L'objectif de ces travaux de thèse est de proposer une méthodologie de modélisation multi-niveaux d'un microsystème autonome. Pour atteindre cet objectif, nous avons fourni une bibliothèque de modèles implémentés en VHDL-AMS et en SPICE pour différents blocs d'un nœud de réseaux de capteurs sans fils. Ces blocs appartiennent à différents domaines de la physique. Le premier modèle est celui d'un microgénérateur piézoélectrique qui récupère de l'énergie mécanique et la convertit en énergie électrique pour alimenter le reste du système. Le deuxième modèle est celui d'une batterie Li-Ion utilisée pour stocker cette énergie. Ce dernier a été fourni et validé sous différents profils de charge, de décharge et pour des températures différentes. Une bibliothèque de modèles VHDL-AMS et SPICE a également été fournie pour le bloc de gestion d'énergie. Deux niveaux d'abstraction ont été considérés pour ce bloc : un niveau indépendant de la technologie et un autre relié à la technologie CMOS 130 nm de STMicroelectronics. Dans le dernier chapitre, des simulations globales et multi-abstractions ayant pour but de donner un aperçu des possibilités offertes par cette méthodologie ont été présentées. Par ailleurs, des comparaisons avec des résultats expérimentaux, ont été proposées tout au long de ce travail.

Depuis de nombreuses années, la prise en compte des critères de compatibilité électromagnétique (CEM) constitue une étape capitale dans la conception des systèmes électroniques. Or, l'augmentation de la complexité des circuits intégrés rend indispensable l'étude du comportement électromagnétique directement au niveau du silicium. L'objectif de ces travaux est la définition d'une méthodologie de prédiction, avant fonderie, de l'émission conduite des circuits intégrés. Celle-ci s'appuie sur le langage VHDL-AMS et le modèle ICEM (Integrated Circuit Electromagnetic Model), et peut s'intégrer dans un flot de conception industriel. / For many years, taking into account electromagnetic compatibility (EMC) constraints has been a fundamental requirement in electronic system design. However, the increase in complexity of integrated circuits now demands the study of their electromagnetic behavior at chip level. The objective of this work is the definition of a methodology aimed at predicting conducted emission in integrated circuits. This methodology is based on the VHDL-AMS language and the ICEM (Integrated Circuit Electromagnetic Model) model, and can be integrated into an industrial design flow.

The objective of the proposed research is to investigate the design of Self-Aware Radio Frequency Circuits and Wireless Communication Systems that can adapt to environmental and process variations to always operate at minimum power levels possible, extending battery life. The explosive growth of portable battery operated devices has mandated design of low power circuits and systems to prolong battery life. These devices fabricated in modern nanoscale CMOS technologies suffer from severe process variation due to the reduced controllability of the fabrication process, causing yield loss. This calls for integrated low power and process tolerant design techniques, or design of systems that can adapt to its process and environment to maintain its performance while minimizing power consumption. Currently, most of the wireless circuits are designed to meet minimum quality-of-service requirements under worst-case wireless link conditions (interference, noise, multi-path effects), leading to high power consumption when the channel is better than worst-case. In this research, we develop a multi-dimensional adaptation approach for wireless transmitters and receivers that optimally trades-off power vs. performance across temporally changing operating conditions by concurrently tuning control parameters in the RF front end to lower power consumption. Tunable circuits (e.g. LNA) with built-in tuning knobs providing independent controllability of important specifications allow optimal adaptation. Process sensing using intelligent test and calibration facilitates yield improvement and the design of process tolerant environment adaptive systems. Low cost testing methodologies are developed for identification of the health of the wireless circuit/system. These are used in conjunction with tuning algorithms that tune a wireless system under process variation to meet performance specifications and recover yield loss. This testing and adaptation is performed once during the post manufacture test/tune phase to compensate for manufacturing variations. This can also be applied periodically during in field operation of a device to account for performance degradation due to ageing. Finally, process tolerant environment adaptive systems are designed.

名古屋大学年代測定総合研究センターシンポジウム報告

Cette thèse aborde les formalismes pour la modélisation multi-physique en support au cycle en V de conception. Ce travail a été réalisé dans le cadre du projet ANR-MoCoSyMec, selon la méthodologie du prototypage virtuel fonctionnel (PVF) et illustré sur des systèmes électromagnétiques. Nous nous sommes principalement intéressés au langage VHDL-AMS, en tant que support aux différents niveaux de modélisation apparaissant dans le cycle en V de conception. Cela nous a conduits à traiter la portabilité et l'interopérabilité en VHDL-AMS de diverses méthodes et outils de modélisation. Nous avons proposé et validé, via le formalisme des composants logiciels ICAr, des solutions aux limites de l'utilisation de VHDL-AMS pour modéliser certains phénomènes physiques reposants sur des calculs numériques. Nous avons étendu la norme ICAr pour supporter des modèles dynamiques décrits par des équations différentielles algébriques (DAE) ; et pour des besoins de co-simulation, nous pouvons également y associer un solveur. Ces développements sont désormais capitalisés dans le framework CADES. Enfin, nous avons proposé une architecture pour le portage de modèles d'un formalisme à un autre. Elle a été définie et mise en oeuvre plus particulièrement pour des modèles magnétiques réluctants (Reluctool) et des MEMS magnétiques (MacMMems) vers le VHDL-AMS. Ces formalismes et méthodologies sont mis en oeuvre autour du PVF d'un contacteur électromagnétique.

タンデトロン加速器質量分析計業績報告 Summaries of Researches Using AMS 1997 (平成9)年度

タンデトロン加速器質量分析計業績報告 Summaries of Researches Using AMS 1998 (平成10)年度

Un pic de 60Fe récemment observé dans une croûte ferromanganésienne a été interprété comme la trace de l'explosion d'une supernova qui aurait explosé, suffisamment proche du système solaire pour qu'elle puisse y déposer son empreinte sur la Terre, il y a 2.8 ° 0.4 millions d'années (Myr). Pour confirmer cette interprétation, d'une part avec une meilleure résolution temporelle, d'autre part en ayant accès à la mesure simultanée d'autres isotopes dans différentes phases géochimiques, les sédiments marins sont un outil particulièrement adapté. Ce travail a pour objectif de rechercher dans les sédiments marins les résidus de cette supernova sous forme d'anomalies isotopiques. Les trois principaux noyaux auxquels nous nous sommes intéressés sont l'129I, le 60Fe, et l'26Al, tous trois mesurés sous forme de rapports isotopiques par Spectrométrie de Masse par Accélérateur (SMA). Quantifier le flux des noyaux correspondant à la signature de cette supernova permettrait de mieux contraindre les modèles théoriques de nucléosynthèse stellaire. Ces résidus sont des isotopes produits par une séquence de combustions hydrostatiques pendant l'évolution stellaire et/ou par nucléosynthèse explosive lors de l'explosion de la supernova. Les conditions qui règnent au moment de l'explosion (température, densité de neutrons) permettent de penser que les supernovae pourraient être le site astrophysique du processus r.<br />L'étude en 129I a montré que la mesure de rapports 129I/127I pré-anthropogéniques nécessite un contrôle très strict des différentes sources possibles de contaminations en 129I, et ce d'autant plus lorsque l'on travaille avec de petites quantités d'iode (quelques microgrammes). Cette étude a permis de révéler un écart de plusieurs ordres de grandeurs entre la valeur pré-anthropogénique théorique et expérimentale du rapport 129I/127I dans le milieu marin. Les mesures SMA en 60Fe et 26Al ont permis d'établir, dans la phase authigène des sédiments marins, l'absence de signal en 60Fe sur la zone temporelle correspondant au signal observé dans la croûte Fe-Mn (2.4-3.2 Myr), ainsi qu'en 26Al de 2.6 à 3.2 Myr.

Atmospheric aerosol is an important component of our atmosphere influencing human health, regional and global atmospheric chemistry and climate. The organic component of submicron aerosol contributes around 50% of its mass and is a complex mixture of tens of thousands of compounds. Real-time aerosol mass spectrometry was the major measurement tool used in this work. The Aerodyne High Resolution Time of Flight Aerosol Mass Spectrometer (HR-ToF-AMS) can quantitatively measure the chemical composition and size distribution of non-refractory submicron aerosol (NR-PM1). The mass spectra provided by the instrument every few minutes contain information about aerosol sources and processes. This thesis uses the HR-ToF-AMS measurements in two areas of Greece to quantify the contributions of organic aerosol sources to the corresponding organic aerosol levels. Local and regional air pollution sources were monitored and characterized in two sites during intensive campaigns. The first campaign took place during the fall of 2011 (September 24 to October 23) in Finokalia, Crete, a remote-background coastal site without any major human activity. The aim of the study was to quantify the extent of oxidation of the organic aerosol (OA) during autumn, a season neither too hot nor cold, with reduced solar radiation in comparison to summer. The second one took place during the winter of 2012 (February 26 to March 5), in the third major city of Greece, Patras. The measurements were conducted in the campus of the Technological Educational Institute of Patras (TEI), in order to quantify the severity of the wintertime air pollution problem in the area and its sources. The contributions of traffic and residential wood burning were the foci of that study. The Finokalia site is isolated and far away from anthropogenic sources of pollution, making it ideal for the study of organic aerosol coming from different directions, usually exposed to high levels of atmospheric oxidants. The fine PM measured during the Finokalia Atmospheric Measurement Experiment (FAME-11) by the AMS and a Multi Angle Absorption Photometer (MAAP) was mostly ammonium sulfate and bisulfate (60%), organic compounds (34%), and BC (5%). The aerosol sampled originated mainly from Turkey during the first days of the study, but also from Athens and Northern Greece during the last days of the campaign. By performing Positive Matrix Factorization (PMF) analysis on the AMS organic spectra for the whole dataset the organic aerosol (OA) composition could be explained by two components: a low volatility factor (LV-OOA) and a semi-volatile one (SV-OOA). Hydrocarbon-like organic aerosol (HOA) was not present, consistent with the lack of strong local sources. The second field campaign took place in the suburbs of the city of Patras, 4 km away from the city center during the winter of 2012. During this 10-day campaign, organics were responsible for 70% during the day and 80% during the evening of the total PM1. The OA mean concentration during that period was approximately 20 μg m-3 and reaching hourly maximum values as high as 85 μg m-3. Sulfate ions and black carbon followed with 10% and 7% of the PM1. PMF analysis of the organic mass spectra of PM1 explained the OA observations with four sources: cooking (COA), traffic (HOA), biomass burning (BBOA), and oxygenated aerosol (OOA), related to secondary formation and long range transport. On average, BBOA represented 58% of the total OM, followed by OOA with 18%, COA and HOA, with the last two contributing of the same percentage (12%). / --

Afin d'accélérer ce processus de conception des systèmes embarqués, un environnement de simulation rapide et performant peut s'avérer indispensable. Pour la rendre performante, les modèles comportementaux des composants élémentaires du système doivent être capables de remplacer les éléments réels dans leurs influences et réponses à tous les phénomènes influents: perturbations, affaiblissements, retards... Nos travaux de thèse visent à contribuer à cette approche méthodologique : ils traitent le développement d'un émulateur des RCSFs. Pour ce faire deux types de simulateurs ont été étudiés: * le premier est un simulateur " software " basé sur la création de modèles comportementaux, décrits en langage VHDL-AMS. * le deuxième est un simulateur hardware basé sur la création des modèles logiques comportementaux, décrits en langage VHDL synthétisable. La simulation s'effectuera sur un composant FPGA cible. Des modifications peuvent être faites sur l'architecture de manière dynamique.