectre radio, ressource de base pour les communications sans fils, ne suit malheureusement pas cette croissance. Même si des marges réutilisables sont disponibles, leur accès est limité par des politiques strictes de gestion du spectre radio-fréquentiel. Pour remédier à cette situation, les organismes régulateurs des télécommunications se dirigent vers un paradigme de gestion plus flexible, en autorisant de nouvelles méthodes basées sur l’accès dynamique au spectre (DSA - dynamic spectrum access) et les radio cognitives (CR - cognitive radio). Dans ce travail doctoral, est proposée une nouvelle technique pour traiter la problématique de la disponibilité du spectre radio-fréquentiel. Appelée multiplexage fréquentiel par sous-espace de Vandermonde (VFDM -Vandermonde-subspace frequency division multiplexing), elle permet à deux technologies d’accès radio (RATs - radio access technologies) de fonctionner côte-a-côte dans un environnement de petites cellules CR. Ceci se fait en partageant la bande radio tout en protégeant des interférences les systèmes pour lesquels le spectre radio avait été originellement réservé. VFDM transmet les données pré-codées dans le noyau du canal interférant entre l’émetteur opportuniste et le récepteur originel en utilisant la sélectivité en fréquence des canaux et duplexage temporel (TDD - time division duplexing). Le travail de cette thèse propose une approche exhaustive du développement de la technologie VFDM, en allant des bases théoriques jusqu’à la démonstration de faisabilité. Ainsi, les bases théoriques proposées ont été en premier lieu analysées. Puis, en partant de ces bases théoriques, VFDM a été graduellement développé vers une chaîne émetteur-récepteur complète. Des résultats significatifs sont apparus à mi-chemin dans la phase de développement, comme par exemple, l’établissement de stratégies de précodage optimales ou la mise en évidence d‘aspects critiques lors de l’implémentation. Sous certaines conditions, VFDM permet aux réseaux secondaires opportunistes d’être utilisés en même temps que le réseau originel, aux seules contraintes de la connaissance des canaux et de l’accroissement de la complexité du système. Au travers des résultats obtenus en simulation, il a été démontré que des taux de transfert de données significatifs peuvent être atteints, et ce, malgré que les capacités de VFDM soient toujours limitées par la taille du sous-espace de Vandermonde du canal interfèrent primaire-secondaire. Finalement, la chaîne émetteur-récepteur développée démontre la faisabilité de cette méthode
The global deployment of PCS is pushing for more and more network capacity to accommodate an exponentially growing user base. Radio spectrum, the basic resource in radio communications, unfortunately does not follow this growth. Even though the current spectrum usage leaves margins for re-use, it is limited by the current fixed spectrum management policies. To remediate this issue, spectrum regulators are switching to a flexible management paradigm, leveraging new DSA schemes based on CR. In this PhD work, a novel CR-DSA technology is introduced to address spectrum scarcity problem. Called VFDM, it allows two RAT to operate side-by-side in a small-cell CR setting, sharing the band while protecting the legacy system from interference. VFDM transmits data pre-coded on the null-space of the interfering cross channel (channel from the opportunistic transmitter to the legacy receiver), assuming frequency selectivity and TDD communications. This PhD work proposes a rather exhaustive approach to the development of VFDM: to go from the theoretical basis up to a proof-of-concept development. Initially the theoretical background, basis of the technique itself was introduced and analyzed. Then, VFDM was gradually developed from a pure mathematical concept up to a full transceiver. During this development, several important mid-way results were developed, such as the multi-user strategy for pre-coding and critical implementation aspects. VFDM, under certain constraints, has been shown to allow a secondary opportunistic network to successfully be installed along with a legacy primary one at merely the cost of channel knowledge and added complexity. By means of numerical examples, it has been shown that significative rates can be attained, even though VFDM's performance is constrained by the size of the Vandermonde-subspace of the interfering channel between the secondary transmitter and primary receiver. Finally, a working VFDM transceiver implementation is shown, providing a proof-of-concept of the technique

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Kouassi, Kouakou. "Modélisation et optimisation des transmissions ultra-large bande à impulsions radio dans les réseaux ad hoc." Thesis, Lille 1, 2012. http://www.theses.fr/2012LIL10197/document.

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Abstract:

Cette thèse s’articule autour des transmissions ultra-large bande à impulsions radio dans les réseaux de capteurs. Ces réseaux dotés de la structure point à point sont capables de générer une quantité suffisamment élevée d’interférences pour rendre les communications peu fiables. La technique utilisée pour séparer les données est la modulation par position d’impulsion qui distingue les données en leur attribuant des décalages temporels différents. Il s’agit, dans ce travail, de faire des propositions pour réduire ces interférences tout en respectant les réglementations (masques spectrales) sur les fréquences radioélectriques, imposées dans les pays où ces réseaux seront amenés à être utilisés. A titre indicatif, cette thèse ne fait référence qu’au masque États-Unien. Toutefois, les résultats obtenus sont applicables à tout autre masque. Les masques étant fortement restrictifs, nous nous sommes donc intéressés, de prime-abord, à l’aménagement du spectre des signaux émis, afin de permettre une utilisation optimale du peu de puissance disponible. La proposition que nous faite, à cette fin, donne des résultats intéressants. Ensuite une modélisation analytique prenant en compte la précédente alternative permet d’évaluer numériquement les performances. Ces dernières sont comparées à celles obtenues par des simulations de type Monte-Carlo. Il s’avère que le modèle est suffisamment précis pour servir de base à une optimisation, à la fois, des performances et de l’occupation spectrale. Les résultats obtenus montrent que notre proposition permet de fiabiliser les transmissions au sein des réseaux de capteurs sujets à de fortes perturbations dues à l’accès multiple
This thesis focuses on impulse radio Ultra-Wide Band (UWB) transmissions in ad hoc sensor network. Such networks are able to generate strong enough multiple access interference to be less reliable. The method used to distinguish data is the Pulse Position Modulation where different delay is assign to each data type. The purpose of this study is to suggest proposals to mitigate this issue while fitting with the radio waves regulations in the countries where these networks will operate. As a rough guide, this thesis only refers to the American UWB regulation. However, the obtained results are relevant to any kind of mask. The masks are highly restrictive, we therefore interested to the transmitted signals spectrum shapes, first, in order to guarantee an optimal use of the available power. The proposal we made for this purpose reveals highly interesting. Then an analytical model taking into account the last suggestion is built to numerically evaluate the performances. These performances are compared to the ones obtained with Monte-Carlo simulations. It appears that the model is accurate enough to be used in an optimisation process. This process aims to find data signals that give the best performances and the optimal spectral occupancies, at the same time. The obtained results show that our proposal allows to make more reliable transmissions in dense ad hoc sensor networks

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Tarek, mohamed ibrahim hafez Dina. "Development of Spectrum Sharing Protocol for Cognitive Radio Internet of Things." Thesis, Avignon, 2020. http://www.theses.fr/2020AVIG0280.

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Abstract:

L'Internet des objets (IoT) présente un nouveau style de vie en développant des maisons intelligentes, des réseaux intelligents, des villes intelligentes, des transports intelligents… etc., alors l'IoT se développe rapidement. Cependant, des recherches récentes se concentrent sur le développement des applications IoT sans tenir compte du problème de rareté du spectre IoT ont recontrant. L'intégration de la technologie de l'Internet des objets (IoT) et des réseaux radio cognitifs (CRN), formant l'Internet des objets par radio cognitive (CRIoT), est une solution économique pour battre la rareté du spectre IoT. Le but de cette thèse est de résoudre le problème du partage du spectre pour CRIoT; le travail en thèse est présenté en trois parties.Notre première contribution est de proposer deux nouveaux protocoles pour résoudre le problème de la prédiction de l'état des canaux pour les CRN entrelacés.Les deux protocoles utilisent le modèle de Markov caché (HMM). Dans la phase d'entrainement des deux protocoles, les données disponibles sont utilisées pour produire deux modèles HMM, un modèle HMM occupé et un modèle pas occupé.Les deux modèles sont utilisés ensemble pour produire le HMM à 2 modèles (2-model HMM). Dans la phase de prédiction, le premier protocole utilise le théorème de Bayes et le modèle HMM à 2 modèles, tandis que le second protocole utilise la machine à vecteur de support (SVM) qui emploie les paramètres produits à partir de l'application du modèle HMM à 2 modèles. Le HMM-SVM à 2 modèles est supérieure l’ HMM classique et le HMM à 2 modèles en termes de pourcentage réel, d'imprécision et de probabilité de collision des utilisateurs principaux(prédiction de faux négatifs). Dans notre deuxième contribution, nous avons proposé un protocole central pour ordonner les de paquets pour CRIoT à créneaux temporels. On applique l'optimisation des essaims de particules à permutation discrète (DP-PSO) pour programmer les paquets IoT parmi les créneaux libres obtenus en appliquant la technique d'estimation de canal des réseaux radio cognitifs proposée dans la première partie. Notre protocole proposé est appliqué aux établissements de santé intelligents.On a compose trois blocs de construction principaux pour la construction d'application utilisée; Blocage des appareils IoT, blocage des nœuds de brouillard de première couche et serveur de brouillard central. Chaque groupe d'appareils IoT est connecté à un nœud de brouillard, tous les nœuds de brouillard du système sont connectés au nœud de brouillard central. Le protocole proposé est nommé Planification basée sur l'optimisation des essaims de particules à permutation discrète(SDP-PSO). Une fonction de fitness objective est formulée avec trois paramètres;maximiser l'indice d'équité entre les nœuds de brouillard, minimiser le délai de mise en file d'attente des paquets et minimiser le nombre de paquets abandonnés qui ont dépassé leur temps dans le réseau sans être envoyés. Les performances du protocole SDP-PSO proposé surmontent un ancien protocole appelé vente aux enchères de spectre en termes d'équité entre les nœuds de brouillard, le délai moyen de mise enfile d'attente, le nombre de paquets abandonnés et la complexité temporelle et spatiale.Enfin, dans la troisième contribution, nous avons proposé un protocole d'ordonnancement de paquets distribués pour CRIoT. Notre proposition de protocole est appliquée à un contrôle de la circulation urbaine. Le système configuré dans cette partie se compose de trois blocs de construction principaux: le bloc d'appareils IoT,le premier bloc de couche de brouillard (unités routières (RSU)) et le deuxième bloc de couche de brouillard. Chaque groupe d'appareils IoT est connecté à une RSU, chaque groupe de RSU est connecté à un noeud de brouillard qui est en de tête du groupe. Les noeuds de brouillard sont connectés ensemble pour former un réseau maillé partiel
Internet of Things (IoT) presents a new life style by developing smart homes, smart grids, smart city, smart transportation, etc., so IoT is developing rapidly. However recent researches focus on developing the IoT applications disregarding the IoT spectrum scarcity problem facing it. Integrating Internet of Things (IoT) technology and Cognitive Radio Networks (CRNs), forming Cognitive Radio Internet of Things (CRIoTs), is an economical solution for overcoming the IoT spectrum scarcity. The aim of this thesis is to solve the problem of spectrum sharing for CRIoT; the work in thesis is presented in three parts, each represents a contribution. Our first contribution is to propose two new protocols to solve the problem of channel status prediction for interweave CRNs. Both protocols use Hidden Markov Model (HMM). In the training stage of both protocols, the available data are trained to produce two HMM models, an idle HMM model and a busy one. Both models are used together to produce the 2-model HMM. In the prediction stage the first protocol uses Bayes theorem and the 2-model HMM, while the second protocol uses Support Vector Machine (SVM) employing the parameters produced from applying the 2-model HMM, named 2-model HMM-SVM. The 2-model HMM-SVM outperforms the classical HMM and 2-model HMM in terms of the true percentage, the inaccuracy and the probability of primary users’ collision (false negative prediction). In our second contribution, we proposed a centralized time slotted packet scheduling protocol for CRIoTs. It uses Discrete Permutation Particle Swarm Optimization (DP-PSO) for scheduling the IoT device packets among the free slots obtained from applying cognitive radio networks' channel estimation technique proposed in the first part. Our proposed protocol is applied to smart healthcare facility. Configuring three main building blocks for the used application architecture; the IoT devices block, the first layer fog nodes block and the central fog server. Each group of IoT devices is connected to a fog node, the entire fog nodes in the system are connected to the central fog node. The proposed protocol is named Scheduling based-on Discrete Permutation Particle Swarm Optimization (SDP-PSO). An objective fitness function is formulated with three parameters; maximizing the fairness index among fog nodes, minimizing the packets' queuing delay and minimizing the number of dropped packets that exceeded their allowed time in the network without being sent. The performance of the proposed SDP-PSO protocol overcomes an old protocol named spectrum auction in terms of the fairness between fog nodes, the average queuing delay, the number of dropped packets and the time and the space complexity. Finally, in the third contribution, we proposed a distributed packets' scheduling protocol for CRIoTs. Our proposed protocol can be applied to an urban traffic control. The configured system in this part consists of three main building blocks; the IoT devices block, the first fog layer block (Road Side Units (RSUs)) and the second fog layer block. Each group of IoT devices is connected to a RSU, each group of RSU are connected to a fog node which acts as their cluster head. The fog nodes are connected together forming a partial mesh network. The proposed distributed packets' scheduling protocol for CRIoTs is applying three distributed access strategies together with the SDP-PSO proposed in the second part to schedule the packets on the estimated free slots resulted from applying the protocol proposed in the first part. The used access strategies are the classical round robin, in addition to two proposed ones named; the vertex cover and the enhanced round robin. An objective fitness function near similar to that used in the centralized protocol, was applied but with some differences to make it suitable for distributed scheduling

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Hamidouche, Kenza. "La théorie des jeux pour l’allocation de ressources dans les réseaux à petites cellules." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLC095/document.

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Abstract:

Cette thèse consiste à développer des mécanismes distribués pour la gestion de ressources dans les réseaux cellulaires futurs. Dans la première partie de cette thèse, les défis techniques et économiques pour la mise en œuvre des politiques de stockage distribuées dans les réseaux à petites cellules sont traités. En particulier, un mécanisme de stockage proactif est proposé permettant aux stations de base d'exploiter les informations extraites des réseaux sociaux afin d'estimer la popularité locale des fichiers avant de le stocker. Une autre approche de stockage optimisée est proposée pour les réseaux cellulaires ultra-denses tout en prenant en compte les variations instantanées de l'état des unités de stockage. Pour faciliter le déploiement de ces solutions de stockage, de nouveaux mécanismes économiques sont développés pour motiver les fournisseurs de contenu à coopérer avec les opérateurs réseaux et stocker leurs fichiers au sein des petites stations de base. Dans la deuxième partie de cette thèse, le problème de gestion du spectre est étudié dans des réseaux contenant des stations de base munies de capacités de stockage ainsi que dans les systèmes LTE-U. En particulier, une approche de gestion de backhaul distribuée est proposée pour des réseaux cellulaire ayant des capacités de stockage et des liens de backhaul hétérogènes. D'autre part, un modèle multi-jeux est proposé comme un nouvel outil de la théorie des jeux pour faire face aux nouveaux problèmes d'allocation de ressources qui émergent avec l'introduction de la technologie LTE-U dans les réseaux sans fil. A cet égard, un multi-jeux composé de deux sous-jeux de types différents est formulé pour optimiser la coexistence des stations de base LTE-U et utilisateurs WiFi sur les bandes non-licenciés, tout en empêchant les stations de base LTE-U de dégrader la performance du réseau WiFi
This thesis consists in developing distributed mechanisms for resource allocation in next-generation cellular networks. In the first part of this thesis, the technical and economic challenges for the implementation of distributed storage policies in small cell networks are addressed. In particular, a proactive storage approach is proposed enabling the small base stations to exploit the information extracted from online social networks to estimate the local popularity of the files. Another optimized storage approach is proposed for ultra-dense cellular networks while accounting for the instantaneous variations of the state of the storage units. To facilitate the deployment of these storage solutions, new economic mechanisms are developed to motivate content providers to cooperate with network operators and store their files within the operators' small base stations. In the second part of this thesis, the problem of spectrum management is studied in cache-enabled small cell networks as well as LTE-U systems. In particular, a distributed backhaul management approach is proposed for cellular networks with heterogeneous backhaul links. On the other hand, a multi-game framework is proposed as a new game theoretic tool to cope with the new resource allocation problems that emerge with the introduction of LTEU technology in wireless networks. In this regard, a multi-game composed of two subgames of different types is formulated to optimize the coexistence of LTE-U base stations and WiFi users over unlicensed bands, while preventing LTE-U base stations from jeopardizing the WiFi users

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Jaouadi, Randa. "Compromis efficacité énergétique et efficacité spectrale pour les objets communicants autonomes." Thesis, Nantes, 2017. http://www.theses.fr/2017NANT4041/document.

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Abstract:

Les progrès technologiques ont permis le développement d’applications de capteurs sans fil. Ces capteurs sont généralement déployés avec des ressources énergétiques réduites où le remplacement d’une batte rie peut être coûteux. L’efficacité énergétique est une contrainte importante pour assurer une grande autonomie. La tendance actuelle vers des applications à haut débit demande non seulement une grande efficacité spectrale mais aussi une consommation réduite de l’énergie. Étudier le compromis entre l’efficacité spectrale et l’efficacité énergétique pour les réseaux de capteurs sans fil (RCSFs) est donc primordial. Nous nous concentrons dans cette thèse sur l’étude des techniques adoptées au niveau de la couche physique. D’abord, les différents aspects caractérisant les RCSFs sont introduits. Puis les approches courantes pour réduire l’énergie dans ces réseaux sont rappe- lés tout en soulignant le lien entre la consommation d’énergie et l’amélioration de l’efficacité spectrale. Des modèles courants de consommation d’énergie sont introduits et classés afin d’étudier l’évolution de l’énergie consommée en fonction de l’efficacité spectrale. En second lieu, nous nous sommes focalisés sur le choix de la modulation du point de vue énergétique et spectrale afin de trouver le schéma de modulation optimal qui minimise l’énergie. Nous avons étudié ensuite le com- promis entre l’efficacité énergétique et spectrale en tenant compte des contraintes imposées par le système. Enfin, nous nous sommes intéressés à l’intégration du codage et du protocole de contrôle d’erreurs dont nous avons étudié l’impact sur le compromis efficacité énergétique et efficacité spectrale
Technological advances have led to the develop- ment of wireless sensor applications. These sensors are generally deployed with reduced energy resources where replacing a battery can be costly. Energy ef ficiency is an important constraint to ensure a high level of autonomy. The current trend towards high- throughput applications requires not only high spectral efficiency but also reduced energy consumption. It is therefore essential to study the trade-off between spec tral efficiency and energy efficiency for wireless sensor networks (WSNs). In this thesis we concentrate on the different techniques adopted at the level of the phys- ical layer. At first, the various aspects characterizing the WSNs are introduced. Then, the efforts made to optimize the conservation of energy in these networks are summarized while highlighting the link between the energy consumption and the spectral efficiency. Then, different energy models are introduced and classified in order to study the evolution of the consumed energy as a function of the spectral efficiency. Secondly, we focus on the choice of modulation in order to find the optimal scheme that minimizes energy. We then studied the tradeoff between energy and spectral efficiency, taking into account the constraints imposed by the sys- tem. Finally, we are interested in coding strategy and error control protocol to study their impact on the energy efficiency and spectral efficiency tradeoff

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Ribés, Cortés Alejandro. "Analyse multispectrale et reconstruction de la réflectance spectrale de tableaux de maître." Paris, ENST, 2003. https://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00000761.

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Abstract:

Nous nous sommes intéressés principalement : 1 aux méthodes de reconstruction de la réflectance spectrale de la surface du matériau imagé en chaque pixel à partir des valeurs des N canaux d'une image multispectrale (N>3). Nous proposons une classification des méthodes de reconstruction spectrale existantes et nous apportons des améliorations. La technique "Mixture Density Networks" a été adaptée à la reconstruction spectrale et ensuite enrichie en développant un système automatique de sélection d'architecture. 2 Nous avons étudié, caractérisé et évalué les éléments d'une nouvelle caméra multispectrale de haute définition (projet européen CRISATEL). Un système automatique de calibrage et correction des images a été conçu et implanté. Nous avons aussi travaillé sur la sélection des filtres optiques les plus adaptés à la reconstruction spectrale de matériaux spécifiques. Nous présentons des exemples de traitement de deux tableaux de maître de Georges de la Tour et de Renoir
This thesis is devoted to 1 The methods for spectral reflectance reconstruction of the surface of coloured materials in each pixel of an N-channel multispectral image (N > 3). We propose a classification of spectral reflectance reconstruction methods and we improve some of them. We adapted Mixture Density Networks (MDN) to spectral reconstruction. MDN were enriched by developing an automatic system of architecture selection. 2 We studied, characterised and evaluated a new high definition multispectral camera created for the European project CRISATEL. An automatic calibration procedure and an image correction system were conceived and implemented. We also worked on the selection of the optical filters most adapted to the spectral reconstruction of a specific material. Finally, the work completed during this thesis was applied to art paintings. We present two examples, painted by George de la Tour and Renoir

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Giroud, Claire. "Etude du mécanisme des NO synthases : importance du réseau de liaisons hydrogène dans l'environnement et la réactivité de l'hème." Paris 5, 2008. http://www.theses.fr/2008PA05S011.

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Abstract:

Les NO-synthases sont des protéines à hème-thiolate qui catalysent l'oxydation de la L-arginine en NO. Malgré les similitudes avec le mécanisme d'autres protéines comme les cytochromes P450, le déroulement exact des étapes du mécanisme des NOS reste mal connu. Nous avons étudié le rôle du proton du guanidinium de L-Arg dans la stabilité et la réactivité du complexe Fen-O2 grâce à une série d'analogues de L-Arg possédant une large gamme de valeurs de pKa. Par des expériences de spectroélectrochimie, de spectroscopie infrarouge et Raman de résonance, nous avons analysé l'effet de ces guanidines sur les paramètres physico-chimiques de Thème et du ligand proximal de Thème ainsi que sur les propriétés de l'environnement distal de Thème. Cette étude indique que le pKa du guanidinium du substrat contrôle le réseau de liaisons H autour du ligand distal : il contrôle ainsi les processus de transfert de protons et régule la stabilité et la réactivité des intermédiaires du cycle catalytique
NO-synthases are hemo-thiolate proteins that catalyze the oxidation of L-arginine to NO. Despite the analogies with the mechanism proposed for other hemo-proteins such as the cytochrome P450 family, the detailed molecular mechanism of NOS remains mostly elusive. We investigated the role of the proton of L-Arg guanidinium on the stability and reactivity of the Fe"-O2 complex by exploiting a series of L-Arg analogues that display a wide range of pKa values. Using a combination of spectroelectrochemistry, infrared and resonance Raman spectroscopies, we analyzed the effects of these analogues on the proximal ligand characteristics, the porphyrin conformation, the heme redox potential and the electrostatic properties of heme distal environment. Our results strongly suggest that the pKa of the substrate guanidinium controls the H-bond network surrounding the distal ligand: it finely controls the proton transfer event, tune NOS oxidative chemistry and determine the nature of NOS production

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Lesage, Sébastian. "Correction atmosphérique d'images hyperspectrales infrarouges et découplage émissivité-température de surface." Toulouse, ISAE, 2010. http://www.theses.fr/2010ESAE0005.

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Abstract:

Nous étudions l'estimation du spectre d'émissivité et de la température de surfaces au sol à partir d'images hyperspectrales infrarouges de résolution spatiale métrique. Nous considérons les luminances acquises à 8 km d'altitude en visée au nadir entre 4 et 12 µm par un radiomètre dont la résolution spectrale est de 10 cm-1 au-dessus de 8 µm et 15 en dessous. Notre approche utilise une nouvelle méthode de sondage atmosphérique de la bande d'absorption du CO2 à 4,3 µm et de celle de la vapeur d'eau entre 5 et 8 µm couplée à un algorithme de séparation émissivité/température. Le sondage atmosphérique est réalisé par deux jeux de réseaux de neurones paramétrés pour estimer les trois premiers coefficients de l'analyse en composante principale des profils atmosphériques de température et le contenu total en vapeur d'eau. Le choix de ces variables de sortie s'est appuyé sur une analyse de sensibilité conduite par un plan d'expériences. Le résultat du sondage atmosphérique permet ensuite de calculer les paramètres radiatifs entre 8 et 12 µm nécessaires pour estimer les spectres d'émissivité et les températures des surfaces au sol. Nous étendons l'algorithme SpSm afin d'améliorer les résultats obtenus avec des profils en vapeur d'eau de forme atypique. Cette nouvelle méthode baptisée SpSm2D introduit en tant qu'inconnue la forme des profils de vapeur d'eau lors de l'estimation des températures de surface et spectres d'émissivité. La méthode est développée puis évaluée à partir d'un grand nombre de simulations effectuées pour les différents types de masse d'air de la base de profils atmosphériques TIGR2000, différents angles solaires, les spectres d'émissivité de la base ASTER et des températures des surfaces au sol choisies aléatoirement. On étudie également l'influence de différents bruits de mesure et l'on présente une méthode adaptée au traitement d'images infrarouges exploitant l'homogénéité spatiale de l'atmosphère. Les résultats montrent que l'on parvient à estimer les températures de surface et les spectres d'émissivité à 1. 5 K et 3% près respectivement. La méthode en général et l'algorithme de sondage en particulier se révèlent également robustes aux différents bruits testés. En outre, la prise en compte de l'homogénéité spatiale de l'atmosphère améliore sensiblement les résultats du sondage et donc du processus d'estimation en général. La méthode est finalement testée sur les données du capteur S-HIS acquises lors de la campagne de mesure EAQUATE.

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Moataz, Fatima Zahra. "Vers des réseaux optiques efficaces et tolérants aux pannes : complexité et algorithmes." Thesis, Nice, 2015. http://www.theses.fr/2015NICE4077/document.

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Abstract:

Nous étudions dans cette thèse des problèmes d’optimisation avec applications dans les réseaux optiques. Les problèmes étudiés sont liés à la tolérance aux pannes et à l’utilisation efficace des ressources. Les résultats obtenus portent principalement sur la complexité de calcul de ces problèmes. La première partie de cette thèse est consacrée aux problèmes de trouver des chemins et des chemins disjoints. La recherche d’un chemin est essentielle dans tout type de réseaux afin d’y établir des connexions et la recherche de chemins disjoints est souvent utilisée pour garantir un certain niveau de protection contre les pannes dans les réseaux. Nous étudions ces problèmes dans des contextes différents. Nous traitons d’abord les problèmes de trouver un chemin et des chemins lien ou nœud- disjoints dans des réseaux avec nœuds asymétriques, c’est-à-dire des nœuds avec restrictions sur leur connectivité interne. Ensuite, nous considérons les réseaux avec des groupes de liens partageant un risque (SRLG) en étoile : ensembles de liens qui peuvent tomber en panne en même temps suite à un événement local. Dans ce type de réseaux, nous examinons le problème de recherche des chemins SRLG-disjoints. La deuxième partie de cette thèse est consacrée au problème de routage et d’allocation de spectre (RSA) dans les réseaux optiques élastiques (EONs). Les EONs sont proposés comme la nouvelle génération des réseaux optiques et ils visent une utilisation plus efficace et flexible des ressources optiques. Le problème RSA est central dans les EONs. Il concerne l’allocation de ressources aux requêtes sous plusieurs contraintes
We study in this thesis optimization problems with application in optical networks. The problems we consider are related to fault-tolerance and efficient resource allocation and the results we obtain are mainly related to the computational complexity of these problems. The first part of this thesis is devoted to finding paths and disjoint paths. Finding a path is crucial in all types of networks in order to set up connections and finding disjoint paths is a common approach used to provide some degree of protection against failures in networks. We study these problems under different settings. We first focus on finding paths and node or link-disjoint paths in networks with asymmetric nodes, which are nodes with restrictions on their internal connectivity. Afterwards, we consider networks with star Shared Risk Link Groups (SRLGs) which are groups of links that might fail simultaneously due to a localized event. In these networks, we investigate the problem of finding SRLG-disjoint paths. The second part of this thesis focuses on the problem of Routing and Spectrum Assignment (RSA) in Elastic Optical Networks (EONs). EONs are proposed as the new generation of optical networks and they aim at an efficient and flexible use of the optical resources. RSA is the key problem in EONs and it deals with allocating resources to requests under multiple constraints. We first study the static version of RSA in tree networks. Afterwards, we examine a dynamic version of RSA in which a non-disruptive spectrum defragmentation technique is used. Finally, we present in the appendix another problem that has been studied during this thesis

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Ramdani, Karim. "Guider, piéger, focaliser et contrôler les ondes. Une contribution mathématique et numérique." Habilitation à diriger des recherches, Université Henri Poincaré - Nancy I, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00327377.

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Ce mémoire constitue un résumé de mes travaux de recherche consacrés à l'analyse mathématique et la simulation numérique de quelques problèmes de propagation d'ondes linéaires. Le mémoire est structuré en 4 chapitres indépendants :
1. Guide d'Ondes Électromagnétique Supraconducteur
2. Diffraction par des Réseaux
3. Retournement Temporel
4. Méthodes Fréquentielles et Spectrales pour le Contrôle des EDP

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Mahé, Gaël. "Correction centralisée des distorsions spectrales de la parole sur les réseaux téléphoniques." Phd thesis, Université Rennes 1, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00114668.

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Ces travaux ont pour objet la correction des distorsions spectrales subies par la parole sur les réseaux téléphoniques, en premier lieu le réseau fixe (terrestre) dans sa partie analogique. Ces distorsions sont dues aux fonctions de transfert des terminaux téléphoniques en émission et en réception, et aux lignes téléphoniques analogiques correspondantes. Le but est de restaurer, en aveugle, un "timbre" le plus proche possible de la voix originale du locuteur, au moyen d'un traitement du signal centralisé dans un équipement du réseau.

Nous proposons un algorithme d'égalisation spectrale aveugle consistant à aligner, sur une bande de fréquences limitée (200-3150 Hz), le spectre à long terme du signal traité sur un spectre de référence (spectre de la recommandation P.50 de l'UIT-T). Des évaluations subjectives mettent en évidence une restauration satisfaisante du timbre original des locuteurs, dans la limite de la bande d'égalisation choisie.

Il apparaît toutefois que la quantification en loi A des échantillons de sortie de l'égaliseur induit un bruit gênant en réception. Deux approches sont donc proposées pour masquer perceptivement ce bruit par un reformage spectral. L'une est fondée sur la réinjection à l'entrée du quantificateur de l'erreur de quantification filtrée. L'autre explore selon un algorithme de type Viterbi les séquences temporelles des niveaux de quantification possibles, de manière à maximiser un critère probabiliste de masquage du bruit. Une évaluation subjective montre finalement d'une part que le bruit non reformé est préféré au bruit reformé, plus sporadique mais plus "rauque", d'autre part qu'une voix dont le timbre a été corrigé, au prix de ce bruit de quantification, est préférée à la même voix en réception d'une liaison téléphonique sans correction de timbre (et non bruitée).

Afin d'améliorer l'adéquation du spectre de référence de l'égaliseur aux différents locuteurs, une classification des locuteurs selon leur spectre, en deux ou quatre classes, est étudiée, et des critères de classement robustes aux distorsions de la liaison téléphonique sont définis. Cette classification permet d'utiliser non plus un spectre de référence unique, mais un spectre de référence par classe. Il en résulte une réduction de la distorsion spectrale induite par l'égaliseur, ce qui se traduit, pour certains locuteurs, par une amélioration significative de la correction de timbre.

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Le, Brenn-Ferrieux Laurence. "Introduction du routage optique dans un réseau de transport." Grenoble INPG, 1997. http://www.theses.fr/1997INPG0215.

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Abstract:

La croissance du trafic lie au developpement de nouveaux services de telecommunications necessite une augmentation de la capacite du reseau. Parmi les solutions envisageables, l'introduction d'une couche optique fondee sur l'association du multiplexage en longueur d'onde et du routage spectral est prometteuse. Dans cette these, nous presentons un outil, base sur le paradigme d'algorithme genetique permettant de planifier la couche optique en fonction des donnees de trafic, des limitations physiques et des eventuelles contraintes de securite. L'etude d'un cas concret permet d'evaluer l'interet de l'introduction de ces techniques innovantes dans le reseau existant.

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Gaveau, Jérôme. "Allocation des Ressources pour la Gestion Dynamique du Spectre dans les Réseaux Ad hoc Clustérisés." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLC060/document.

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Abstract:

L’objectif de cette thèse concerne l’allocation des canaux fréquentiels dans les réseaux ad hoc organisés en clusters. Les terminaux du réseau sont assemblés localement en clusters afin de garder les avantages des réseaux ad hoc tout en réduisant la quantité de signalisation nécessaire à son fonctionnement. Dans chaque cluster, un chef de cluster (CH en anglais) est désigné parmi les terminaux dont le rôle est de gérer localement les ressources ainsi que les communications. Un des problèmes concerne l'allocation des bandes de fréquence de manière distribuée à chaque cluster pour leur permettre d'opérer correctement. Les fréquences sont une ressource rare ce qui implique que plusieurs clusters sont amenés à utiliser les mêmes et donc à interférer entre eux. Le CH base ses décisions sur une fonction d'utilité qui prend en compte des mesures de performance des communications. Ces dernières peuvent être perturbées à cause des diverses variations dynamiques auxquels sont soumis les réseaux ad hoc. Parmi les algorithmes d'apprentissage distribués, nous avons identifié des méthodes basées sur le paradigme "d'essais erreur'' (TE en anglais) comme des solutions potentielles. Ces algorithmes ont la particularité d'avoir des propriétés de convergence globale intéressantes bien que le problème soit non coopératif.Dans un premier temps, nous avons étudié la convergence théorique de ces algorithmes en réalisant des approximations de chaînes de Markov dans des cas particuliers. Ensuite, nous avons montré théoriquement et numériquement que le principal défaut des approches TE est leur sensibilité aux variations aléatoires de la mesure d'utilité. Nous avons donc proposé des solutions, avec des preuves théoriques à l’appui, pour adapter ces algorithmes aux cas où l'utilité serait perturbée par des phénomènes aléatoires. Enfin, nous avons analysé de manière plus approfondie l’influence des évanouissements de Rayleigh sur les statistiques de l’utilité
This thesis deals with the fully distributed allocation of channels in clustered ad hoc networks. Nodes are gathered locally into clusters in order to keep the advantage of the no infrastructure of ad hoc networks, and to reduce the amount of signalling. In each cluster a node is elected as the Clustered Head (CH) whose role is to manage the resources and the transmissions locally. One of the major problem is to allocate in a distributed way spectrum bands to the clusters in order to make them able to operate. Bandwidth is a scarce resource which implies that several clusters may use the same frequency and hence interfere among each other. The CH realizes the frequency allocation based on a utility function that uses measurements as inputs. These measurements are possibly disturbed due to the wide variety of dynamic changes that face ad hoc networks. Among the distributed learning algorithms, we have identified approaches based on "trial and error'' (TE) paradigm that could solve the channel allocation problem. These approaches possess very attractive global convergence behavior despite the non-cooperativeness of the problem and thus in a broad class of games.First, based on a specific utility model, we analyse the performance of these algorithms using Markov chains approximations in order to reduce numerical computations complexity. Then, we assess theoretically and numerically that a drawback of TE algorithms is their sensitivity to disturbances. We propose modifications with supporting theoretical proofs in order to adapt the TE algorithms to disturbances of the utility. Furthermore, we study the impact of Rayleigh fading on the utility by deriving its probability density function (pdf) in various contexts

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Sharshavina, Ksenia. "Nouveaux concepts de filtres spectraux ultra-sélectifs pour spectroscopie embarquée." Thesis, Toulouse 3, 2016. http://www.theses.fr/2016TOU30264/document.

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Abstract:

Les filtres spectraux à réseaux résonants, ou GMRF (Guided-Mode Resonance Filters), sont une nouvelle génération de filtres à bande étroite et constituent une alternative très prometteuse aux filtres conventionnels multicouches Fabry-Pérot. Le pic de résonance d'un GMRF peut être très fin spectralement et de longueur d'onde de centrage accordable en fonction de l'angle d'incidence. Ces propriétés sont particulièrement importantes pour la spectroscopie. Les travaux antérieurs ont permis de mettre en œuvre une structure originale comportant deux réseaux 1D croisés. Les performances de ce filtre surpassent celles des filtres conventionnels par leur réponse spectrale subnanométrique, leur accordabilité, et leur capacité à s'affranchir de l'influence de la polarisation de l'onde incidente sous incidence oblique. Le but de ce travail est d'explorer les performances ultimes de ce type de dispositif en termes de résolution et taux de réjection, par une approche mêlant théorie, technologie et caractérisation. Nous présentons des résultats expérimentaux d'un filtre en réflexion indépendant de la polarisation, accordable sur 40 nm avec 8.3nm/° d'accordabilité, ayant une réflexion de 10-3 sur une plage de 90nm en dehors de la résonance et un facteur de qualité supérieur à 5000
Guided Mode Resonance Filters ( GMRF ) are a new generation of narrowband optical filters and are a very promising alternative to conventional multilayer Fabry-Perot filters. The resonance peak of GMRF can be spectrally extremely thin and with a centering wavelength tunable according to the angle of incidence of the light. These properties are particularly important for spectroscopy. Previous works have helped to implement an original structure with two 1D crossed gratings. The performance of this filter overpasses those of conventional filters in their spectral subnanometric response, tunability and their ability to overcome the influence of the polarization of the incident wave under oblique incidence. The aim of this work is to explore the final performances of such devices in terms of resolution and rejection rate, thanks to an approach combining theory, fabrication technology and characterization. We present experimental results of a polarization independent reflective filter, tunable over 40nm with a tunability of 8.3nm / °, having a reflection of 10-3 on a 90nm range outside the resonance and a quality factor over 5000

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Andrusyak, Oleksiy G. "Dense spectral beam combining with volume Bragg gratings in photo-thermo-refractive glass." Thesis, Orlando, Fla. : University of Central Florida, 2009. http://purl.fcla.edu/fcla/etd/CFE0002662.

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Macé, Léopold. "Nouveaux concepts de nano-filtres infrarouges à l'échelle du pixel." Thesis, Toulouse 3, 2018. http://www.theses.fr/2018TOU30184/document.

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Abstract:

Dans le domaine du proche infrarouge et du moyen infrarouge (3-10 µm), les besoins évoluent vers une plus grande complexité des fonctions optiques et un niveau d'intégration plus élevé des systèmes. Ceci est particulièrement vrai dans un contexte spatial ou aéronautique visant à l'observation de la terre, où l'on cherche simultanément à accroître le nombre de bandes spectrales acquises et à miniaturiser les systèmes d'observation. Cela se traduit notamment par une pixellisation des filtres afin que ceux-ci soient intégrés dans une matrice réalisant plusieurs fonctions optiques. Or, les méthodes traditionnelles de fabrication de filtres optiques utilisant des empilements de couches minces n'ont pas démontré leur capacité à répondre au besoin de pixellisation dans l'infrarouge. C'est pourquoi il est nécessaire d'étudier de nouveaux concepts de filtrages issus du domaine de la photonique permettant de s'affranchir de ces limitations. Les "zero-contrast gratings" (ZCG),qui constituent une sous-catégorie des réseaux résonnants, ont démontré leur capacité à réaliser des filtres en transmission accordables de grande efficacité dans le proche-infrarouge, tout en ayant une structure très simple. Néanmoins, leur faible bande passante et leur tolérance angulaire réduite en limitent la pertinence pour des applications pixellisées dans le moyen-infrarouge. Nous présentons dans cette thèse diverses structures basées sur ce même concept de ZCG. D'une part nous introduisons des filtres 1D doublement corrugués de bande passante variant entre 1 et 200 nm, dont les tailles de pixels accessibles sont de l'ordre de 100 µm, accordables sur une bande de 200 nm. D'autre part, nous avons développé un nouveau concept de filtre, dit "ZCG TE/TM" dont le fonctionnement permet de dépasser une limitation très restrictive des ZCGs conventionnels pour le choix des matériaux. La fabricabilité de ces dispositifs a été démontrée lors d'opérations technologiques menées en salle blanche. Un premier démonstrateur de filtre 1D doublement corrugué été caractérisé optiquement
In the near-infrared (NIR) and mid-infrared (MIR) spectral domains (3-10 µm), requirements and needs evolve toward more complex optical functions and highly-integrated systems. This is especially relevant in the context of space and aeronautics applications for earth observation, where the aim is to increase the number of acquired spectral bands while simultaneously reducing the device footprint. These requirements translate into a pixelization of the filters so that they can be integrated into a mosaic which also performs the spatial filtering and different spectral functions. As of today, conventional thin films filter technologies haven't been shown to achieve this goal. As a result, different filtering concepts originating from the field of photonics which could overcome these limitations must be investigated. "Zero-contrast gratings" (ZCG) are a kind of guided-mode resonance filters that have proved to implement efficient tunable transmission filters in the MIR, while having a very simple structure. Nevertheless, their narrow transmission linewidth and weak angular acceptance hinder their applicability for pixelated applications in the MIR. We present in this work several structures based on the ZCG concept. On the one hand, we have introduced doubly-corrugated 1D filters with bandwidths ranging from 1 to 200 nm, allowing for 100 µm pixel sizes and tunable over a domain of 200 nm. On the other hand, we have shown a novel filtering concept, which we called "TE/TM ZCG". This new generation of ZCG is not bound by stringent material requirements inherent to conventionnal ZCGs. Their fabrica- bility have been demonstrated through cleanroom operations. A first doubly-corrugated 1D filter has been fabricated and characterized optically

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Zaki, Hindi Ayat. "Transport of critical services over unlicensed spectrum in 5G networks." Electronic Thesis or Diss., Institut polytechnique de Paris, 2020. http://www.theses.fr/2020IPPAS022.

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Abstract:

Cette thèse étudie le transport de services critiques dans les réseaux 5G, où le spectre non-licencié est préconisé pour minimiser le coût et faire face à la forte demande de ressources en fréquences. Nous évaluons d'abord les performances des services critiques type URLLC (Ultra-Reliable Low-Latency Communication) qui a des exigences strictes en matière de fiabilité et de latence, de l'ordre de 99,999% et 1 ms, respectivement, transporté dans le spectre non-licencié. Nous proposons un modèle basé sur une chaîne de Markov pour quantifier la fiabilité sous contrainte de délai, sous procédure d'accès au support Listen-Before-Talk (LBT), puis nous en déduisons le nombre maximum de stations pouvant être servies en même temps, tout en respectant l'URLLC contraintes. Cette analyse est ensuite utilisée pour étudier de nouvelles méthodes pour la transmission conjointe d'URLLC sur les spectres non-licencié et licencié. Nous proposons trois méthodes pour l'accès conjoint aux ressources disponibles et démontrons que la méthode optimale pour accéder aux ressources consiste à utiliser des ressources licenciées, uniquement lorsque la transmission dans le système non-licencié échoue dans un budget de temps donné. Cette méthode est ensuite étudiée dans le cas de plusieurs tenants à proximité en concurrence sur le même canal non-licencié. Si tous les tenants essaient de maximiser leur utilisation des ressources non-licenciées, tout le monde se retrouvera dans une situation type « tragédie des biens communs ». Nous montrons qu'au moins un point d'équilibre existe pour ce système qui minimise le coût pour tous les tenants. Nous étudions ensuite la coexistence d'URLLC avec d'autres services 5G, tels que le haut débit mobile amélioré eMBB (enhanced Mobile Broadband), dans le spectre non-licencié. eMBB a de grandes paquets et son multiplexage avec URLLC peut entraîner une forte dégradation des performances d'URLLC. Pour cela, nous proposons une nouvelle technique pour prioriser les paquets URLLC en les transmettant avec une puissance plus élevée. Cependant, la transmission à haute puissance n'est pas systématiquement effectuée afin de réduire les interférences sur les autres utilisateurs et aussi pour réduire la consommation d'énergie, ce qui est très important pour les appareils alimentés par batterie. Dans ce cas, deux méthodes ont été proposées pour transmettre avec une puissance élevée, en ne le laissant qu'en dernier recours. L'un est indépendant du LBT et transmet une fois le délai de paquet approche de l'expiration, tandis que l'autre respecte le LBT et n'utilise une puissance élevée que lorsque les opportunités de transmission se produisent au-delà d'un seuil de temps. Nous proposons ensuite une mise en œuvre décentralisée de l'approche par seuil de temps décrit ci-dessus. Nous formulons le problème dans le cadre d'optimisation où les émetteurs doivent choisir la politique optimale (seuil de temps) qui minimise la consommation d'énergie tout en préservant les exigences d'URLLC. Nous résolvons ensuite le problème d'optimisation en utilisant une approche d'apprentissage et montrons une lente convergence vers la politique optimale du fait que les pertes sont des événements rares. Pour y remédier, nous utilisons le cadre d'optimisation et la connaissance préalable du système pour accélérer cet apprentissage. Nous étudions enfin l'approche décentralisée pour un type différent de services critiques qui met l'accent sur la fraîcheur de l'information, connue sous le nom d'Age de l'Information (AoI). Dans ce contexte, au lieu de garantir une cible de fiabilité dans un délai, le paquet doit être livré dès sa génération, sinon sa valeur se dégrade. Nous démontrons que les politiques optimales dans le contexte AoI ont tendance à démarrer de manière agressive et à réduire la puissance de transmission lorsque l'âge du paquet augmente
This thesis studies the transport of critical services in 5G networks, where unlicensed spectrum is advocated to minimize the cost and to cope with the high demand for frequency resources. We first evaluate the performance of Ultra-Reliable Low-Latency Communication (URLLC) which has stringent requirements on reliability and delay, on the order of 99.999% and 1 ms, respectively, transported in unlicensed spectrum. We propose a model based on a Markov chain to quantify the reliability within a delay constraint under Listen-Before-Talk (LBT) medium access procedure, then we deduce the maximum number of stations that can be handled at the same time, while respecting URLLC constraints. This analysis is then used to investigate novel methods for the joint transmission of URLLC over unlicensed and licensed spectrum. We propose three methods for the joint access to available resources, and demonstrate that the optimal method to access the resources is by using licensed ones only when unlicensed transmission fails within a given time budget. This method is then studied in the case of multiple tenants in proximity competing over the same unlicensed channel. If all tenants try to maximize their usage of unlicensed resources then everyone will end up in a tragedy of the commons type of situation. We show that at least one equilibrium point exists for this system which minimizes the cost for all tenants. We study later the coexistence of URLLC with other 5G services, such as enhanced Mobile Broadband (eMBB), in unlicensed spectrum. eMBB has large packets and its multiplexing with URLLC may entail a large degradation in URLLC performance. For that, we propose a new technique to prioritize URLLC packets by transmitting them with higher power. However, high power transmission is not systematically performed to reduce the interference on other users and also to reduce the energy consumption, which is very important for battery-powered devices. In this case, two methods were proposed to transmit with high power, leaving it as a last resort. One is LBT-agnostic and transmits whenever the packet delay approaches time-out, while the other respects LBT and uses high power only when transmission opportunities occur beyond a time threshold. We then propose a decentralized implementation of the time-threshold approach. We formulate the problem as an optimization problem where transmitters are to choose the optimal policy (time threshold) which minimizes the energy consumption while preserving URLLC requirements. We then solve the optimization problem using a learning approach and show a slow convergence to the optimal policy due to the fact that losses are rare events. To remedy to this, we employ the optimization framework and the prior knowledge of the system to accelerate this learning. We finally study the decentralized approach for a different type of critical services which focuses on the freshness of the information, known as the Age of Information (AoI). In this context, instead of guaranteeing a reliability target within a delay, the packet must be delivered as soon as it is generated, or else it loses its value. We demonstrate that optimal policies in the AoI context tend to start aggressively, and reduce the transmission power when the age of the packet increases

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Vulvert, Gregory. "Masse des hadrons et des quarks légers en chromodynamique quantique sur réseau." Thesis, Aix-Marseille 2, 2011. http://www.theses.fr/2011AIX22021/document.

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Abstract:

Le sujet de cette thèse est le calcul ab initio de masses en QCD sur réseau.Dans la première partie on reconstruit le spectre des hadrons légers de la QCD. En utilisant une action de jauge de Lüscher-Weisz et une action fermionique de Wilson clover qui couplent par le biais de liens ayant subi six étapes de smearing stout, on extrait les masses de hadrons légers dans simulations à $N_f=2+1$ saveurs. Ces masses sont en accord avec l'expérience avec une précision de l'ordre de quelques pourcents et tous les erreurs systématiques sont contrôlées.Dans la seconde partie, on détermine les masses de quarks légers. L'action est la même que précédement mais on utilise deux étapes de smearing hex. Les simulations sont réalisées à la masse du pion et on utilise cinq réseaux pour prendre la limite du continu, éliminant de ce fait une grande source d'erreur systématique. La renormalisation est effectuée à la Rome-Southampton pour ne pas induire d'incertitudes dues à la théorie des perturbations. On obtient ainsi les premiers résultats au point physique atteignant une précision inférieure à 5%
The main topic of this thesis is the computation ab initio of masses from lattice QCD.In the first part, the light hadron spectrum is computed. Thanks to a Lüscher-Weisz gauge action and a clover Wilson action describing with the quarks with six levels of stout-smearing, light hadron masses are extracted from simulations with $N_f=2+1$ flavors. These masses agree with experiment with a few percent accuracy and all the systematic errors are under control.In the second part, the light quark masses are determined. We use the same action as previously but with two levels of hex smearing. The simulations are done at the physical point mass and five lattice spacings are used to take a safe conitnuum limit, thus eliminating a higher source of systematice incertitude. Renormalization is perfo,rmed non perturbatively à la Rome-Southampton, thereby suppressing perturbative errors. We obtain in this work the first full non perturbative resultats at the physical point with a high accuracy since we obtain an error of about 5%

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Chouayakh, Ayman. "Jeux d'acteurs et mécanismes d'enchères dynamiques pour la gestion de spectre dans les réseaux 5G." Thesis, Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Atlantique Bretagne Pays de la Loire, 2020. http://www.theses.fr/2020IMTA0177.

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Abstract:

Dans le cadre de la 5G, des nouveaux modes de partage dynamique de spectre comme le "Licensed Shared Access" (LSA) vont être implémentés. A travers ces modes, les opérateurs peuvent utiliser temporairement une bande de fréquence attribuée initialementà un autre utilisateur. L'accès à la bande se fait après l'obtention d'une licence. L'attribution des licences se fait à travers des mécanismes d'enchères. Les mécanismes proposés dans la littérature pour le contexte LSA sont des mécanismes d'enchères à un seul tour qui attribuent tout le spectre disponible comme un seul bloc. Dans cette thèse, nous montrons d'abord comment améliorer les performances de ces enchères (en termes de revenus, d'efficacité et d'équité de l'allocation) -tout en préservant la sincérité des enchères- en divisant le spectre et en convertissant les enchères mono-bloc en des enchères multi-blocs. Ensuite, nous montrons comment convertir des mécanismesà un seul tour en des mécanismes ascendants équivalents (en termes d'allocations et de paiements) afin d'ajouter la transparence et la confidentialité à l'enchère
In 5G networks, new spectrum sharing concepts such as Licensed Shared Access (LSA) will be implemented in order to optimize spectrum usage: a Mobile Network Operator can access temporarily to other incumbent's spectrum after obtaining a license. The LSA concept guarantees to the incumbent and the LSA licensee a certain level of QoS according to the LSA license. The licensing process is made via an auction mechanism. The mechanisms proposed in the literature for the LSA context are one-shot auction mechanisms which allocate all the available spectrum as a one block. In this thesis, first we show how to increase the performances of those auctions(in terms of revenue, efficiency and fairness of the allocation)-while preserving truthful bidding-by splitting spectrum and converting single block auctions to multi-blockauctions. Then, we show how to convert one-shot mechanisms to equivalent ascending mechanisms (in terms of allocations and payments) so that we add transparency andprivacy to the auction

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Aroua, Sabrine. "Spectrum resource assignment in cognitive radio sensor networks for smart grids." Thesis, La Rochelle, 2018. http://www.theses.fr/2018LAROS007/document.

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Abstract:

Avec le développement des technologies de communication sans fil, les réseaux de capteur à radio cognitive (CRSNs) représentent une solution efficace pour le déploiement des réseaux électriques intelligents, connus aussi sous le nom de smart grids. La technologie de radio cognitive permet aux nœuds capteurs d’utiliser les bandes de fréquences non utilisées par des utilisateurs avec licence afin de contourner les limitations des bandes de fréquences sans licence. Dans ce contexte, plusieurs problèmes de communication freinent le déploiement des CRSNs pour les smart grids tel que la coexistence de différentes applications électriques ainsi que l’hétérogénéité des disponibilités des bandes de fréquence avec licence entre les nœuds capteurs. Les travaux de recherche menés dans cette thèse se focalisent essentiellement sur l’allocation des ressources spectrales pour les CRSNs déployés pour contrôler des smart grids. Nous proposons des nouvelles techniques d’allocation de ressources spectrales qui prennent en considération des topologies de déploiement possibles des CRSNs dans les smart grids tout en assurant d’une manière distribuée l’équité entre les nœuds capteurs déployés. Tout au long de notre travail, l’allocation des canaux est effectuée sans faire appel à un canal de contrôle en commun pour le partage des messages de contrôle avant chaque accès au spectre. L'évaluation de performances des différentes solutions développées montre qu'elles réalisent effectivement une allocation opportuniste des ressources spectrales d’une manière distribuée et équitable tout en considérant différentes caractéristiques du système sous-jacent aux réseaux électriques intelligents
With the advances in wireless communication technologies, cognitive radio sensor networks (CRSNs) stand as an efficient spectrum solution in the development of intelligent electrical power networks, the smart grids. The cognitive radio (CR) technology provides the sensors with the ability to use the temporally available licensed spectrum in order to escape the unlicensed spectrum resource scarcity problem. In this context, several challenging communication issues face the CRSN deployment for smart grids such as the coexistence of different electrical applications and the heterogeneous opportunities to access available licensed channels between smart grid sensors. The work conducted in this thesis focuses on spectrum resource allocations for CRSNs in smart grids. We concentrate our efforts on the development of new spectrum resource sharing paradigms for CRSNs in smart grids. The developed solutions focus on distributed and balanced spectrum sharing among smart grid sensors and on eventual CRSN deployment scenarios in smart grid areas. All along the thesis, channels are assigned without relying on a predefined common control channel (CCC) to exchange control messages before each spectrum access trial. All along the thesis, channels are assigned without relying on a predefined common control channel (CCC) to exchange control messages before each spectrum access trial. Performance evaluation of the different proposed channel assignment solutions shows their ability to achieve a distributed and fair opportunistic spectrum assignment in a way to consider different smart grid system characteristics

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Sakat, Émilie. "Structures métal-diélectriques à résonance de mode guidé et applications au filtrage et à l'imagerie infrarouge." Palaiseau, Ecole polytechnique, 2013. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00840623.

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Abstract:

Les nanotechnologies ont atteint une maturité qui permet de concevoir, avec un haut niveau de fiabilité, des composants fonctionnalisés pour des systèmes optiques complexes. Cette thèse traite, dans ce cadre, du filtrage spectral. J'ai ainsi proposé un nouveau concept de filtre composé d'un guide d'onde en diélectrique et d'un réseau métallique sub-longueur d'onde. Dans un premier temps, j'ai conçu, fabriqué et caractérisé des structures (unidimensionnelles 1D ou bidimensionnelles 2D) basées sur ce concept. J'ai mené l'analyse détaillée du mécanisme de résonance, et j'ai étudié les propriétés de ces structures en termes d'accordabilité spectrale, de polarisation, d'efficacité de réjection, et de tolérance angulaire. J'ai par la suite proposé des variantes de ces structures pour en améliorer l'efficacité de réjection et la tolérance angulaire. Dans un deuxième temps, j'ai entrepris d'utiliser les différentes variantes de ce type de composant pour des applications de filtrage angulaire ou d'imagerie multispectrale. Concernant cette dernière, une matrice de 24 filtres a été optimisée et intégrée dans une caméra multispectrale infrarouge cryogénique pour des applications d'estimation de la concentration de CO2 ou de télémétrie. Les difficultés liées aux conditions réelles d'utilisation de la caméra sont mises en évidence et des solutions sont proposées pour améliorer nos résultats, déjà très encourageants
Nanotechnologies have reached a maturity level that allows designing, with high confidence level, functionalized components for complex optical systems. In this context, this work addresses the issue of spectral filtering. I proposed a new design of filter based on the combination of a dielectric waveguide and on a subwavelength metallic grating. In a first time, I fabricated and characterized structures based on this design (with one dimensional 1D or two dimensional 2D geometries). I analyzed in detail the resonance mechanism and I studied the properties of these structures in terms of spectral tunability, polarization behavior, rejection efficiency and angular tolerance. Then, I proposed derivatives of these components with improved rejection efficiency and angular tolerance. Secondarly, I used various derivatives of these components to address angular filtering or multispectral imaging applications. For the latter, a 24-filter matrix has been optimized and integrated inside an infrared multispectral camera for CO2 sensing. Difficulties related to its real use conditions are highlighted and solutions are proposed to improve our results, already promising

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Lamy, Catherine. "Communications à grande efficacité spectrale sur le canal à évanouissements." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2000. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001484.

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Abstract:

du fait de l'explosion actuelle des télécommunications, les opérateurs sont victimes d'une crise de croissance les obligeant à installer toujours plus de relais, à découper les cellules (zone de couverture d'un relais) en micro-cellules dans les grandes villes, afin de faire face à la demande toujours grandissante de communications. Les concepteurs des nouveaux réseaux de transmission sont donc constamment à la recherche d'une utilisation plus efficace des ressources disponibles

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Gobron, Olivier. "Lasers ultra-stables asservis sur trous-brûlés spectraux : développement en vue d'une application aux horloges optiques." Thesis, Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066034/document.

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Abstract:

Les horloges à réseau optique montrent des performances impressionnantes et sont en train de soulever la question de la redéfinition de la seconde. Dans ces systèmes, un laser ultra-stable est utilisé en tant qu’oscillateur local pour sonder des transitions optiques très étroites d’atomes neutres piégés dans un réseau optique. La stabilité ultime de ces dispositifs, déterminée par le nombre d’atomes interrogés à chaque cycle et évaluée à quelques 10−17/sqrt(tau) (où tau est le temps d’intégration), n’est actuellement pas atteinte et est limitée à quelques 10−16/sqrt(tau) par les fluctuations de phase du laser sonde. Si l’amélioration des cavités ultra-stables sur lesquels sont stabilisés les lasers sonde est largement étudiée, le LNE-SYRTE a opté pour une approche plus récente, dans laquelle la référence de fréquence utilisée est un trou brûlé spectral creusé dans un cristal dopé terres rares refroidi à température cryogénique (environ 4 K). Une stabilité court terme de quelques 10−18 pourrait alors être atteinte. Cette thèse décrit la construction de l’expérience et montre ensuite les résultats d’une étude spectroscopique à haute résolution sur des trous brûlés spectraux étroits (FWHM = 3.3 kHz) creusés dans le cristal Eu3+ : Y2SiO5. L’influence du cryostat à cycle fermé sur la stabilité des trous brûlés spectraux est notamment mise en évidence et diminuée. Enfin, une méthode d’asservissement originale basée sur une détection hétérodyne d’un trou brûlé spectral et un asservissement numérique via un FPGA qui permet de verrouiller le laser sur le sommet du trou brûlé spectral étroit est décrit et montre une stabilité court terme de quelques 10−14, ce qui est un premier résultat encourageant pour la suite du projet
Optical lattice clocks show impressive performances and are begining to raise the question of the redefinition of the SI second. In these systems, an ultra-stable laser is used as local oscillator to probe very narrow optical transitions of neutral atoms trapped in an optical lattice. The ultime stability of these systems, determined by the number of atoms interrogated at each clock cycle, evaluated at a few 10−17/sqrt(tau) (where tau is the integration time), is currently not reached and is limited to a few 10−16/sqrt(tau) by the phase fluctuations of the probe laser. If the enhancement of the ultra-stable cavities, on which are currently stabilized the probe lasers, is widely studied, LNE-SYRTE has adopted a more recent approach where the frequency reference is a spectral hole burned in rare earth doped crystal cooled down at cryogenic temperature (around 4 K). A short term stability of a few 10−18 could be achieved. This thesis describes the construction of the experiment and present the results of a high resolution spectroscopy of narrow spectral holes (FWHM = 3.3 kHz) burned in the crystal Eu3+ : Y2SiO5. The influence of the closed cycle cryostat on the behaviour of the spectral holes is hightlighted and reduced. Finally, an original locking scheme based on a heterodyne detection of a spectral hole and a numerical lock program using FPGA in order to stabilize the laser frequency on the top of the narrow spectral hole is described and shows a short term stability of a few 10−14, which is a first promising result for the future of the project

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Vergne, Bertrand. "Synthèse d’ondes électriques picosecondes de puissance par commutation optoélectronique : application aux radars à bande spectrale ultralarge." Limoges, 2006. http://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/fa4e397c-d909-45fc-bf1c-e263e702a614/blobholder:0/2006LIMO0037.pdf.

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Abstract:

Le but de cette thèse a été la réalisation d’un démonstrateur de radar ultralarge bande multi-sources. Ce radar repose sur la réalisation de générateurs optoélectroniques délivrant des impulsions électriques de forte puissance à spectre ultralarge et parfaitement synchronisables. Cela a été rendu possible par le transfert d’une technologie issue du CEA vers notre laboratoire. Les travaux réalisés ont conduit vers une architecture permettant d’obtenir des impulsions avec des performances accrues (<300ps pour 11kV crête). Ils ont permis de dégager un modèle comportemental hyperfréquence des générateurs et leurs réactions aux paramètres des commandes optiques et électriques. Une technique innovante de diminution de la durée des impulsions optiques issues d’une source laser nanoseconde a également été développée. La démonstration du concept multi-sources permettant la validation du concept d’agilité en terme de basculement du front d’onde fait de ce système un outil unique et innovant
This thesis was dedicated to the realisation of ultra wide band antenna array radar. This detection system is based on the use of optoelectronic generators. These generators must be able to deliver high power electrical synchronised pulses with an ultra wide band spectrum. This work was based on transfer of Atomic Energy Commission's technology to our laboratory. Temporal and power improvements were the main results ofthis research (<300ps duration for 11kV of peak voltage). AlI these studies led to the development of a propagation behaviour model ofgenerators and a better understanding ofoptical and electrical command's implications on generated signaIs. The coherent combination of the output power emitted by a one dimension antenna array was demonstrated. Moreover, a new optical picosecond source based on pulse chapping process was demonstrated and patented

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Tomczak, Marc. "Modélisation arma de séries chronologiques : application à l'automatisation d'un réseau d'irrigation : pplication à l'analyse spectrale, et au traitement d'électroencéphalogrammes non-stationnaires." Nancy 1, 1990. http://www.theses.fr/1990NAN10045.

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Abstract:

La première partie de ce mémoire est consacrée au processus de modélisation arma en général, et on aborde notamment les points suivants : modèles arima et sarima, prédiction, estimation de l'ordre et des paramètres, validation et choix d'un modèle. Puis, le cas particulier de l'analyse spectrale arma est traité, et nous proposons notamment un certain nombre d'algorithmes récursifs, issus de la théorie de la commande des systèmes, pour ce type d'applications, l'avantage étant la possibilité de suivre en ligne les variations spectrales lentes d'un signal non-stationnaire. Ces algorithmes sont alors testés sur un certain nombre de signaux composés de sinusoïdes bruitées. Dans la seconde partie, nous présentons deux applications de ces techniques. Dans le premier cas, nous élaborons une commande prédictive fondée sur des modèles de prédiction à deux et six heures, afin d'automatiser la gestion d'un canal d'irrigation, et exposons les difficultés successivement rencontrées ainsi que les solutions retenues. Un modèle sarima de la demande horaire en eau durant les périodes sèches a été établi, et validé sur site, et nous rendons compte des résultats satisfaisants obtenus. Après avoir constaté la présence de non-stationnarités "lentes", nous préconisons une formulation adaptative, basée sur l'algorithme des moindres carrés étendus ou un titre de kalman, et montrons les améliorations obtenues en simulation avec une prédiction à paramètres variables. Enfin, nous évoquons les perspectives ouvertes par l'étude. Le deuxième cas d'étude concerne le traitement et l'analyse spectrale d'électro-encéphalogrammes spécifiques, relativement courts, et perturbés par de nombreuses non-stationnarités "à court terme", essentiellement des artefacts oculaires. Les techniques d'analyse spectrale traditionnelles étant inopérantes, on propose une méthodologie de traitement associant détection de non-stationnarités, segmentation, et analyse spectrale adaptative, à partir d'un modèle autorégressif et de l'algorithme des moindres carrés récursifs. Celle-ci a été appliquée avec succès

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Dissertations / Theses on the topic 'Réseaux spectraux'

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