The adaptive time-frequency distribution using the fractional fourier transform

Dans cet article nous allons présenter une nouvelle méthode temps-fréquence pour la reduction des terms d'interférence. On va considérer le cas des signaux multi-composants, pour lequel l'élimination des termes d'interférence est difficile à résoudre. Pour extraire les composants utiles, nous proposons une technique basée sur le concept de décomposition atomique. Nous définissons une structure algorithmique pyramidale, en envisageant deux buts: l'amélioration des performances du processus d'estimation et la réduction de la complexité. On met en évidence les avantages de cette méthode, en ce qui concerne l'estimation du taux de modulation linéaire et la complexité

Application de la méthode de sammon pour la reconnaissance des cibles radar à partir de leur profils de distance

Un travail de recherche important est déployé depuis plusieurs années pour permettre aux radars de réaliser la reconnaissance des cibles à partir de leurs profils de distance. Le principal incovénient lié à leur utilisation concerne leur dépendance par rapport à l'angle de visée, ce qui conduit à des bases de données de taille très importante. Nous proposons alors pour la sélection des caractéristiques d'associer la méthode de Sammon à un perceptron multicouches, initialisé par la solution de l'analyse en composantes principales. Nous obtenons ainsi une technique de projection fidèle, rapide et disposant d'une bonne capacité de généralisation

High resolution identification of an underwater channel from unknown transient stimuli

Cette communication présente un pré-traitement dédié à la tomographie passive océanique. Pour une source unique, l'estimation de sa fréquence instantanée permet l'estimation de la réponse impulsionnelle du canal en présence de trajets multiples. Grâce à l'utilisation de la transformée de Wigner Ville ou de transformées basées sur un noyau gaussien, des performances équivalentes à celles du filtrage adapté sont obtenues. Deux outils Temps Fréquence Haute Résolution sont alors proposés pour améliorer la solution initiale

Impairment of gut microbial biotin metabolism and host biotin status in severe obesity: effect of biotin and prebiotic supplementation on improved metabolism

Objectives Gut microbiota is a key component in obesity and type 2 diabetes, yet mechanisms and metabolites central to this interaction remain unclear. We examined the human gut microbiome\u27s functional composition in healthy metabolic state and the most severe states of obesity and type 2 diabetes within the MetaCardis cohort. We focused on the role of B vitamins and B7/B8 biotin for regulation of host metabolic state, as these vitamins influence both microbial function and host metabolism and inflammation. Design We performed metagenomic analyses in 1545 subjects from the MetaCardis cohorts and different murine experiments, including germ-free and antibiotic treated animals, faecal microbiota transfer, bariatric surgery and supplementation with biotin and prebiotics in mice. Results Severe obesity is associated with an absolute deficiency in bacterial biotin producers and transporters, whose abundances correlate with host metabolic and inflammatory phenotypes. We found suboptimal circulating biotin levels in severe obesity and altered expression of biotin-associated genes in human adipose tissue. In mice, the absence or depletion of gut microbiota by antibiotics confirmed the microbial contribution to host biotin levels. Bariatric surgery, which improves metabolism and inflammation, associates with increased bacterial biotin producers and improved host systemic biotin in humans and mice. Finally, supplementing high-fat diet-fed mice with fructo-oligosaccharides and biotin improves not only the microbiome diversity, but also the potential of bacterial production of biotin and B vitamins, while limiting weight gain and glycaemic deterioration. Conclusion Strategies combining biotin and prebiotic supplementation could help prevent the deterioration of metabolic states in severe obesity

Filtrage temps-fréquence des signaux à modulation de phase instantanée non-linéaire

La non-stationnarité des observations dans les applications réelles (e.g. radar, acoustique sous-marine, multimédia) nécessite l établissement de méthodes permettant d identifier et d extraire les structures pertinentes pour un traitement précis de l information. Dan un tel contexte, le modèle le plus général est la classe des signaux multi-composantes, non-homogènes (i.e. possédant des lois de fréquence instantanée différentes) et non-linéaires (i.e. possédant des lois de phase instantanée polynomiales de degrés supérieurs à deux). Les travaux de cette thèse sont articulés autour des problématiques de filtrage non-stationnaire pour l extraction de composantes temps fréquence dans le cas de tels signaux. Pour réaliser efficacement extraction des composantes d intérêt, l architecture de traitement est fondée sur la définition d une classe de filtre non-stationnaire basée sur une généralisation des opérateurs de déformation temporelle. Cette classe de filtres nécessite très peu d a priori sur la forme d onde à extraire et permet de réaliser le traitement directement dans l espace monodimensionnel du signal. L adaptation des paramètres de filtres en fonction de l application est réalisée au moyen d une étape de calibration. À cette fin, l algorithme est fondé sur l estimation du maximum de vraisemblance adapté au suivi des composantes et à partir de critères fondés sur la continuité de fréquence, d amplitude et de phase instantanées. Finalement, les performances opérationnelles des approches sont illustrées dans les contextes des canaux de propagation convolutifs et dispersifs, de l acoustique sous-marine et du tatouage audio.The non-stationarity of the observations in real-life applications (e.g. radar, underwater acoustics, multimedia) requires methods for the identification and the extraction of relevant structures for information processing. In such context, the most general model is the class of multi-components, non-homogenous (i.e. with different instantaneous frequency laws) and non-linear (i.e with instantaneous polynomial phase laws of degree higher than two) signals. The topic of this thesis deals with the non-stationary filtering of signals for the extraction of time-frequency components in the context of such signals. To do so, the processing framework rests on the definition of a class of non-stationary filters which s based on a generalization of time-warping operators. This class of filters requires few a priori assumptions on the component that have to be extracted and allows to process signals directly on the monodimensional signal space. The adaptation of the parameters of the filter is done by means of a calibration step. Hence, the algorithm is based on the estimation of the maximum likelihood for the tracking of components and on a set of criteria related to the continuity of instantaneous frequency, amplitude and phase. Finally, operational performances of these approaches are illustrated in the context of convolutive and dispersive channels, underwater acoustics and audio watermarking. Keywords Non-stationary signals, time-frequency filtering, warping operators, convolutive and dispersive channels, audio watermarking.BREST-BU Droit-Sciences-Sports (290192103) / SudocSudocFranceF

Séparation et reconnaissance des signaux d interception en télécommunications

Cette thèse aborde le contexte de la surveillance civile ou de la Guerre Électronique, où l'on peut être confronté aux problèmes de reconnaissance automatique et de séparation aveugle de plusieurs modulations. Elle s articule autour de 3 parties principales. La première, traite les problèmes liés à la synchronisation des fréquences porteuses. Ces problèmes résultent de la méconnaissance de la modulation utilisée et de la précision insuffisante des méthodes d estimation spectrale classiques (signaux multi- composantes). Deux nouvelles approches sont proposées pour stabiliser les constellations des signaux captés. La deuxième partie introduit deux algorithmes de reconnaissance automatique de modulations numériques. Ces algorithmes sont basés sur de nouvelles caractéristiques distinctives afin d assurer la classification préliminaire ainsi que la classification raffinée. Les résultats expérimentaux ont montré que les deux méthodes sont capables de classifier correctement des modulations de type MPSK, MQAM et MFSK, et peuvent être facilement mises en œuvre pour d'autres types de signaux. Enfin, dans la troisième partie, la séparation aveugle des mélanges convolutifs indéterminés est abordée. En se basant sur une seule observation d'un mélange de deux signaux numériques, un nouveau critère de séparation, ainsi qu'une nouvelle structure d'un récepteur-séparateur sont proposés. Grâce à cette nouvelle structure, il devient possible d'estimer simultanément les réponses impulsionnelles des filtres d'émission et des canaux de transmission, ainsi que les suites de symboles émis par les deux sources.This thesis deals with approaches in the context of the Civil Surveillance or the Electronic Warfare, where one can be confronted with the problems of automatic recognition and blind separation of modulations. It is composed of 3 main parts. The first part, touch on the problems related to carrier frequency synchronization. These problems result from the unknown modulation type and the insufficient precision of classical methods for spectral estimation (multi-component signals). Two new approaches are proposed to stabilize the constellations of the captured signals. The second part introduces two algorithms of automatic recognition of digital modulations. These algorithms are based on new distinctive features in order to ensure preliminary as well as fine-tuned classification. The experimental results showed that the two methods are able to classify correctly MPSK, MQAM and MFSK modulation types, and can be easily adopted for other types of signals. Lastly, in the third part, the blind separation of underdetermined, convolutifs mixtures is described. Using only one observation of a mixture of two digitally modulated signals, a new criterion of separation, as well as a new structure of a receiver-separator is proposed. Thanks to this new structure, it becomes possible to estimate, in the same time, the impulse responses of the emission filters and the transmission channels, as well as both sequences of the emitted symbols.BREST-BU Droit-Sciences-Sports (290192103) / SudocSudocFranceF

Radar detection rpediction in K-distributed sea clutter using pade approximation technique

International audienc

Reconnaissance des objets 3D à partir de leur signature électromagnétique

International audienc

On the use of time-frequency warping operators for analysis of marine-mammal signals

Processing marine-mammal signals for passive oceanic acoustic tomography or species classification are problems that have recently attracted attention in scientific literature. Practically, it has been observed that the time-frequency structures of the marine-mammal signals are generally non-linear. This fact dramatically affects the performances achieved by the Cohen's class methods, knowing that these methods correctly perform only for linear time-frequency structures. Fortunately, it is possible to generate other class of time-frequency representations (TFRs) using the warping operator principle. Based on this principle, we propose a new method for marine-mammal signal characterization. More precisely, many warping operators will be used to “linearize” the time-frequency content of the signal. Furthermore, the chirp-like structures will be estimated. The results obtained for real data illustrate the attractive outlines of the proposed method