Description
Historique, notions et définitions des commandes de vol. Action des gouvernes. Définition des repères. Cinématique de l'avion. Modèle mathématique de l'avion rigide : équations du mouvement non linéaire, équilibrage, linéarisation et découplage des mouvements longitudinal et latéral. Étude de la stabilité : modes longitudinaux et latéraux. Qualités de vol et de manoeuvrabilité. Lois de commande : systèmes d'augmentation de la stabilité et de la contrôlabilité, pilote automatique et automanette. Conception par des méthodes classiques (lieu des racines, diagramme de Bode) et modernes (commande modale, commande optimale). Modélisation du moteur à réaction : revue des principes de base des turbines à gaz. Commande des moteurs d'avion.

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Linéarisation et classification des systèmes. Équations d'état : résolution, série de Peano-Baker, matrice de transition, théorie de Floquet. Stabilité : critères de stabilité, équation de Lyapunov. Commandabilité et observabilité. Réalisabilité : représentations entrée/sortie, minimalité, réalisation de Gilbert, perte de minimalité. Retour d'état : modes commandables, forme de Kalman, test de PBH (Popov-Belevitch-Hautus), formes canoniques commandables, forme de Brunovsky, indices de commandabilité, stabilisation par retour d'état, positionnement des pôles, stabilisabilité. Estimation d'état : observateur de Luenberger, principe de séparation, observateurs réduits, stabilisation par retour de sortie. Description en fractions polynomiales : décomposition irréductible en fractions polynomiales matricielles, identité de Bézout, forme d'Hermite, réalisations minimales, positionnement des pôles.

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Organisation hiérarchisée des réseaux électriques. Fonctions de commande, surveillance, évaluation de sécurité, étude de stabilité et opération économique des réseaux. Modèles mathématiques d'équipement de génération. Problèmes particuliers de commande des génératrices hydro-électriques. Boucle de commande de puissance active. Réglage fréquence puissance. Concept d'erreur de zone. Réglage primaire, secondaire et tertiaire. Répartition économique. Estimateurs d'état. Stabilité transitoire. Analyse des systèmes non linéaires dans le plan de phase. Méthodes directes d'analyse de stabilité transitoire. Stabilité petit signal. Analyse par valeurs propres. Commande des systèmes d'excitation de machines synchrones. Stabilisateur PSS (« Power system stabilizer ») des réseaux électriques. Oscillations basses fréquences interzones.

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Nature, structure et propriétés de systèmes non linéaires. Éléments des systèmes dynamiques : analyse qualitative ; équivalence topologique ; hyperbolicité et variété centre ; cycle limite ; bifurcations. Perturbations régulières et singulières. Théorie de Lyapunov et principe d'invariance de LaSalle. Stabilité des systèmes stationnaires et instationnaires. Approche de la géométrie différentielle : commandabilité ; observabilité ; linéarisabilité ; découplage. Passivité et stabilité au sens entrée-sortie. Conception des systèmes de commande non linéaires : linéarisation par bouclage d'état ; formes canoniques et dynamique des zéros ; observateur et retour de sortie ; platitude. Commande par la méthode de Lyapunov : fonction de Lyapunov assignable ; méthode « integrator backstepping ». Commande robuste et adaptive : commande par mode de glissement ; robustification par amortissement non linéaire ; stabilité entrée-état et ses variations ; théorème du petit gain.

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Systèmes de coordonnées pour les problèmes de navigation. Éléments de géodésie et de mécanique céleste. Instruments de radionavigation. Éléments de cinématique pour la modélisation du mouvement d'un mobile. Modélisation des capteurs. Équations de navigation. Fusion de données et correction des erreurs de mesure par filtrage de Kalman étendu. Navigation inertielle (INS). Systèmes de positionnement par satellites : cas du GPS. Principes de conception des systèmes de navigation intégrée : application aux centrales d'attitude et de cap et aux systèmes hybrides INS/GPS. Introduction au problème de cartographie et localisation simultanées (SLAM).

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Éléments d'optimisation : fonction de coût d'une ou plusieurs variables avec ou sans contraintes. Calcul des variations. Formulation de problèmes de commande optimale : principe du minimum de Pontryagin. Solutions numériques : tir non linéaire, quasi-linéarisation, méthode du gradient. Commande en temps minimum et à énergie minimum. Formation de problèmes de commande optimale pour les systèmes linéaires. Commande optimale linéaire quadratique : propriétés, résolutions numériques, exemples d'application. Éléments de programmation dynamique. Solutions voisines par deuxième variation. Formulation du problème d'estimation optimale pour les systèmes linéaires : filtre de Kalman, filtres de Kalman étendus, propriétés et exemples d'application.

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Types d'incertitudes : structurée et non structurée. Perturbations paramétriques : Kharitonov, théorème des côtés, applications gardiennes. Préliminaires mathématiques : fonctions rationnelles stables, factorisation première, valeurs singulières, norme H-infini. Paramétrisation de Youla. Stabilisation forte et stabilisation simultanée. Stabilité interne et performance robuste. Contraintes de design. Appariement de modèles et interpolation de Nevanlina-Pick. Théorème du petit gain. Représentation LFT (« Linear Fractional Transformation ») et forme standard. Critères et marges de stabilité robuste. Valeurs singulières structurées, mu-analyse et commande H-infini.

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Représentation du bruit dans les systèmes dynamiques discrets. Prédiction et propriété de Markov. Processus gaussiens. Évolution des statistiques principales des systèmes linéaires bruités : moyenne, covariance, et leur comportement asymptotique. Commande optimale et principe d'optimalité de Bellman. Programmation dynamique : formes déterministe et stochastique. Application aux systèmes linéaires bruités parfaitement observés : régulateur optimal linéaire quadratique. Bruit de mesure et systèmes partiellement observés : estimateurs à variance minimale et à maximum de vraisemblance; filtre de Kalman. Commande optimale des systèmes aléatoires partiellement observés. Optimalité du principe de séparation entre filtrage et commande dans les systèmes linéaires gaussiens. Chaînes de Markov commandées. Problèmes de temps d'arrêt optimal. Routage optimal en télécommunications.

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Révision de la théorie des probabilités. Processus aléatoires. Vecteurs aléatoires. Caractérisation de processus aléatoires. Stationnarité. Fonction de corrélation et spectre. Transformations linéaires. Représentation matricielle. Les processus de Gauss et de Poisson. Passage de processus aléatoires dans des systèmes linéaires. Études des filtres adaptés et application au problème de la décision optimale en présence de bruit. Estimation optimale de processus aléatoires en présence de bruit. Minimisation de l'erreur quadratique moyenne. Théorème de la projection. Équation de Wiener-Hopf. Filtres réalisables et non réalisables. Prédiction sans bruit. Analyse générale de l'estimation optimale en présence de bruit gaussien. Éléments de théorie de la décision en présence de bruit. Minimisation du risque. Critère de Bayes, problème du minimax, critère de Neyman-Pearson. Analyse des performances. Caractéristiques d'opération de récepteurs. Problème Gaussien général en décision optimale. Tests d'hypothèses multidimensionnels.

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Concepts généraux de la commande des systèmes numériques. Éléments de systèmes embarqués temps-réel, programmation multitâche, interfaçage analogique/numérique. Analyse des systèmes échantillonnés dans le domaine fréquentiel et dans l'espace d'état. Discrétisation temporelle et reconstitution du signal. Modélisation et identification des systèmes en temps discret. Synthèse des lois de commande des systèmes numériques : compensateurs à deux degrés de liberté, retour d'état et de sortie, suivi de trajectoire.

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Architecture mécanique et informatique d'un système de commande de robots. Cinématique directe, inverse, incrémentale. Modèle dynamique et commande. Techniques de planification des tâches. Génération de trajectoire. Exemple de langage de programmation spécialisé. Planification de tâches et suivi de trajectoires pour des robots mobiles. Éléments de vision artificielle pour la commande des systèmes incorporant un robot.

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Analyse et modélisation statique et dynamique de composants actifs MOS et bipolaires. Miroirs et références de courant MOS et bipolaires. Amplificateurs différentiels à charge passive et à charge active, circuit cascode replié. Polarisation et limites d'opération linéaire des circuits d'amplification. Étages de sortie push-pull classe A et classe AB, inverseurs CMOS, réponse en fréquence, théorème de Miller. Rétroaction négative appliquée aux circuits analogiques linéaires, propriétés et réalisations pratiques. Conception d'amplificateurs opérationnels bipolaires et CMOS, gain, réponse en fréquence, polarisation, caractéristiques statiques et dynamiques et stabilité. Réalisation d'un circuit analogique de complexité moyenne sur circuit imprimé.

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Caractérisation des images et perception. Numérisation, représentation et manipulation des images. Traitements élémentaires dans les domaines spatial et fréquentiel. Restauration d'images et reconstruction tomographique. Analyse multi-résolutions, codage et compression, segmentation. Analyse morphologique, segmentation d'images et détection de contours. Reconnaissance de formes.

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Architecture d'un système temps réel. Modélisation d'un système temps réel. Spécification temporelle. Langages de spécification et de programmation pour le temps réel. Analyse et prédiction de performance. Outils d'analyse et de conception pour systèmes temps réel. Fiabilité et tolérance aux pannes. Implémentation. Systèmes d'exploitation temps réel. Spécification et validation. Cas types.

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Introduction à la vision par ordinateur. Caractéristiques des capteurs vidéo pour le spectre visible. Filtre de Bayer. Extraction des régions d'intérêt : par soustraction d'arrière-plan, par segmentation, par flux optique, par classification. Description des régions d'intérêt : couleur, forme, texture, descripteurs globaux, descripteurs locaux, descripteurs appris. Suivi des régions d'intérêt : modèle génératif et modèle discriminatif, suivi par détection, suivi par estimation de la densité de probabilité, suivi par classification. Modélisation d'humains. Reconnaissance d'activités/actions : par suivi, par historique de mouvements, par apprentissage. Capteurs infrarouges : technologies et caractéristiques.

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Circuits intégrés analogiques. Analyse et modélisation statique et dynamique de composants actifs. Fonctions analogiques et mixtes (analogiques/numériques) courantes : amplificateurs opérationnels, convertisseurs de données (analogiques à numériques - A/N) et N/A. Considérations pratiques d'intégration et de réalisation de circuits mixtes. Conception de circuits électroniques à condensateurs commutés. Techniques de conception de circuits : mode courant et mode tension. Technologies CMOS (semiconducteur à métal oxyde complémentaire) bipolaire et BiCMOS. Logiciels de synthèse et de conception des circuits analogiques et mixtes. Applications : régulateurs de tension, sources de courant et de tension programmables, modulateurs et démodulateurs, commutateurs, préamplificateurs et amplificateurs avancés, filtres analogiques variés, systèmes d'acquisition et de traitement de données.

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General-purpose (CPU, GPU) and specialized (systolic, many-core, etc.) hardware architectures for deep learning (DL). Energy consumption calculation of a DL model at different abstraction levels. Optimizing models for implementation: quantization, compression, pruning, and design space exploration. Interactions between DL models and hardware architectures and optimization of hardware accelerator designs. Experimental project focusing on minimizing the energy cost of a deep learning task.

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Révision de la théorie des probabilités. Processus aléatoires. Vecteurs aléatoires. Caractérisation de processus aléatoires. Stationnarité. Fonction de corrélation et spectre. Transformations linéaires. Représentation matricielle. Les processus de Gauss et de Poisson. Passage de processus aléatoires dans des systèmes linéaires. Études des filtres adaptés et application au problème de la décision optimale en présence de bruit. Estimation optimale de processus aléatoires en présence de bruit. Minimisation de l'erreur quadratique moyenne. Théorème de la projection. Équation de Wiener-Hopf. Filtres réalisables et non réalisables. Prédiction sans bruit. Analyse générale de l'estimation optimale en présence de bruit gaussien. Éléments de théorie de la décision en présence de bruit. Minimisation du risque. Critère de Bayes, problème du minimax, critère de Neyman-Pearson. Analyse des performances. Caractéristiques d'opération de récepteurs. Problème Gaussien général en décision optimale. Tests d'hypothèses multidimensionnels.

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Formulation probabiliste du problème de la transmission de messages numériques dans des voies de communication bruitées. Représentation géométrique des signaux et du bruit. Structures de récepteurs optimaux. Calculs de probabilités d'erreur des principales constellations. Borne union et borne de Chernoff sur les probabilités d'erreurs. Signalisation efficace par séquences et bornes sur la probabilité d'erreur. Taux de coupure et capacité des canaux de communications. Systèmes de contrôle d'erreurs par codage en bloc et codage convolutionnel. Décodage probabiliste des codes convolutionnels : décodage de Viterbi et décodage itératif. Applications, tendances et développements récents.

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Outils théoriques de l'analyse spectrale généralisée et des transformées orthogonales de Karhunen-Loève, Fourier, Walsh-Hadamard, Chrestenson, Hankel, Hartley et Hilbert. Corrélation, convolution et transformations des signaux bidimensionnels et des images. Techniques de conception des filtres numériques : Chebychev, elliptiques, Bessel, filtres en treillis et autres. Produits Kronecker des matrices et matrices de mélange parfait à base générale. Architectures des processeurs pour l'analyse spectrale généralisée. Architectures de processeurs parallèles à base 4 pour la transformation de Fourier rapide.

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Réseaux de télécommunications existants et en développement. Architecture Internet et infonuage. Planification de réseaux: dimensionnement, routage, synthèse, problèmes topologiques, problèmes de pertes. Largeur de bande efficace, fiabilité, qualité de service, ingénierie de trafic. Technologies habilitantes: MPLS, notification explicite de la congestion (Explicit Congestion notification ou ECN), différenciation de services (DiffServ), Routage de segments (Segment Routing ou SR), Mise en réseau logicielle (Software Defined Networking ou SDN), Virtualisation des fonctions réseau (Network Function Virtualization ou NFV), Chaînage de fonctions service (Service Function Chaining ou SFC). Réseau 5G: architecture, problématiques du coeur, fronthaul et backhaul, réseaux en tranches (network slicing), informatique en périphérie (edge computing). Nouvelles tendances.

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Analyse et modélisation statique et dynamique de composants actifs MOS et bipolaires. Miroirs et références de courant MOS et bipolaires. Amplificateurs différentiels à charge passive et à charge active, circuit cascode replié. Polarisation et limites d'opération linéaire des circuits d'amplification. Étages de sortie push-pull classe A et classe AB, inverseurs CMOS, réponse en fréquence, théorème de Miller. Rétroaction négative appliquée aux circuits analogiques linéaires, propriétés et réalisations pratiques. Conception d'amplificateurs opérationnels bipolaires et CMOS, gain, réponse en fréquence, polarisation, caractéristiques statiques et dynamiques et stabilité. Réalisation d'un circuit analogique de complexité moyenne sur circuit imprimé.

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Circuits intégrés à très grande échelle. Niveaux d'abstraction. Transistors MOS. Procédés de fabrication CMOS. Famille logique statique. Électromigration. Thyristors parasites. Règles de conception et dessin de masques. Horloges et synchronisation. Architecture à transferts de registres. Délais dans les interconnexions. Commande de grosses charges capacitives. Réseau logique programmable (PLA). Structures de mémoire. Méthodes de conception. Langage VHDL, synthèse, placement et routage. Circuits prédiffusés et à cellules normalisées. Modèles de pannes et test. Vérification. Exemples tirés de composants VLSI.

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Prototypage rapide de systèmes numériques sur des plateformes matérielles à base de circuits programmables. Architecture des circuits programmables avancés, en particulier les FPGA (Field Programmable Gate Array). Méthodologies pour le prototypage rapide de systèmes numériques : synthèse par des langages de haut niveau, systèmes mixtes (matériel - logiciel) possiblement multiprocesseurs, spécialisation de microprocesseur, utilisation de modules numériques préconçus «IP-Cores» (Intellectual Property), conception de modules matériels (langage VHDL ou Verilog). Logiciels dédiés pour le prototypage rapide de systèmes numériques : description, simulation, synthèse, vérification et programmation de circuits. Conception et réalisation personnelle d'un système numérique intégré sur une seule puce. Optimisation des performances : compromis taille/vitesse.

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Performance de réseaux. Architecture Internet. Algorithmie des réseaux Internet et impact sur la performance. Commutation, multiplexage, adressage, routage, et contrôle de congestion. Problématique et protocoles des applications en temps réel. Grade de Service, qualité de service et qualité d'expérience. Mesures et indicateurs de performance. Réseaux dédiés. Réseaux P2P. Réseaux de diffusion de contenu (Content Delivery Networks). Virtualisation et réseaux de centres de données. Évolution des réseaux. Sujet spéciaux.

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Introduction aux microsystèmes dédiés aux applications biologiques et aux laboratoires sur puces. Miniaturisation et effets d'échelle. Techniques de microfabrication dans le verre, le silicium et les polymères. Techniques de fonctionnalisation de surfaces. Propriétés des écoulements visqueux. Diffusion, convection et réaction dans les milieux aqueux. Capillarité. Effets électrocinétiques sur puces. Composantes de circuits microfluidiques : résistances hydrauliques, valves, mélangeurs, pompes. Applications des principes étudiés à la conception de biomicrosystèmes : modélisation par éléments finis, libération contrôlée de médicaments, PCR (polymerase chain reaction) sur puces, culture cellulaire 2D et 3D sur puces, séparation et piégeage par électrophorèse, biocapteurs intégrés.

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Notion d'intelligence artificielle et d'agents intelligents. Stratégies de recherche. Conception d'heuristiques. Recherche en présence d'adversaires. Méthodes de recherche locale. Métaheuristiques. Programmation par contraintes. Agents logiques. Logique des propositions. Représentation des connaissances. Vérification de modèles. Algorithmes d'inférence. Apprentissage automatique supervisé. Réseaux de neurones. Apprentissage non-supervisé. Apprentissage par renforcement. Considérations éthiques et sociétales.

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Méthodes probabilistes d'intelligence artificielle. Modèles probabilistes : réseaux bayésiens, modèles de Markov cachés, champs aléatoires de Markov et leurs généralisations. Inférence. Théorie de la décision statistique et des réseaux de décision. Algorithmes d'apprentissage automatique, classificateurs simples, complexes et structurés. L'apprentissage profond « deep learning ». Traitement probabiliste de la langue naturelle et de la perception visuelle. Applications à la conception et l'implantation des systèmes experts, au forage de données, à la recherche d'informations et à la vision par ordinateur.

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Introduction - Prediction - Statistical Decision Theory - Linear Regression - Non-linear Regression - Bias-variance tradeoff - Linear Classification - Indicator Regression - PCA - LDA - QDA - GDA - Naive Bayes - Logistic Regression - Perceptron - Separating Hyperplanes - SVM - Decision Trees - ensemble learning - bagging - boosting - stacking - Neural Networks - Backpropagation - Training Deep Neural Nets - Optimization Methods - Convnets - RNNs - Estimation Theory - Maximum Likelihood Estimation - Maximum A Posteriori Estimation - Bayesian Learning - Bayesian Linear Regression - Kernel Methods - Gaussian Process - Computational Learning Theory - Frontiers in ML.

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Introduction to Reinforcement Learning. Multi-armed bandits. Contextual Bandits. Finite Markov Decision Process. Dynamic Programming. Policy Iteration. Value Iteration. Monte Carlo Methods. Temporal Difference Learning. n-step bootstrapping. On-policy prediction with function approximation. on-policy control with function approximation. off-policy control with function approximation. Policy Gradient Methods. REINFORCE. Actor-Critic. Determistic Policy Gradients. Natural Policy Gradient. TRPO and PPO. Model-based RL. Planning. Eligibility Traces. Hierarchical RL. POMDPs. inverse-RL. Exploration in RL. Off-line RL. Multi-agent RL.

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Introduction à la conception conjointe logiciel/matériel. Techniques de vérification fonctionnelle pour le matériel : génération aléatoire de tests sous contraintes, couverture de code, couverture fonctionnelle et assertions. Plan de vérification. Stimuli et réponse. Banc d'essai et concept de réutilisation pour différents niveaux d'abstraction. Langages System Verilog et SystemC pour la modélisation et la vérification de systèmes embarqués. Covérification, codébogage et cosimulation. Définition du codesign logiciel/matériel. Étapes de codesign : allocation, partitionnement logiciel/matériel, ordonnancement et raffinement. Estimation de performance. Synthèse du logiciel, du matériel et du protocole de communication. Implémentation. Études de cas d'outils industriels.

Description
Rappels des fondements de base de l'architecture des ordinateurs. Taxonomies de Flynn et de Duncan. Classifications de Feng et Handler. Métriques de performance. Hiérarchie de mémoire. Cohérence de cache. Parallélisme d'instruction, de données et de fils. Arithmétiques des ordinateurs. Architectures dédiées au domaine d'application. Outils de conception et langages de description matériels. Niveaux d'abstraction de la conception matérielle et langages dédiés. Études de cas d'architectures dédiées à divers domaines d'application en ingénierie.

Description
Notions élémentaires d'algorithmique. Notation asymptotique. Analyse d'un algorithme selon les ressources consommées : temps de calcul, espace mémoire et processeurs. Analyse empirique, théorique et hybride. Consommation de ressources en pire cas, en moyenne et amortie. Patrons de conception d'algorithmes : vorace, diviser-pour-régner, programmation dynamique, parcours de graphes, métaheuristique et probabiliste. Caractérisation des algorithmes d'optimisation : exact, heuristique et approximatif. Introduction aux classes de complexité : P et NP. Décidabilité.

Description
Équations fondamentales des champs électromagnétiques (potentiels et ondes acoustiques). Ondes en milieux inhomogènes et stratifiés : ondes rapides, rétrogrades, de fuite, de Zenneck et plasmons. Guides d'ondes et cavités : fonctions propres, diagrammes de dispersion, dispersion d'impulsion et vitesses électromagnétiques. Fonctions de Green : séries de fonctions propres, Wronskien et transformation de Fourier. Rayonnement au travers d'ouvertures et ondes à faisceau : théorème d'extinction et diffraction de Fresnel et Frauenhofer. Structures périodiques : incluant théorie des modes couplés. Milieux dispersifs, anisotropes : plasmas, ferrites et composants relatifs et métamatériaux. Diffusion par des objets conducteurs et diélectriques : diffusion de Rayleigh et acoustique. Structures et guides d'ondes planaires : intégration dans le plan complexe et interprétation physique et excitation de substrats homogènes et inhomogènes. Éléments d'électromagnétisme multi-échelle et multi-physique.

Description
Utilisation et conception d'appareils pour les mesures automatisées en micro-ondes. Évaluation et calcul d'erreurs. Graphes de fluence impliquant les paramètres « S ». Protocole de communication IEEE-488 entre appareils. Analyseurs de réseaux conventionnels et leur architecture. Applications dans le domaine fréquentiel et conversions des données dans le domaine temporel. Réflectométrie dans le domaine temporel. Analyseur à six-ports, étalonnage. Analyseur de spectre et ses applications. Mesures et caractérisation des matériaux (permittivité et perméabilité complexe) par la méthode de la cavité résonnante utilisant la méthode active en hyperfréquences. Mesures et évaluations de performance dans les télécommunications numériques.

Description
Caractérisation et représentation des circuits à l'aide des matrices Z, Y, ABCD et des paramètres S. Caractéristiques des transistors micro-ondes; techniques de polarisation. Adaptation d'impédance utilisant des éléments distribués et/ou localisés. Représentation d'un circuit par des graphes de fluence; règle de Mason. Gains en puissance. Transistor unilatéral et bilatéral; étude de la stabilité : cercles de stabilité, facteur de Rollet; cercles de gain constant, facteur de bruit, taux d'ondes stationnaires. Techniques de conception des amplificateurs avec gain maximal, à faible bruit, à haute puissance et à large bande. Techniques de conception d'oscillateurs à résistance négative. Conception assistée par ordinateur des circuits micro-ondes.

Description
Caractéristiques des antennes, théorèmes et principes d'électromagnétisme : théorèmes d'équivalence, d'induction, de réciprocité, de Babinet, principe de dualité, théorie des images. Équation intégrale du champ électrique et solution par méthode des moments. Optique géométrique, optique physique et théorie géométrique de la diffraction. Analyse et synthèse de réseaux d'antennes. Étude d'éléments rayonnants : antennes filaires et imprimées, à périodicité logarithmique, à fente, biconique, Yagi-Uda, à microruban, cornets, réflecteurs paraboliques.

Description
Équations de Maxwell avec des conditions aux limites. Concepts des solutions statiques et dynamiques. Méthodes numériques dans les domaines temporel et fréquentiel. Discrétisation spatiale et transformation spectrale. Techniques modernes appliquées à des problèmes à deux et à trois dimensions. Méthodes spectrales. Méthode de lignes. «Transmission Line Matrix (TLM)».

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Formulation probabiliste du problème de la transmission de messages numériques dans des voies de communication bruitées. Représentation géométrique des signaux et du bruit. Structures de récepteurs optimaux. Calculs de probabilités d'erreur des principales constellations. Borne union et borne de Chernoff sur les probabilités d'erreurs. Signalisation efficace par séquences et bornes sur la probabilité d'erreur. Taux de coupure et capacité des canaux de communications. Systèmes de contrôle d'erreurs par codage en bloc et codage convolutionnel. Décodage probabiliste des codes convolutionnels : décodage de Viterbi et décodage itératif. Applications, tendances et développements récents.

Description
Lignes de transmission incluant lignes micro-rubans et coplanaires. Paramètres S. Éléments localisés et distribués; circuits passifs; circuits imprimés; représentation de circuits radio-fréquences et micro-ondes; atténuation et déphasage; théorie et conception de coupleurs hybrides et directifs; modes pairs/impairs; diviseurs/combineurs de puissance Wilkinson; T-magique; synthèse et conception du réseau micro-ondes; prototype de filtre et résonateur; lignes et sections couplées; perte d'insertion; filtres (de type Butterworth, Chebyshev et elliptique; filtres passe-bas, passe-haut, passe-bande et filtre coupe-bande), K-/J-inverseurs; conception assistée par ordinateur (CAO); mesure et caractérisation des coupleurs directifs ; filtres et circuits linéaires.

Description
Analyse des performances d'un lien de communications radiofréquences pour les communications sans fil. Étude des architectures des émetteurs/récepteurs. Étude des différents types d'éléments non-linéaires et actifs (diodes et transistors) utilisés pour concevoir les différents blocs fonctionnels des émetteurs/récepteurs. Conception de circuits radiofréquences d'amplification linéaire. Conception, réalisation et test d'un circuit/sous-système d'amplification ou de mélange de fréquences.

Description
Fonctionnement physique d'un réseau optique (source, gestion physique de canaux et de signaux, propagation et amplification, détection et bruit) dans un contexte de télécommunication et de capteurs optiques. Concepts fondamentaux de la lumière (équation d'onde, polarisation, diffraction, dispersion et interférence). Guides d'onde diélectriques (fibres optiques), sources lumineuses (LED et laser semi-conducteurs), amplification par fibre optique (terre-rares et optique non-linéaire) et détecteurs de lumière (conversion de lumière en signal électrique). Composants passifs (réseaux de Bragg, coupleurs, circulateurs) et composants actifs (modulateur EO par optique non-linéaire), gestion du bruit. Systèmes de capteurs optiques ponctuels (types de senseurs et fonctionnement) et distribués (principes de réflectométrie temporelle (OTDR) et dans le domaine de Fourier (OFDR)).

Description
Concepts fondamentaux de la théorie des antennes. Caractéristiques des antennes: diagramme de rayonnement, directivité, gain, polarisation, surface effective, réciprocité. Étude des différents types d'antennes pertinentes aux systèmes de satellite : antennes à cornet, à réflecteur, à réseau, à faisceaux multiples. Étude des circuits d'alimentation des antennes spatiales. Introduction à l'environnement spatial et ses impacts sur l'opération des antennes. Introduction aux méthodes numériques pour la conception d'antennes et aux techniques et installations de mesure. Conception d'antennes à l'aide d'un logiciel de simulation. Étude d'antennes pour différentes applications spatiales : satellites géostationnaires de communications, constellations de satellites en orbite basse ou moyenne, satellites d'observation de la Terre, satellites d'exploration, stations spatiales.