Image Compression Using Subband Wavelet Decomposition and DCT-based Quantization

International audienceThe aim of this work is to evaluate the performance of an image compression system based on wavelet-based subband decomposition. The compression method used in this paper differs from the classical procedure in the direction where the scalar quantization of the coarse scale approximation sub-image is replaced by a discrete cosine transform (DCT) based quantization. The images were decomposed using wavelet filters into a set of subbands with different resolutions corresponding to different frequency bands. The resulting high frequency subbands were vector quantized according to the magnitude of their variances. The coarse scale approximation sub-image is quantized using scalar quantization and then using DCT base quantization to show the benefit of this new optional method in term of CPU computationa1 cost vs restitution quality

Parsing Spice Netlists Using a Typed Functional Language

International audienceParsing a Spice netlist is the first step of all circuit simulation programs. This part is usually done by low-level coding techniques in C or Fortran language. The aim of this paper is to show the usefulness of functional programming techniques to the needs of scientific computing

Investigation in Low Drive Level Sensitivity of Quartz Resonator Affecting its Motional Parameters

Usually, starting of oscillation in a quartz crystal oscillator requires a resonator's input power in the range of – 20 dBm, but under storage a phenomenon known as Drive Level Dependency (DLD) or Drive Level Sensitivity (DLS) may appear that prevents the starting of oscillation. Several studies performed in the past have shown that at low drive level some quartz resonators may exhibit a large increase of their series resistance preventing the starting of oscillation. This work reviews the studies and results obtained for nearly fifty years on very low drive level sensitivity of quartz. The various mechanisms and models based on the hypothesis of moving particles and surface defects in the resonator inducing resistance increase and its relation with noise mechanism are reviewed as well. Also, the paper describes several experimental set-ups, and measurement procedures used to obtain very low drive level motional parameters. This work is a contribution to understand the problem of starting quartz after a long storage period. Some preliminary results of the series resistance measured at very low drive level are also presented

Study of the Oscillation Condition of Quartz Oscillators by Gyrator Transformation

International audienceThe calculation of the oscillation condition is one of the main points of oscillator analysis. Its determination in finite term allows one to calculate the steady state amplitude and frequency of the oscillator. Symbolic solutions provide an additional insight into the behavior of the circuit. As an example the sensitivity of the oscillator to parameter change can be expressed in an exact form. Numerical solutions are not as helpful as symbolic solutions in the design stage. We present a technique, based on the gyrator transformation, to set up the nonlinear equation network in a form suitable to be solved with analytical methods. We develop a symbolic program based on this technique. As an example, the symbolic program is applied to compute the exact expression of the steady state frequency and amplitude of the Van der Pol oscillator and the Colpitts oscillator

Strong attenuation using subwavelength apertures in a phononic plate

International audienceThe aim of this study is to demonstrate an acoustic screening in a periodically perforated plate. The phononic structure is constituted of sub-wavelength slit arrays, of the order of λ/10, in an aluminium plate that is immersed in water. These arrays act as Fabry-Pérot acoustic resonators, and through the coupling effect between them, we obtain a series of asymmetric shape peaks in the transmission spectra. This leads to an enhanced transmission at the res-onance frequencies as well as to improve the attenuation significantly at the anti-resonance frequencies. Therefore, the composition between these anti-resonance frequencies, through the geometrical features, enables to reach an attenuation up to 23 dB, with a relative band-width of 11% and a center frequency of 175 kHz

Modélisation Non Linéaire des Oscillateurs à Quartz, Développement d'un Logiciel de Simulation

In the past, the ultra-stable oscillatorsdevelopment for space and military applicationswas essentially based on practical andexperimental knowledge of specialists. A morerigorous approach was introduced to improvethe design and the optimization of the ultrastableoscillators (particularly quartz oscillators).This thesis follows a series of works within theframework of several contracts between theLPMO and the CNES concerning the modellingof quartz oscillators. The aim of our work is toprovide the CNES a software (called ADOQ)which permits the design of high quality quartzoscillators. The software developed for circuitwith high quality coefficient is based on anoriginal method of calculation called Grand-Sinus method. ADOQ software enables us tocompute the operating condition with highdegree of accuracy in frequency, amplitude,drive level of the resonator in steady state,transient, amplitude and phase noise spectra.The oscillator sensitivity to the variation in thecomponents can be evaluated. A very fewindustrial software can provide this kind ofinformation and generally they are obtainedwith tradeoff modifications and adaptations.This work is completed by experimentalvalidation of the Grand-Sinus method and agood agreement between the simulation resultsand the measurement on high quality coefficientquartz crystal oscillators has beendemonstrated.Pendant très longtemps, le développement des oscillateurs ultra-stables pour applications spatiales et militaires s'est appuyé surl'expérience et le savoir-faire de spécialistes grâce à des méthodes le plus souvent empiriques. Une démarche plus rigoureuse aété engagée pour améliorer la conception et l'optimisation des oscillateurs ultra-stables (plus particulièrement les oscillateurs à quartz). Cettethèse fait suite à une série de travaux dans le cadre de plusieurs contrats entre le LPMO et le CNES concernant la modélisation desoscillateurs à quartz. L'objectif de notre travail est de fournir au CNES un logiciel (nommé ADOQ) offrant à l'utilisateur un outil simple pour la conception d'oscillateurs à quartzperformants. A partir de méthodes de simulation spécifiques aux circuits à grand coefficient de qualité nous avons développéune méthode de calcul originale appelée méthode du Grand-Sinus. Le logiciel ADOQ est capable de déterminer avec une grandeprécision les conditions de fonctionnement des oscillateurs à quartz : fréquence, amplitude, puissance d'excitation du résonateur en régimepermanent, régime transitoire, spectres de bruit d'amplitude et de phase. Il permet par ailleurs de déterminer la sensibilité des caractéristiquesde l'oscillateur en fonction de la variation de la valeur des composants. Il existe actuellement très peu de logiciels industriels en mesure de fournir directement ces informations. Le travail effectué dans le cadre de cette thèse estcomplété par la validation expérimentale de la méthode Grand-Sinus et la vérification de la concordance des résultats de simulation avec les résultats de mesures

Modélisation non-linéaire des oscillateurs à quartz, développement d'un logiciel de simulation

Pendant très longtemps, le développement des oscillateurs ultra-stables pour applications spatiales et militaires s'est appuyé sur l'expérience et le savoir-faire de spécialistes grâce à des méthodes le plus souvent empiriques. Une démarche plus rigoureuse a été engagée pour améliorer la conception et l'optimisation des oscillateurs ultra-stables (plus particulièrement les oscillateurs à quartz). Cette thèse fait suite à une série de travaux dans le cadre de plusieurs contrats entre le LPMO et le CNES concernant la modélisation des oscillateurs à quartz. L'objectif de notre travail est de fournir au CNES un logiciel (nommé ADOQ) offrant à l'utilisateur un outil simple pour la conception d'oscillateurs à quartz performants. A partir de méthodes de simulation spécifiques aux circuits à grand coefficient de qualité nous avons développé une méthode de calcul originale appelée méthode du Grand-Sinus. Le logiciel ADOQ est capable de déterminer avec une grande précision les conditions de fonctionnement des oscillateurs à quartz: fréquence, amplitude, puissance d'excitation du résonateur en régime permanent, régime transitoire, spectres de bruit d'amplitude et de phase. Il permet par ailleurs de déterminer la sensibilite des caractéristiques de l'oscillateur en fonction de la variation de la valeur des composants. Il existe actuellement très peu de logiciels industriels en mesure de fournir directement ces informations. Le travail effectué dans le cadre de cette thèse est complété par la validation expérimentale de la méthode Grand-Sinus et la vérification de la concordance des résultats de simulation avec les résultats de mesures.BESANCON-BU Sciences Staps (250562103) / SudocSudocFranceF

Low-noise Oscillator AM and PM Spectra Simulation by using Nonlinear Time Domain Analysis

International audienc

Les outils CAO pour les Oscillateurs à Quartz Dédiés aux Applications Spatiales

Ce travail présente une étude comparative des différents outils CAO pour les circuits oscillateurs à quartz dédiée aux applications spatiales. Les principales difficultés d'analyse et de conception de ses circuits sont traitées avec un certain nombre d'outils CAO. Les avantages et les limitations de chacun de ces outils sont également détaillés dans ce travail. A l'issue de cette étude, des critères de choix d'outil CAO sont proposés dans le but d'aider les concepteurs des circuits oscillateurs à quartz à choisir correctement l'outil le plus adapté à leur problème spécifiques