Electronique

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et

Résolution des équations différentielles d’état d’ordre fractionnaire

Djamel BOUCHERMA (En préparation)
Thèse de doctorat

Les systèmes linéaires d'ordre fractionnaire sont des systèmes dynamiques linéaires représentés par des équations différentielles linéaires d’ordre fractionnaire dont les ordres de leurs dérivées sont des nombres réels. L’équation d’état différentielle linéaire fondamentale d’ordre fractionnaire est définie par : , pour 0 < m < 1 L’objectif principal de ce travail est de contribuer à la résolution de cet équation d’état d’ordre fractionnaire pour tous les cas de figure des valeurs propres de la matrice A. Une technique de résolution des équations différentielles linéaires d’ordre fractionnaire commensurable basée sur le théorème de Cayley-Hamilton et le calcul des fonctions de matrices carrées a été introduite. Les solutions de ces équations ont été dérivées pour le cas où les valeurs propres de la matrice A sont réelles simples et multiples uniquement, et aux valeurs propres complexes pures. Les résultats théoriques et de simulations obtenus ont été très satisfaisants. Une comparaison avec une autre méthode basée sur une certaine fonction dite fonction de Mittag-Leffler a été faite. Extension de la technique de résolution adoptée aux valeurs propres complexes avec parties réelles non nulles de la matrice d’état A. Voir les détails

Mots clés : théorème du Cayley–Hamilton, valeurs propres complexes, équation différentielle d’ordre fractionnaire, fonctions fondamentales, fonction rationnelle, représentation des équations d’état

Contribution à l’amélioration des performances des systèmes de transmission numériques

Brahim OUDJANI (En préparation)
Thèse de doctorat

La croissance d’intégration permet la réalisation de circuits numériques aux fonctionnalités de plus en plus complexes et de plus en plus flexibles. Aujourd’hui, les concepteurs peuvent implanter un circuit numérique complet sur une seule et même puce, c’est ce qu’on appelle le système sur puce ou SoC (System on Chip). L’augmentation de la complexité des systèmes embarqués, notamment dans le domaine des télécommunications, la réduction des temps de mise sur le marché (Time-to-Market), les besoins de flexibilité et de bande passante sont des facteurs nécessitant, non seulement de trouver une solution, mais aussi d’adopter une méthodologie de conception adéquaté… Le travail de recherche consiste à apporter une contribution à l’amélioration des performances des systèmes de transmission numériques. Comme application, le candidat aura à concevoir un codeur/décodeur pour des systèmes à base de turbo-communication (égalisation, modulation, détection multiutilisateurs). Voir les détails

Mots clés : transmission, encodeur/décodeur, turbo communication, système sur puce

Segmentation d’images PET cérébrales par modèles probabilistes pour la détection de la maladie d’Alzheimer

Nabil CHETIH (En préparation)
Thèse de doctorat

L’imagerie médicale, en constante évolution ces dernières années, fournit un nombre croissant de données. Ce volume important de données doit ensuite être analysé. Les méthodes automatiques de traitement et d’analyse d’images se sont récemment multipliées pour assister l’expert dans l’analyse qualitative et quantitative de ces images et faciliter son interprétation. Les techniques d'imagerie médicale fonctionnelles que sont le PET et le SPECT rendent possible le diagnostic d'anomalies dans les tissus et organes internes avant que ces déformations ne soient visibles au niveau structurel et anatomique. En effet, de récents travaux dans le domaine du diagnostic assisté par ordinateur sur des images tomographiques ont montré l'intérêt de nouvelles modalités d'image pour faciliter le diagnostic et le suivi des traitements surtout dans le cas des désordres neuro-dégénératifs liés à la maladie d'Alzheimer. Ce sujet de thèse s’inscrit dans ce cadre. Nous allons focaliser notre étude sur des images PET cérébrales où nous proposerons des méthodes de segmentation qui s’appuient sur un modèle a priori. La difficulté à segmenter une image est due à la complexité structurelle des images PET et au contraste souvent insuffisant pour extraire la structure d’intérêt, sans aucune connaissance a priori ni sur sa forme ni sur sa localisation. Les connaissances a priori apportées par les modèles probabilistes permettront donc de mieux différencier les structures anatomiques proches par le contraste et la localisation spatiale. Le travail proposé dans le cadre de ce sujet aura pour objectif de proposer une méthode de segmentation de haut niveau en se basant sur un modèle probabiliste a priori afin de permettre un diagnostic précoce de la maladie d’Alzheimer et de suivre l’évolution de cette maladie chez des patients déjà diagnostiqués afin de permettre d’adapter au mieux les traitements proposés. Voir les détails

Mots clés : traitement d'images tomographiques, segmentation, maladie d'alzheimer, prétraitement, modèles probabilistes.

Amélioration des performances des antennes imprimées basée sur des méthodes de modélisation et d'optimisation sophistiquées

Mounir AMIR (2014)
Thèse de doctorat

Avec le développement rapide de la communication sans fil, des antennes de plus en plus performantes sont nécessaires. Ceci est dans le but de répondre aux demandes croissantes d'antennes assurant diverses fonctionnalités pour des équipements de communication moderne. Parmi les deux grandes catégories des méthodes utilisées dans l'estimation des caractéristiques des antennes imprimées, nous citons les méthodes intuitives simples. Ces modèles aboutissent généralement à des formules analytiques simples. Cependant, ces modèles peuvent donner lieu à des résultats inexacts, notamment pour des applications qui requièrent un substrat épais ou une constante diélectrique élevée. La deuxième catégorie regroupe les méthodes sophistiquées, dites méthodes d'analyse rigoureuses. Elles sont fondées sur la base de formalismes mathématiques complexes, ne peuvent conduire à des résultats exploitables que par le biais d'une résolution numérique. Ces méthodes n'ont connu un véritable challenge dans la conception des antennes imprimées qu'avec l'accroissement des performances des ordinateurs. Ces méthodes, qui sont d'actualité, ne sont pas limitées par les conditions classiques imposées sur le substrat, et permettent d'analyser des antennes de formes très variées mais nécessitent un temps de calcul relativement important.Malgré que les méthodes numériques sophistiquées permettent d'estimer avec exactitude les caractéristiques des antennes imprimées, ces méthodes seules sont incapables de répondre aux demandes croissantes d'antennes assurant diverses fonctionnalités et multiples performances pour des équipements de communication moderne.Dans ce présent travail, nous utilisons une méthode de modélisation rigoureuse conjointement avec un outil d'optimisation sophistiqué dans le but de réaliser des antennes imprimées de plus en plus performantes et assurant diverses fonctionnalités. La modélisation est accomplie via la méthode des moments alors que les algorithmes génétiques et d’autres techniques plus évolutives sont exploités comme un outil d'optimisation performant. Voir les détails

Mots clés : antenne imprimée, patch, techniques d’optimisations, les algorithmes génétique (GA), optimisation par essaim particulaire (PSO), optimisation par recherche de nourriture bactérienne (BFO), méthode des moments (MOM)

Optimisation de l’efficacité énergétique d’une chaine de traction électrique embarquée

Abdennour YAHI (En préparation)
Thèse de doctorat

L’optimisation énergétique du véhicule est un point primordial, sans quoi le véhicule risque de ne pas trouver sa place devant le véhicule thermique. Le convertisseur est l’un des éléments le plus essentiels dans la chaine de traction électrique embarquée, Les travaux de recherche proposés dans le cadre de cette thèse portant sur l’optimisation de l’efficacité énergétique du véhicule électrique en améliorant la qualité de l’énergie des systèmes de conversion et en optimisant sa commande avec la validation par l’expérimentation. Voir les détails

Mots clés : optimisation énergétiques, convertisseur de puissance, véhicule électrique, traction électrique, contrôle et commande

Compression d’images à base de la géométrie fractale

Faiza MEKHALFA (En préparation)
Thèse de doctorat

Nous nous intéressons dans ce travail à la compression d’images par fractales fondée sur la théorie des systèmes de fonction itérées, qui consiste à approximer chaque bloc d’une partition à l’aide d’une transformation locale contractante, appliquée sur une autre partie de l’image. Dans un premier temps nous avons montré l’intérêt d’utiliser un modèle de partitionnement géométrique (partitionnement carré, partitionnement en arbre quaternaire et la triangulation de Delaunay) dans le schéma de compression fractale. Une amélioration a été apportée au schéma standard en combinant le concept des fractales avec la théorie des ondelettes, ce qui nous a conduit à proposer un nouveau schéma de codage hybride fractale-ondelette. Ce schéma de compression sans pertes combine le codage fractale, la transformée en ondelette et le codeur de Huffman, afin d’exploiter les avantages de chaque méthode de compression à savoir : le taux de compression de la méthode fractale, la qualité du codage sans pertes et la rapidité des ondelettes Voir les détails

Mots clés : Systèmes de fonctions itérées, Compression fractale d’images, Transformée en ondelette discrète, Codage hybride fractale ondelette, Compression sans pertes, Codage de Huffman

modélisation comportementale d'un capteur de température en fibre optique

Ghania SLIMANI (En préparation)
Thèse de doctorat

Les capteurs de température classique souffrent de beaucoup de problème tel que la résolution, la sensibilité et l’effet indésirable dû à la présence des grandeurs physique tel que le champ électrique ou champ électromagnétique. La fibre optique peut être utilisée comme capteur de température et donner des lectures très fiable. Le problème qu’il existe plusieurs types de fibre optique (fibre circulaire, courbée et non courbé, saut d’indice et gradient d’indice etc..), aussi l’effet de la propagation électromagnétique monomode ou multi-mode pour différents types de fibre optique peut être une question délicate. Savoir le type de fibre optique et le modéliser pour fonctionner dans le mode de propagation requirent puis servir comme capteur de température ceci constitue notre problème. L’usage de température est très large (ambiante et élevé) et le choix du type de capteur qui convient est aussi délicat. Les objectifs de la thèse sont principalement la modélisation de plusieurs types de fibre optique travaillant sur les deux modes de propagation monomode et multi-mode, pour arriver au cas optimal permettant une meilleur application aux capteurs de température. Voir les détails

Mots clés : fibre optique, capteur optique, guide d'onde optique

Étude et implémentation d’outils de traitement de signal dans la détection des imperfections multiples noyées dans le bruit application au contrôle ultrasonore des matériaux

Abdessalem BENAMMAR (2004)
Mémoire de magister

Le présent travail s’inscrit dans le cadre du contrôle non destructif ultrasonore des matériaux. Dans certains matériaux métalliques à gros grains, la détection d’imperfections par ultrasons est souvent difficile car on ne peut pas distinguer entre le signal des imperfections et le bruit provenant des grains de ces matériaux, ce bruit masque souvent le signal du défaut. Jusqu’à l’heure actuelle, plusieurs travaux ont été élaborés dans le but de détecter un seul écho de défaut noyé dans le bruit. Ces travaux sont basés sur des analyses temps-fréquence et temps-échelle, notre travail est de développer d’autres algorithmes basés sur la méthode SPLIT SPECTRUM PROCESSING (SSP) et d’autres méthodes itératives permettant de détecter et de localiser plusieurs imperfections représentées par des échos multiples noyés dans le bruit de structure du matériau. Voir les détails

Mots clés : contrôle non destructif, ultrason, traitement de signal, SSP

Étude des systèmes flous a intervalle

Halim MERABTI (2008)
Mémoire de magister

Dans ce travail, on a étudié et comparé deux contrôleurs : contrôleur par intervalle flou et contrôleur par logique flou classique. Pour la première approche, un algorithme génétique est utilisé pour l’identification des systèmes à partir des données d’entrée- sortie, ensuite l’intervalle de la commande est déterminé par le modèle et la référence. La commande appliquée varie selon la variation des paramètres du système. Les résultats obtenus par cette méthode de contrôle sont encourageants lorsque comparés avec celle obtenus par le contrôle du même procédé avec un contrôleur flou classique. Cette étude est effectuée sur deux systèmes non linéaire : un procédé de traitement des eaux par boues activés et le réacteur CSTR. Voir les détails

Mots clés : systèmes non linéaires, logique floue, intervalle floue, modélisation des systèmes

Utilisation des critères de performance pour la segmentation automatique des images cytologiques couleur

Nadia MHAMDA BOULOUDANI (2009)
Mémoire de magister

Le présent travail s’inscrit dans le cadre du contrôle non destructif ultrasonore des matériaux. La détection d’imperfections par ultrasons est souvent difficile dans certains matériaux métalliques à gros grains, car on ne peut pas distinguer entre le bruit provenant des grains de ces matériaux et le signal des imperfections masqué souvent par ce bruit. Jusqu’à l’heure actuelle, plusieurs travaux ont été élaborés dans le but de détecter des échos de défauts noyés dans le bruit. Ces travaux sont basés sur des analyses temps-fréquence et temps échelle, La possibilité d’acquérir une information permettant de caractériser les défauts en nature, en taille et en orientation a nécessité le développement de techniques plus évoluées qui sont regroupées sous le terme général de techniques de traitement du signal et d’imagerie ultrasonore. Notre travail consiste à étudier et à implémenter des algorithmes de traitement de ce type de signaux pour pouvoir améliorer la qualité du contrôle et de constituer des images ultrasonores puis de procéder à leurs analys es par diverses méthodes afin de détecter les défauts. La localisation des défauts à partir de ce type de signaux, a été faite, dans un premier temps par des algorithmes à haute résolution tels que l’algorithme de Music (Multiple Signal Classification), l’algorithme de Root-Music et la méthode de vecteurs propres. Par la suite nous avons appliqué les techniques de déconvolution déterministes et aveugles. Et enfin, nous avons montré que la détection et la caractérisation automatique des défauts dans des images ultrasonores était possible en appliquant deux techniques de segmentation, la première basée sur la matrice de cooccurrence et la seconde sur les réseaux de neurones. Tous les résultats obtenus sur des signaux et des images simulés et expérimentaux sont satisfaisants Voir les détails

Mots clés : segmentation, critères d’évaluation, critères de performance, paramètres d’action, segmentation automatique, contrôleur flou, image cytologique couleur