Prony model with time varying poles

This communication proposes a new Prony model with time-varying poles fo r modelisation of nonstationary signals. This new model is based upon a linea r combination of time–varying exponentials. This method leads to an extension of several techniques of stationary spectral estimation to the nonstationary case : amplitude and phase are time–varying. We show and justify a method and th e corresponding algorithm to estimate the complete new parameter vector. The determination of the time–varying parameters requires five steps : estimation of the time–varying AR parameters, estimation of the right poles of the linear time – varying system, modelisation of these poles, computation of the new poles, and least–square estimation of the amplitudes . To validate this model, a simulation signal composed of two chirps is chosen .L'article propose un nouveau modèle de Prony à pôles dépendant du temps pour modéliser des signaux non stationnaires. Ce modèle est basé sur une combinaison linéaire d'exponentielles complexes à coefficients variant avec le temps. Il est une extension des techniques d'estimation spectrale appliquée dans le cas stationnaire : l'amplitude et la phase du signal varient avec le temps. Nous présentons et justifions une méthode avec l'algorithme correspondant pour estimer complètement les paramètres du modèle. Le calcul des paramètres dépendant du temps nécessite cinq étapes : l'estimation des paramètres autorégressifs (AR) variant avec le temps, l'estimation des pôles à droite, la modélisation de ces pôles, le calcul des nouveaux pôles et l'estimation avec une méthode des moindres carrés des facteurs d'amplitudes. Pour valider le modèle, une simulation est effectuée sur un signal à deux composantes de loi en fréquence variant linéairement avec le temps

Frequency estimation : Survey of parametric methods

This paper is a survey of parametric modeling applied to frequency estimation of sinusoidal signals corrupted by an additive noise . A summary of major estimation methods using second or higher order statistics is presented . Discussed techniques include classica l AR modeling (based on Yule-Walker equations) and "High Resolution" methods (Truncated SVD, Root-MUSIC and ESPRIT) . Th e maximum likelihood estimator and Bayesian methods are also under interest . But the selection of the model order in these method s is often a critical one . Thus major model order estimation methods are reviewed . Finally, the efficiency of each method is examined through a simulation example .Le but de cet article est de dresser un panorama des méthodes paramétriques appliquées à l'estimation de fréquences de signaux sinusoïdaux bruités (bruit additif). Nous rappelons les principales méthodes d'estimation basées sur les moments du signal : méthodes classiques déduites des équations de Yule-Walker et méthodes « Haute Résolution » (SVD tronquée, Root-MUSIC et ESPRIT). Nous présentons aussi l'estimateur du maximum de vraisemblance et l'estimation Bayésienne. L'efficacité de ces méthodes étant souvent liée au choix de l'ordre du modèle, nous rappelons les principaux estimateurs de l'ordre. Enfin, une comparaison des méthodes met en évidence les performances de chacune

Cyclostationnarités d'ordre 1 et 2 : application à des signaux vibratoires d'engrenages

Le diagnostic précoce des pannes des engrenages fait, en particulier, appel aux caractéristiques cyclostationnaires du signal vibratoire. La cyclostationarité d'un signal se manifeste sur les propriétés moyennes (ordre 1) et sur les propriétés énergétiques (ordre 2) du signal. Nous montrons l'importance de la prise en compte de ces 2 ordres de cyclostationarité pour l'analyse du signal et pour l'estimation de la corrélation spectrale. Nous appliquons cette nouvelle méthode de caractérisation à un signal vibratoire d'engrenage. L'exploitation complète des propriétés cyclostationnaires d'ordre 1 et 2 apporte de nouveaux moyens de diagnostic

Démarche d'analyse spectrale en vue d'une interprétation automatique, application à un signal d'engrenages

Cet article décrit une démarche complète d'analyse spectrale commune à des experts du signal et du domaine concerné (acoustique, mécanique vibratoire) dans le but d'estimer un contenu spectral. L'originalité réside dans le processus de décision qui est fondé sur une confrontation de méthodes (Fourier, Maximum de Vraisemblance, paramétriques, déflation) couplée à une interprétation spectrale. Une pré-analyse consiste à évaluer certaines propriétés du signal (stationnarité, hypothèse gaussienne) et à étudier son autocorrélation. Ensuite, une démarche est construite à partir d'une succession d'analyses spectrales, aboutissant à la détection et à l'identification des différents motifs spectraux. L'interprétation de chaque étape est facilitée par la mise en place de critères objectifs. Enfin des analyses complémentaires sont envisagées (cyclostationnarité, recherche d'harmoniques)

Transcriptional Analysis of Lactobacillus brevis to N-Butanol and Ferulic Acid Stress Responses

The presence of anti-microbial phenolic compounds, such as the model compound ferulic acid, in biomass hydrolysates pose significant challenges to the widespread use of biomass in conjunction with whole cell biocatalysis or fermentation. Currently, these inhibitory compounds must be removed through additional downstream processing or sufficiently diluted to create environments suitable for most industrially important microbial strains. Simultaneously, product toxicity must also be overcome to allow for efficient production of next generation biofuels such as n-butanol, isopropanol, and others from these low cost feedstocks.This study explores the high ferulic acid and n-butanol tolerance in Lactobacillus brevis, a lactic acid bacterium often found in fermentation processes, by global transcriptional response analysis. The transcriptional profile of L. brevis reveals that the presence of ferulic acid triggers the expression of currently uncharacterized membrane proteins, possibly in an effort to counteract ferulic acid induced changes in membrane fluidity and ion leakage. In contrast to the ferulic acid stress response, n-butanol challenges to growing cultures primarily induce genes within the fatty acid synthesis pathway and reduced the proportion of 19:1 cyclopropane fatty acid within the L. brevis membrane. Both inhibitors also triggered generalized stress responses. Separate attempts to alter flux through the Escherichia coli fatty acid synthesis by overexpressing acetyl-CoA carboxylase subunits and deleting cyclopropane fatty acid synthase (cfa) both failed to improve n-butanol tolerance in E. coli, indicating that additional components of the stress response are required to confer n-butanol resistance.Several promising routes for understanding both ferulic acid and n-butanol tolerance have been identified from L. brevis gene expression data. These insights may be used to guide further engineering of model industrial organisms to better tolerate both classes of inhibitors to enable facile production of biofuels from lignocellulosic biomass

Application de la quantification a reference stochastique au controle des cycles limites en filtrage numerique recursif

La présente communication traite de l'application de la quantification à référence stochastique au contrôle des cycles limites en filtrage numérique récursif. La première partie est consacrée à un rappel de quelques notions sur la quantification aléatoire et la quantification à référence stochastique. L'opération d'arrondi aléatoire est ensuite abordée dans la deuxième partie, et la variance du bruit introduite par ce type d'arrondi est calculée. Dans la troisième partie, nous présentons les résultats obtenus d'une simulation sur microcalculateur, du contrôle des cycles limites pour une section du 2° ordre d'un filtre numérique utilisant la quantification à référence stochastique