Caractérisation de surfaces rugueuses à l’aide de la méthode des petites perturbations et le modèle des faibles pentes

Cette thèse porte sur la caractérisation de surfaces rugueuses à l’aide de la méthode des petites perturbations et le modèle des faibles pentes. Deux grands objectifs sont étudiés, le premier concerne le problème direct et qui consiste à faire une modélisation analytique de la diffraction par des structures bidimensionnelles (2D). Utilisant des méthodes approchées, le but est la détermination des expressions analytiques des intensités diffractées. Le deuxième objectif est de retrouver les paramètres électriques et géométriques d'une structure bidimensionnelle (2D). Ce problème d'inversion est formulé comme un problème d'optimisation de la fonction coût et il est résolu en utilisant deux algorithmes, le recuit simulé et optimisation par essaims particulaires. La fonction coût consiste en l'écart au carré intégré entre les intensités incohérentes co-polarisées obtenues à partir des expressions des intensités du problème direct. Pour les configurations étudiées, nous montrons que la méthode inverse est efficace pour les problèmes de prédiction à huit ou dix paramètres.

Méthodologie pour la séparation de mélanges de signaux OFDM

Dans cette thèse, la technique OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) de multiplexage en fréquence multi porteuses envisagée pour les réseaux sans fil de cinquième génération est étudiée. Cette technique prometteuse peut surmonter l'interférence inter-symboles (ISI) qui résulte de la nature dispersive dans le temps des canaux sans fil. Tout d'abord, les principes de base de cette technique sont expliqués comme l'orthogonalité, le préfixe cyclique, la transformée de Fourier rapide (FFT) et l’inverse de la transformée de Fourier rapide (IFFT). Une implémentation efficace d'OFDM est également décrite. Les dégradations de l’OFDM sont présentées et l'effet de décalage de fréquence de la porteuse est analysé en détail. Plusieurs techniques qui atténuent les interférences inter-porteuses (ICI) sont discutées et certaines méthodes de base sont bien présentées. En particulier, l'estimation du maximum de vraisemblance est examinée en détail. Un estimateur de décalage de fréquence aveugle qui utilise les corrélations entre la séquence remodulée du côté récepteur et le symbole reçu conventionnel est présenté et une solution sous forme fermée est dérivée. L'estimateur proposé est dérivé sous un court intervalle lorsque la corrélation est élevée, il a donc une faible complexité de calcul. Les estimateurs de Lin et Beek sont utilisés pour la comparaison. Les simulations démontrent l'efficacité de l'estimateur proposé sous le canal d'évanouissement de Rayleigh. L'estimateur proposé peut être mis en œuvre efficacement en utilisant le système OFDM. Sous la même configuration de système, les résultats de simulation démontrent l'excellente performance de l'estimateur proposé par rapport à la performance d'autres techniques pour n'importe quelle valeur de SNR.

Représentations paramétriques du signal de la parole : Application à la langue Arabe

Dans le contexte de la synthèse vocale et afin de maintenir une qualité de parole élevée, il peut être avantageux de coder les signaux de la parole par des représentations ou des modèles de signaux vocaux. Diverses représentations de la parole ont déjà été proposées dans la littérature et les plus populaires d’entre elles seront discutées à tour de rôle dans cette thèse. L’accent sera mis sur la représentation sinusoïdale adaptative, car elle semble être un modèle prometteur et robuste. L’objectif est d’avoir une représentation du signal de la parole, qui soit relativement simple, flexible, de haute qualité et robuste en resynthèse. Basé sur la performance des modèles sinusoïdaux adaptatives (aSMs) récemment suggérés, une représentation sinusoïdale adaptative raffinée de la parole est proposée dans cette thèse. Cette représentation est appelée Représentation Sinusoïdale adaptative Raffinée (R_aSR). Des améliorations significatives sont proposées aux étapes d’analyse et d’adaptation. Tout d’abord, une représentation quasi-harmonique de la parole est utilisée dans la phase d’analyse afin d’obtenir une estimation initiale des paramètres instantanés du modèle. Ensuite, dans l’étape d’adaptation, un schéma adaptatif combiné avec un mécanisme itératif de correction de la fréquence fondamentale est utilisé pour permettre une estimation robuste des paramètres du modèle (amplitudes, fréquences et phases). Enfin, le signal vocal est reconstruit en tant que somme de ses composantes instantanées après un mécanisme d’interpolation. Les résultats des évaluations objectives prouvent que la représentation suggérée réalise une reconstruction de haute qualité lorsqu’elle est appliquée à la modélisation de signaux vocaux voisés. De plus, d’après les résultats des évaluations subjectives, la qualité perçue du signal vocal reconstruit était naturelle et transparente.

Étude statistique des ondes électromagnétiques diffractées par un milieu stratifié formé de surfaces rugueuses

Dans cette thèse, nous présentons une étude théorique des propriétés statistiques et spatiales de la diffraction d'une onde électromagnétique avec des surfaces légèrement rugueuses aléatoires en deux dimensions. La procédure du travail concerne la zone intermédiaire où le champ diffusé est réduit à la contribution des ondes planes progressives. Les calculs sont effectués dans le cadre de la méthode des petites perturbations du premier ordre et deuxième ordre. Les surfaces sont supposées être ergodique et stationnaire avec une distribution gaussienne de la hauteur. Pour les surfaces d'extension infinies, nous tirons les fonctions de densité de probabilité (PDF) pour le module et la phase de la totalité des composants des champs. Le PDF du module prend la forme de somme infinie de fonctions de Bessel modifiées alors que le PDF de la phase est exprimée en termes de la fonction d'erreur. Nous démontrons que sous incidence oblique, le champ total n'est pas stationnaire au sens large et sous incidence normale, le champ total représente un processus stochastique strictement stationnaire. D'un point de vue spatial, pour une altitude donnée et sous tous les angles d'incidence, nous montrons que le champ total est ergodique au second ordre. Sous incidence oblique, la distribution spatiale du module du champ total est une loi de Rayleigh et la phase est uniforme. Sous incidence normale, la répartition spatiale du module est donnée par une loi sous forme de somme infinie de fonctions de Bessel modifiées et la phase n'est pas uniformément répartie.

Étude statistique de la diffraction des ondes électromagnétiques par des surfaces rugueuses naturelles

Cette thèse porte sur l'étude statistique de la diffraction des ondes électromagnétiques par des structures multicouches rugueuses aléatoirement. Deux grands objectifs sont étudiés, le premier consiste à faire une modélisation analytique de la diffraction par des structures monodimensionnelles (1D), tandis que le deuxième concerne l'étude du même problème dans le cas des structures bidimensionnelles (2D). Utilisant des méthodes approchées, le but est la détermination des expressions analytiques des amplitudes diffractées dans le cas monodimensionnel autant que bidimensionnel. Ces expressions ont permis par la suite de présenter une étude statistique bien détaillée des champs diffractés à grande distance et de caractériser le coefficient bistatique diffracté, et d'exposer, en même temps, les fonctions des densités de probabilité. Afin d'évaluer nos résultats théoriques, nous faisons des simulations numériques des cas particuliers, et nous étudions l’influence de plusieurs paramètres sur le signal diffracté. Nous montrons que les méthodes proposées généralisent justement le problème de la diffraction et conduisent à une solution adéquate comparant aux méthodes existantes.

Approche Hybride pour les Algorithmes d’Apprentissage Stochastique des Systèmes Autonomes

Le thème de cette thèse concerne l'utilisation d'algorithmes hybrides pour affronter le problème que rencontre l'apprentissage par renforcement dans un environnement stochastique de grande dimension décrit par un processus de décision markovien (PDM).

Caractérisation diélectrique des films ferroélectriques pour des applications micro-onde

The materials ferroelectric present interesting electric properties wh ich can be exploited in ultra high frequencies. Indeed, they have a great permittivity which can change with the variation of the tension applied. Our research consists in using one of these materials like substrate for the manufacture of the circuits in microwaves. II acts of [(Bax Sr 1-x) TiO3], more known under the name of BST. This work consists on both theoretical and an experimental studies. The theoretical one is intended for the choice and characterization of the structure which is used to make circuits. We chosen coplanar waveguide “CPW” for its a dvantages and measurement constraints. An theoretical model was developed for the characterization of the multi-layer coplanar structures. It is used to calculate the parameters of the line,that is to say the effective permittivity, the impedance characteristic and the coefficient of the losses. Obtaining its parameters enables us to make the design of the circuits using the BST like substrate before their manufacture. The experimental part devoted to make and the characterize films with thin layer of the BST. The deposit of the BST is carried out by the ground-freezing technique on substrates (Pt/Si and Saphir). Several compositions according to the Ba/Sr report/ratio are deposited, also the introduction of a doping agent of the type (MgO) to various percentages on the composition of the BST. Dielectric characterizations of films with thin layer of the BST were made. The main measurements are the permittivity, the dielectric losses and the capa city under continuous-current field which characterizes the compliance. This work considers the reconcilable realization of devices in frequency on layers of BST. Structures of line and resonator of the type CPW are characterized by simulation using commercial software Sonnet.