En physique de l’atmosphère, la reconstruction d’une source polluante à partir des mesures de capteurs est une question importante. Elle permet en effet d’affiner les paramètres des modèles de dispersion servant à prévoir la propagation d’un panache de polluant, et donne aussi des informations aux primo-intervenants chargés d’assurer la sécurité des populations. Plusieurs méthodes existent pour estimer les paramètres de la source, mais leur application est coûteuse à cause de la complexité des modèles de dispersion. Toutefois, cette complexité est souvent nécessaire, surtout lorsqu’il s’agit de traiter des cas urbains où la présence d’obstacles et la météorologie instationnaire imposent un niveau de précision important. Il est aussi vital de tenir compte des différents facteurs d’incertitude, sur les observations et les estimations. Les travaux menés dans le cadre de cette thèse ont pour objectif de développer une méthodologie basée sur l’inférence bayésienne adaptative couplée aux méthodes de Monte Carlo pour résoudre le problème d’estimation du terme source. Pour cela, nous exposons d’abord le contexte scientifique du problème et établissons un état de l’art. Nous détaillons ensuite les formulations utilisées dans le cadre bayésien, plus particulièrement pour les algorithmes d’échantillonnage d’importance adaptatifs. Le troisième chapitre présente une application de l’algorithme AMIS dans un cadre expérimental, afin d’exposer la chaîne de calcul utilisée pour l’estimation de la source. Enfin, le quatrième chapitre se concentre sur une amélioration du traitement des calculs de dispersion, entraînant un gain important de temps de calcul à la fois en milieu rural et urbain. / In atmospheric physics, reconstructing a pollution source is a challenging but important question : it provides better input parameters to dispersion models, and gives useful information to first-responder teams in case of an accidental toxic release.Various methods already exist, but using them requires an important amount of computational resources, especially as the accuracy of the dispersion model increases. A minimal degree of precision for these models remains necessary, particularly in urban scenarios where the presence of obstacles and the unstationary meteorology have to be taken into account. One has also to account for all factors of uncertainty, from the observations and for the estimation. The topic of this thesis is the construction of a source term estimation method based on adaptive Bayesian inference and Monte Carlo methods. First, we describe the context of the problem and the existing methods. Next, we go into more details on the Bayesian formulation, focusing on adaptive importance sampling methods, especially on the AMIS algorithm. The third chapter presents an application of the AMIS to an experimental case study, and illustrates the mechanisms behind the estimation process that provides the source parameters’ posterior density. Finally, the fourth chapter underlines an improvement of how the dispersion computations can be processed, thus allowing a considerable gain in computation time, and giving room for using a more complex dispersion model on both rural and urban use cases.

Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η ανάπτυξη εφαρμογής για λειτουργικό σύστημα Android, τη μέτρηση του καρδιακού ρυθμού. Αρχικά μελετάται ο καρδιακός ρυθμός σαν λειτουργία του σώματος μας, παθήσεις που οφείλονται ή μπορούν να ανιχνευτούν από αυτόν. Γίνεται αναφορά στις φορητές ηλεκτρονικές συσκευές για τη μέτρηση και τις διαφορετικές τεχνολογίες που χρησιμοποιούν προκειμένου να την πραγματοποιήσουν. Τελικά, αναλύεται η τεχνική της φωτοπληθυσμογραφίας. Έπειτα παρουσιάζεται το λειτουργικό σύστημα Android, αναλύεται η αρχιτεκτονική του καθώς και η αρχιτεκτονική των εφαρμογών που αναπτύσσονται για αυτό το λογισμικό. Παρουσιάζεται η πλατφόρμα ανάπτυξης Eclipse καθώς και οι επιπρόσθετες δυνατότητες που αποκτά με την προσθήκη του πακέτου Android SDK. Τέλος παρουσιάζεται βασικό παράδειγμα εφαρμογής ώστε να μπορεί ο αναγνώστης να εξοικειωθεί με βασικές δομές που χρησιμοποιήθηκαν για την ανάπτυξη της παρούσας εφαρμογής. Παρουσιάζεται επίσης η λογική της εφαρμογής που αναπτύχθηκε. Βασικές αρχές για την ψηφιακή επεξεργασία σήματος όπως αυτές χρησιμοποιήθηκαν για την επεξεργασία του σήματος του καρδιακού ρυθμού αναλύεται αυτόματα από την εφαρμογή και τέλος προβάλλεται ο μηχανισμός εξαγωγής του τελικού συμπεράσματος, δηλαδή ο τρόπος με τον οποίο η εφαρμογή πραγματοποιεί την τελική της μέτρηση. / The subject of the thesis under consideration is the development of an application on the operating system Android,for the heart rate measurement. Initially I studied the heart rate as a function of the human body ailments caused or potentially detected by it.I made reference to any portable electronic devices to measure as well as various technologies used in order to accomplish it. At the last part I analyze the technique of photoplethysmography. I later present the operating system Android and I analyze the general logic and the architecture of the applications developed for this software.I presented the Eclipse development platform and the additional possibilities obtained by adding the packet Android SDK. Finally, I demonstated an example of a user friendly application with basic structures used in the development of this application. I also presented the application logic developed. Basic principles of digital signal processing such as those used for signal processing of heart rate are analyzed automatically by the mechanism and finally the final conclusion, that is the way the application performs the final measurement,is exported.

Αντικείμενο της παρούσας εργασίας είναι η επεξεργασία μεθόδων Ανάλυσης Ανεξάρτητων Κυρίαρχων Συνιστωσών (Independent Component Analysis) με εφαρμογή σε γεωηλεκτρικά και ηχητικά σήματα. Σκοπός αυτής της μεθόδου είναι η ανάκτηση των ανεξάρτητων κυρίαρχων συνιστωσών (δηλαδή τα σήματα των πηγών) από τα σήματα μίξης. Πραγματοποιήθηκαν εφαρμογές με τη μέθοδο ICA σε τρεις μορφές (πρότυπα, φωνής και γεωηλεκτρικά) σημάτων, καθώς και σε εικόνες, μέσω MATLAB. Η μέθοδος αυτή εκτελέστηκε με τη χρήση του αλγόριθμου FAST-ICA, ο οποίος δίνει τη δυνατότητα διαχωρισμού των πηγών από τα σήματα μίξης. Υπάρχουν δύο τρόποι εφαρμογής του αλγόριθμου FAST-ICA για τα σήματα, ο ένας είναι μέσω GUI και ονομάζεται FAST-ICA LAB και ο άλλος χρησιμοποιώντας τον κώδικα των αλγόριθμων FAST-ICA1 και ICA. Ακόμα πραγματοποιήθηκαν εφαρμογές σε εικόνες χρησιμοποιώντας επίσης τον αλγόριθμο FAST-ICA και η επεξεργασία εκτελέστηκε μέσω GUI που ονομάζεται ICA LAB. Γενικά, αυτή η μέθοδος μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε διάφορα πεδία όπως: οπτική απεικόνιση νευρώνων, αναγνώριση προσώπου, πρόβλεψη των τιμών του χρηματιστηρίου, κινητές τηλεφωνικές επικοινωνίες, αναγνώριση χρώματος αντικειμένου, ηλεκτροεγκεφαλογράφημα, επεξεργασία φωνής, κ.τ.λ. / The main object of this work is the process of methods of Analysis of Independent Sovereign Components with application in geoelectric and sound signals. The purpose of this method is to recuperate the independent sovereign components (signals of sources) from the mixture signals. The applications have been realised by method ICA not only in three forms (models, voice and geoelectric) signals but also in pictures through MATLAB. This method has been executed by the use of algorithm FAST-ICA, which gives the possibility to compare the sources from the mixture signals. There are two ways we can apply the algorithm FAST-ICA for the signals, there is one through GUI and is named FAST-ICA LAB and there is also one other using the code of algorithms FAST-ICA1 and ICA. In addition, the applications were realised in pictures using the algorithm FAST-ICA and the process was executed through GUI that is called ICA LAB. All in all, this method can be used in different fields such as: optical representation neurons, pattern recognition and procession of sound.

Στο πλαίσιο αυτής της εργασίας μελετήθηκαν οι διατάξεις επεξεργαστών και πιο συγκεκριμένα οι συστολικές διατάξεις επεξεργαστών. Επίσης αναπτύχθηκε CAD εργαλείο για την αυτόματη VLSI σχεδίαση συστολικών διατάξεων επεξεργαστών για αλγόριθμους επεξεργασίας σήματος. / In this book were studied the processor arrays and more concretely the systolic processor arrays. Also was developed CAD tool for the automatic VLSI designing of systolic processor arrays on signal processing algorithms.

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής ήταν η μελέτη μιας νέας ιδέας ψηφιακής διαμόρφωσης – αποδιαμόρφωσης σήματος. Με την νέα αυτή μέθοδο το φέρον σήμα διαμορφώνεται κατά πλάτος, συχνότητα και φάση. Η αποδιαμόρφωση δεν γίνεται με καμία από τις κλασσικές και ευρέως χρησιμοποιούμενες τεχνικές αλλά με μία νέα και πολλά υποσχόμενη μέθοδο. Τα χαρακτηριστικά αυτής της νέας μεθόδου μας ώθησαν να την μελετήσουμε σε βάθος για να διαπιστώσουμε τις δυνατότητες της και την αποτελεσματικότητα της. Η μελέτη της μεθόδου, πραγματοποιήθηκε σχεδιάζοντας το σύστημα διαμόρφωσης – αποδιαμόρφωσης στο εργαλείο MATLAB και κάνοντας σε κάθε βήμα του σχεδιασμού εξομοιώσεις λειτουργίας του συστήματος. Τα αποτελέσματα των εξομοιώσεων και η απόδοση του συστήματος παρουσία θορύβου μας βοήθησαν να κάνουμε διαφόρων ειδών βελτιστοποιήσεις στην εφαρμογή της μεθόδου. Η μέθοδος τελικά αποδείχτηκε ιδιαίτερα αποτελεσματική και αξιόπιστη ενώ και η απόδοση της παρουσία θορύβου ήταν πάρα πολύ καλή και συγκρίσιμη αν όχι και καλύτερη από τις υπάρχουσες μεθόδους. / In this project, we studied, designed and implemented a new method for digital signal modulation demodulaion. The Project’s aim was the development and evaluation of a new frequency, amplitude and phase demodulation method, which applies simple processing on triplets of samples to compute the characteristics of the incoming signal. The derived demodulation system has a wide dynamic range on the input signal and additionally, estimates the instantaneous input frequency, phase and amplitude extremely fast and with good resolution.

Η διπλωματική εργασία μου ασχολείται με την αφαίρεση θορύβου από Ηλεκτροκαρδιογράφημα(ΗΚΓ), με σκοπό τη καθαρότερη λήψη του σήματος για διαγνωστικούς σκοπούς. Ο θόρυβος στο ΗΚΓ προέρχεται από διάφορες πηγές, είτε τεχνικές, είτε φυσιολογικές. Η αφαίρεσή του είναι ουσιαστικής σημασίας. Στόχος της εργασίας αυτής είναι η παράθεση των κυρίων μεθόδων αφαίρεσης θορύβου από ΗΚΓ και του τρόπου λειτουργίας τους, καθώς και η παράθεση παραδειγμάτων από την πρόσφατη βιβλιογραφία. / --

Σύγκριση μεθόδων διαμόρφωσης και αποδιαμόρφωσης για πολυκαναλική μετάδοση σε γραμμές χαμηλής τάσης.Εφαρμογή 4,8 και 16 QAM διαμόρφωση και υλοποίηση με αλγόριθμο bit loading.Σύγκριση γραφικών παραστάσεων snr-ber / Comparison of modulation methods for power line communication.Application of 4,8 and 16 qam and bit loading algorithm.Comparison of snr-ber figures

- / -

Στην παρούσα διπλωματική εργασία γίνεται μελέτη των στατιστικών παραμέτρων ηχητικών σημάτων. Μελετάται η δυνατότητα αυτόματης ταξινόμησης μουσικής ανά είδος, η οποία βασίζεται στην εξαγωγή αυτών των παραμέτρων. Επίσης, μελετάται η μεταβολή αυτών σε συνθήκες αντήχησης, δίνοντας έμφαση στην παράμετρο φασματικής ασυμμετρίας ηχητικού σήματος. Σε αυτό το πλαίσιο, προτείνεται μέθοδος κατασκευής μοντέλου πρόβλεψης της συμπεριφοράς της συγκεκριμένης παραμέτρου σε συνθήκες αντήχησης, που στόχο έχει την εκτίμηση της απόστασης ηχητικής πηγής – δέκτη σε κλειστό χώρο, καθώς και την πρόβλεψη της ανωτέρω παραμέτρου ανηχωικού σήματος από σήματα με αντήχηση. / In this thesis we study the audio features and their applications, such as automatic music genre classification. It is also studied the behavior of these features under reverberant conditions, emphasizing on spectral skewness. In this framework, it is suggested a method of predicting the behavior of this feature under reverberant conditions, which could have many applications such as source - receiver distance estimation and prediction of the spectral skewness of anechoic audio signals.

- / -