Test estructural i predictiu per a circuits RF CMOS

En aquesta tesi s’ha desenvolupat una tècnica de test que permet testar un LNA i un mesclador, situats en el capçal RF d’un receptor CMOS, en una configuració de test semblant al mode normal de funcionament. La circuiteria necessària per a implementar aquesta tècnica consta d’un generador IF, per a generar el senyal IF de test, i d’un mesclador auxiliar, per a obtenir el senyal RF de test. Les observables de test escollides han estat l’amplitud de la tensió de sortida del mesclador i el component DC del corrent de consum. S’ha estudiat l’eficàcia de la tècnica de test proposada utilitzant les estratègies de test estructural i predictiu, mitjançant simulacions i mesures experimentals. La seva eficàcia és comparable a altres tècniques de test existents, però l’àrea addicional dedicada a la circuiteria test és inferior.En esta tesis se ha desarrollado una técnica de test que permite verificar un LNA y un mezclador, situados en el cabezal RF de un receptor CMOS, en una configuración de test similar al modo normal de funcionamiento. Los circuitos necesarios para implementar esta técnica son: un generador IF, que permite generar la señal IF de test, y un mezclador auxiliar, para obtener la señal RF de test. Las observables de test seleccionadas han sido la amplitud de la tensión de salida y la componente DC de la corriente de consumo. Se ha estudiado la eficacia de la técnica propuesta usando las estrategias de test estructural y predictiva, mediante simulaciones y medidas experimentales. Su eficacia es comparable a otras técnicas existentes, pero el área dedicada a la circuiteria de test es inferior.This PhD thesis develops a test technique intended for the RF front end of CMOS integrated receivers. This test technique allows testing individually the building blocks of the receiver in a sequential way. The test mode configuration of each block is similar to the normal mode operation. The auxiliary circuitry required to generate the test stimuli consists of an IF generator, which generates the IF test signal, and an auxiliary mixer that produces the RF test signal by mixing the IF test signal with the local oscillator signal. The test observables selected for the test are the voltage amplitude after the IF amplifier, and the DC component of the supply current in each block. The capability of the proposed test technique to perform structural and predictive test strategies has been validated by simulation and experimentally. Its efficiency is comparable to other existing techniques, but the silicon area overhead is lower

L'utilisation de systèmes intelligents réseautés pour l'instrumentation des structures en génie civil

Dans cette recherche, on a conçu et validé un nouveau noeud sans fil qui sera intégré dans un système automatique de contrôle des structures de génie civil. Le prototype est conçu à partir des dernières technologies dans le domaine des systèmes embarqués. Le prototype utilise la technologie développée pour les réseaux sans fil personnels WPAN (Wireless Personal Area Network) pour la transmission de données vers la centrale locale d'interrogation des données. Les capacités de calcul que le prototype possède nous permettent d'implémenter et d'exécuter plusieurs algorithmes de contrôle de l'état des structures. La transformée de Fourier rapide est utilisée comme algorithme illustratif dans le noeud sans fil. L'objectif de cette recherche est de mettre en place un réseau de capteurs sans fil qui supporte le calcul collaboratif en temps réel des dominées mesurées, pour l'identification des dommages potentiels dans la structure

Aeronautical engineering: A continuing bibliography with indexes (supplement 319)

This report lists 349 reports, articles and other documents recently announced in the NASA STI Database. The coverage includes documents on the engineering and theoretical aspects of design, construction, evaluation, testing, operation, and performance of aircraft (including aircraft engines) and associated components, equipment, and systems. It also includes research and development in aerodynamics, aeronautics, and ground support equipment for aeronautical vehicles

Architecture matérielle et flot de programmation associé pour la conception de systèmes numériques tolérants aux fautes

Whether in automotive with heat stress or in aerospace and nuclear field subjected to cosmic,neutron and gamma radiation, the environment can lead to the development of faults in electronic systems. These faults, which can be transient or permanent, will lead to erroneous results that are unacceptable in some application contexts. The use of so-called rad-hard components is sometimes compromised due to their high costs and supply problems associated with export rules.This thesis proposes a joint hardware and software approach independent of integration technology for using digital programmable devices in environments that generate faults. Our approach includes the definition of a Coarse Grained Reconfigurable Architecture (CGRA) able to execute entire application code but also all the hardware and software mechanisms to make it tolerant to transient and permanent faults. This is achieved by the combination of redundancy and dynamic reconfiguration of the CGRA based on a library of configurations generated by a complete conception flow. This implemented flow relies on a flow to map a code represented as a Control and Data Flow Graph (CDFG) on the CGRA architecture by obtaining directly a large number of different configurations and allows to exploit the full potential of architecture.This work, which has been validated through experiments with applications in the field of signal and image processing, has been the subject of two publications in international conferences and of two patents.Que ce soit dans l’automobile avec des contraintes thermiques ou dans l’aérospatial et le nucléaire soumis à des rayonnements ionisants, l’environnement entraîne l’apparition de fautes dans les systèmes électroniques. Ces fautes peuvent être transitoires ou permanentes et vont induire des résultats erronés inacceptables dans certains contextes applicatifs. L’utilisation de composants dits « rad-hard » est parfois compromise par leurs coûts élevés ou les difficultés d’approvisionnement liés aux règles d’exportation.Cette thèse propose une approche conjointe matérielle et logicielle indépendante de la technologie d’intégration permettant d’utiliser des composants numériques programmables dans des environnements susceptibles de générer des fautes. Notre proposition comporte la définition d’une Architecture Reconfigurable à Gros Grains (CGRA) capable d’exécuter des codes applicatifs complets mais aussi l’ensemble des mécanismes matériels et logiciels permettant de rendre cette architecture tolérante aux fautes. Ce résultat est obtenu par l’association de redondance et de reconfiguration dynamique du CGRA en s’appuyant sur une banque de configurations généréepar une chaîne de programmation complète. Cette chaîne outillée repose sur un flot permettant de porter un code sous forme de Control and Data Flow Graph (CDFG) sur l’architecture en obtenant un grand nombre de configurations différentes et qui permet d’exploiter au mieux le potentiel de l’architecture.Les travaux, qui ont été validés aux travers d’expériences sur des applications du domaine du traitement du signal et de l’image, ont fait l’objet de publications en conférences internationales et de dépôts de brevets

E-diagnostic de processus physiques à base des méthodes de haute résolution Application : machines éoliennes

The expansion of systems using intelligent sensors has prompted the study of physical processes E-diagnosis based on high resolution methods. The automated control of modern wind machines requires proactive maintenance. We proposed several indicators measuring the performance level of a wireless protocol for routing data packets to the monitoring station. A study to design a diagnosis system entitled IESRCM for local or remote monitoring for the mentioned machines is achieved. A comparison has been realized to appreciate the performance of this system when it is integrated with GPRS or Wi-Max wireless modules. The obtained results by simulation using Proteus ISIS and OPNET software have favored the incorporation of Wi-Max module in the proposed system because its advantages over GPRS. The high resolution spectral estimation methods are effectively used for detecting electromechanical wind turbine faults. In front of the diversity of these methods, an investigation of each algorithm separately has been performed with a composite signal of stator current containing several types of defects and under different noisy environments. It was deduced in therein that the accuracy of the spectral estimation depends on the degree of the signal disturbance, the severity level of the faults, the frequency sampling and the number of data samples. The comparison with simulation in Matlab that we have made between these algorithms has proved the superiority of ESPRIT algorithm. However, this algorithm has a relatively large computing time and requires an important memory size to be executed. To overcome this problem, an improvement of ESPRIT-TLS technique has been proposed to make it applicable in real time. A new version of this method is developed in this thesis entitled Fast-ESPRIT. The proposed development is made by combining pass band recursive filtering technique IIR of Yule-Walker and decimation technique. The evaluation of the proposed technique for wind turbine fault detection of various types is performed. The analysis of the obtained results confirms that the Fast-ESPRIT algorithm provides a very satisfactory spectral accuracy in discriminating the studied faults harmonics. It resulted in a reduced complexity with an eligible ratio, a reduction of the required memory size for its implementation 5 times lower and a decrease of calculation time about 14,25 times less. This method provides better spectral resolution even in presence of a significant number of harmonics of different faults. However, this new method has some limitations because it does not recognize the type and the severity level of a detected fault. Therefore, another real time control approach has been proposed. It combines the developed Fast-ESPRIT method, the fault classification algorithm called CAFH and a fuzzy inference system interconnected with vibration sensors located on various wind turbine components. A new indicator of severity level for each studied fault type was formulated. It allows avoiding unnecessary alarms. Matlab simulation of this approach under four failure types with a noise shows that it provides a good robustness of faults classification.L’expansion des systèmes utilisant des capteurs intelligents a incité l’étude d’E-diagnostic de processus physiques à base des méthodes de haute résolution. Le contrôle automatisé des machines éoliennes modernes nécessite la maintenance proactive. On a proposé plusieurs indicateurs mesurant le niveau de performance d’un protocole d’acheminement sans fil des paquets de données vers la station de supervision. Une étude de conception d’un système de diagnostic IESRCM permettant la surveillance locale ou à distance des machines indiquées est réalisée. Une comparaison a été effectuée pour apprécier les performances de ce système lors de son intégration avec les modules sans fil GPRS ou Wi-Max. Les résultats obtenus avec simulation sous Proteus ISIS et OPNET ont favorisé l’incorporation du module Wi-Max dans le système proposé en raison de ses avantages par rapport au GPRS. Les méthodes d’estimation spectrale à haute résolution sont efficacement utilisées pour la détection de défauts électromécaniques d’éoliennes. Devant la diversité de ces méthodes, une investigation de chaque algorithme à part est réalisée avec un signal composite du courant statorique contenant plusieurs types de défauts et sous un environnement différemment bruité. On a déduit à cet égard que la précision de l’estimation spectrale dépend du degré de perturbation du signal, du niveau de sévérité d’un défaut, de la fréquence d’échantillonnage et du nombre d’échantillons de données. La comparaison avec simulation sous Matlab qu’on a effectuée entre ces algorithmes a prouvé la supériorité de l’algorithme ESPRIT. Cependant, cet algorithme présente un temps de calcul relativement grand et demande une taille mémoire importante pour être exécuté. Pour contourner cet obstacle, on a proposé une amélioration de la technique ESPRIT-TLS pour la rendre applicable en temps réel. Une nouvelle version est développée dans cette thèse intitulée Fast-ESPRIT. L’élaboration envisagée est effectuée en combinant la technique de filtrage passe bande récursif IIR de Yule-Walker et la technique de décimation. L’évaluation de la technique proposée dans la détection de quatre types de défauts d’une éolienne est réalisée. L’analyse des résultats obtenus confirme que l’algorithme Fast-ESPRIT offre une précision spectrale très satisfaisante dans la discrimination des harmoniques des défauts étudiés. On a abouti à une complexité réduite avec un rapport admissible, à une réduction de l’espace mémoire requis pour son exécution 5 fois inférieur et à la diminution du temps de calcul d’environ 14,25 fois moins. Cette méthode offre une meilleure résolution même en présence d’un nombre important d’harmoniques de défauts différents. Cependant, cette nouvelle méthode présente quelques limitations puisqu’elle ne permet pas de reconnaitre le type et le niveau de sévérité d’un défaut détecté. On a donc proposé une autre approche de contrôle en temps réel. Celle-ci combine la méthode Fast-ESPRIT développée, l’algorithme de classification de défauts intitulé CAFH et un système d’inférence flou interconnecté aux capteurs de vibration localisés sur les différentes composantes d’éolienne. Un nouvel indicateur du niveau de sévérité de chaque type de défaut a été formulé. Il permet d’éviter les alarmes inutiles. La simulation sous Matlab de cette approche avec quatre types de défaillances en présence d’un bruit montre qu’elle offre une meilleure robustesse dans la classification des défauts

Novel and Emerging Strategies for Sustainable Mine Tailings and Acid Mine Drainage Management

Renewable energy and clean storage technologies are at the forefront of the world’s fight against climate change, including the UN-led move towards a carbon-neutral society. Because these complex technologies require more ‘critical’ metals and elements than fossil fuel-based technologies, the demands for raw materials in their manufacturing are skyrocketing and are projected to continue to increase into the foreseeable future.With ore grades on a steep decline, huge amounts of low-grade ores will have to be mined and processed to satisfy the world’s current and future demands for ‘critical’ metals and elements. Expansion of mining and mineral processing operations would mean more mining-related wastes—tailings, waste rocks and acid mine drainage (AMD)—notorious for their devastating and long-term destructive impacts on the environment. This Special Issue explored repurposing/reprocessing of tailings and AMD treatment cost reduction as promising alternatives to manage mine wastes more sustainably. It also includes articles on the critical roles of redox conditions and galvanic interactions on mine waste stability, hydrogeochemical controls on waste rock weathering, and climate change impacts on AMD formation in closed mines

Reliability Abstracts and Technical Reviews January - December 1970

Reliability Abstracts and Technical Reviews is an abstract and critical analysis service covering published and report literature on reliability. The service is designed to provide information on theory and practice of reliability as applied to aerospace and an objective appraisal of the quality, significance, and applicability of the literature abstracted

Diachronie en langue de spécialité. Définition d'une méthode linguistique outillée pour repérer l'évolution des connaissances en corpus. Un exemple appliqué au domaine spatial.

Co-financée par le Centre National d'Études Spatiales et le Centre National de la Recherche Scientifiques (Bourse de Docteur Ingénieur CNRS/Entreprise)This doctoral dissertation explores the question of the diachronic dimension in terminology using a tool-based approach applied to a diachronic corpus. This study focuses on a request from the French National Space Agency (Cnes) where both knowledge and technology necessarily evolve over the course of “long-term” space projects (approx. 20 yrs.). This phenomenon can be tricky and a source of difficulties, such as poor communication with new coming engineers who arrive during the project or unconscious modifications of the meaning or forms of terms, etc. Learning how to identify this evolution is therefore of prime importance. Our research aims at defining a linguistic method to track down knowledge evolution within texts. This aim allows us to structure a triple point of view: a theoretical one, a methodological one and an applied one. To do so, this doctoral dissertation presents a description of four linguistic cues which can be semi-automatically identified in corpora to observe evolution: frequency, contexts of evolution, variants and syntactic dependencies. The cues are studied in two diachronic corpora from the Cnes: one corpus made up of three editions of a course on optics and optoelectronics (1994-2002) and one technical corpus composed of specification reports from the DORIS project (1989-2000). This context makes it possible to offer theoretical and methodological paths in textual terminology to track down, study and characterize the evolution that is likely to appear in specialized fields, especially within an environment that has been very little explored, i.e. short-term diachrony. The approach developed in this study also sheds light on the interpretation of corpus data, firstly, by combining linguistic cues in order to build up a reliable interpretation (or even a diagnosis) of the evolution through linguistic cues; secondly, by reflecting on the place and role of the experts in analyses and by analyst-expert dialoguing as a driving force in the co-construction of interpretations.Dans cette thèse nous abordons la question de la diachronie dans les langues de spécialité à travers la définition d'une méthode linguistique pour repérer l'évolution des connaissances en corpus. Cette recherche s'ancre dans une demande appliquée émanant du Centre National d'Études Spatiales (Cnes), où la question de l'évolution prend une dimension particulière dans le cadre de projets spatiaux dits « de longue durée » (~20 ans), au long desquels les connaissances impliquées évoluent nécessairement. Ce phénomène, inévitable mais parfois insidieux, est susceptible d'entraîner un certain nombre de difficultés telles qu'une mauvaise communication avec les ingénieurs qui arrivent en cours de projet, une modification non consciente du sens/de la forme des termes, etc. L'objectif est donc de proposer une méthode pour repérer cette évolution, objectif qui permet d'articuler un triple regard sur la diachronie : un regard théorique, un regard descriptif et un regard appliqué. Pour ce faire, cette thèse propose la description de quatre indices linguistiques repérables semi-automatiquement en corpus pour observer l'évolution : la fréquence, les contextes d'évolution, les variantes et les dépendances syntaxiques. Ces indices sont explorés à partir de deux corpus diachroniques : trois éditions d'un cours d'optique et optoélectronique (1994-2002) et un corpus de rapports de spécification du projet spatial DORIS (1989-2000). Ce contexte permet de proposer des pistes théoriques et méthodologiques en terminologie textuelle pour repérer, étudier et caractériser l'évolution susceptible de se manifester dans les domaines de spécialité, en particulier sur de très courts intervalles temporels. La démarche mise en place dans cette recherche permet également d'alimenter la question de l'interprétation des données en corpus : tout d'abord à travers la combinaison d'indices comme moyen de construire une interprétation (voire un diagnostic) fiable de l'évolution à partir d'indices linguistiques ; ensuite à travers la question du rôle et de la place des experts dans l'analyse et du dialogue analyste/expert du domaine comme moteurs d'une co-construction de l'interprétation