La croissance rapide du marché des télécommunications a conduit à une augmentation significative du nombre de bandes de fréquences allouées et à un besoin toujours plus grand en terminaux offrant un accès à un maximum de standards tout en proposant un maximum de services. La miniaturisation de ces appareils, combinée à la mise en place de fonctions supplémentaires, devient un vrai challenge pour les industriels. Une solution consiste à utiliser des fonctions hyperfréquences accordables (filtres, commutateurs, amplificateurs,…). A ce jour, trois technologies d'accord sont principalement utilisées : capacités variables, matériaux agiles ou encore MEMS RF. Dans le cadre de cette thèse, nous avons travaillé sur l’optimisation de dispositifs hyperfréquences reconfigurables en utilisant des couches minces ferroélectriques KTN et des diodes varactor. Nos premiers travaux étaient relatifs à l’optimisation des dispositifs hyperfréquences accordables à base de couche minces KTN. Dans ce sens, nous avons tout d’abord caractérisé le matériau KTN en basse et haute fréquence afin de déterminer ses caractéristiques diélectriques et ses caractéristiques en température. Nous avons ensuite réalisé des dispositifs hyperfréquence élémentaires tels des capacités interdigitées et des déphaseurs à base de KTN. Leurs performances ont alors été comparées aux mêmes dispositifs réalisés cette fois à base de la solution la plus utilisée BST. Bien qu’un léger avantage soit acquis à la solution BST, il n’en reste pas moins vrai que les résultats avec le matériau KTN sont très proches indiquant que cette voie peut également, après optimisation, apporter une alternative au BST. La seconde partie de nos travaux concerne la réalisation de filtres planaires accordables en fréquence à base de matériaux KTN et de diodes varactor. Nous avons ainsi réalisé deux filtres passe-bande accordables. Un premier filtre passe-bande de type « open loop » possédant deux pôles agiles en fréquence centrale et un second filtre passe-bande de type SIR rendant possible l’accord de sa fréquence centrale ainsi que de sa bande passante à partir de diodes varactor. Lors de la conclusion sur nos travaux, nous évoquons les suites à donner à ce travail et les perspectives. / The rapid growth of the telecommunications industry has led to a significant increase in the number of allocated frequency bands and a growing need for terminals providing access to an increasing number of standards while offering maximum services. The miniaturization of these devices combined with the implementation of additional functions has become a real challenge for the industry. The use of tunable microwave functions (filters, switches, amplifiers ...) appears as a solution to this issue. In this way, three main technologies are mainly used: variable capacitors, tunable materials and RF MEMS. Within the scope of this thesis work, our investigations focused on tunable microwave devices optimization through the use of KTN ferroelectric thin films and varactor diodes. The first part of our study deals with the optimization of tunable microwave devices based on KTN ferroelectric thin films. In this way, we initially characterized KTN material in low and high frequency to determine its dielectric properties and characteristics according to the temperature. Then, we designed basic microwave devices such as interdigitated capacitors and phase shifters based on KTN thin films. Their performances were then compared with BST solution. Despite results highlighting a slight advantage to BST solution, KTN material, after optimization process, could be a BST alternative solution. In a second part, our work focused on the realization of tunable planar filters based on KTN materials and varactor diodes. We made two tunable bandpass filters. The first one is a center frequency tunable bandpass two pole open loop filter and the second one is a center frequency and bandwidth tunable SIR bandpass filter using varactor diodes. Finally, we discussed follow-up to give to this work and outlooks.

Les supercondensateurs sont des dispositifs de stockage de l'énergie électrique particulièrement intéressants pour les applications de puissance. Les rendre flexibles permet de considérer de nouvelles possibilités d'intégration. Néanmoins, l'optimisation de la densité d'énergie, point faible de ces dispositifs, passe par la recherche et l'étude de nouveaux matériaux d'électrode et d'électrolytes. Dans ce but, ce travail de thèse s'est orienté vers des matériaux pseudo-capacitifs, avec l'utilisation d'électrodes à base de MnO2, et d'électrolytes à base de liquide ionique fonctionnalisé de type biredox. Afin de conserver le caractère flexible des électrodes, le dioxyde de manganèse a d'abord été synthétisé pour la formulation d'encres à pulvériser sur substrat flexible. A cette occasion, l'influence de dispersants sur les performances a été étudiée. Les performances de matériaux nanocomposites à base de fibres de carbone et de graphène décorés par MnO2 ont ensuite été évaluées. Les contributions faradiques et surfaciques à la capacité développée par MnO2 ont ensuite été déterminées par une étude électrochimique fine. Enfin, l'étude d'un nouveau liquide ionique fonctionnalisé utilisé dans un dispositif carbone/carbone a confirmé l'attractivité de ces phénomènes faradiques dans les performances électrochimiques d'un supercondensateur. / Supercapacitors are attractive electrical energy storage devices for power applications. As flexible devices new integration opportunities can be consider. Nevertheless, the optimization of the energy density, weak point of these devices, proceeds through the search and the study of new electrode materials and electrolytes. In this aim, this thesis work is turned towards so called pseudo-capacitive materials, with the use of MnO2-based electrodes, and biredox Ionic Liquid electrolytes. To preserve the flexible behavior of the electrodes, the manganese dioxide was, at first, synthesized for the formulation of an ink to be sprayed on flexible substrates. The influence of dispersing agents on the electrochemical performances was evaluated. Performances of nanocomposite materials prepared with carbon nanofibers and graphene oxide sheets were also studied. Faradaic and surface contributions to the capacity developed by MnO2 electrode material were then determined by an advanced electrochemical study. Finally, the study of a new Ionic Liquid used in a symmetrical carbon/carbon supercapacitor confirmed the attractiveness of these Faradaic phenomena for the enhancement of the supercapacitor electrochemical performances.

Au cours de ces dernières années, le réseau électrique est devenu un candidat incontournable pour la transmission de données à haut débit à l’intérieur des bâtiments. De nombreuses solutions sont actuellement à l’étude afin d’optimiser ces technologies connues sous le nom Courants Porteurs en Ligne (CPL) ou PLC (Power-Line Communications). La technique MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) a été tout récemment transposée au réseau filaire électrique pour lequel différents modes d’alimentation peuvent être envisagés entre la phase, le neutre et la terre. Dans le cadre de cette thèse, nous proposons deux contributions originales à l’étude des communications numériques sur le réseau électrique à l’intérieur des bâtiments. La première contribution concerne la modélisation du canal MIMO-PLC. En repartant d’un modèle du canal paramétrique SISO (Single-Input Single-Output) connu dans la littérature, nous proposons un modèle du canal MIMO en considérant un nouveau paramètre caractérisant la corrélation spatiale. Le modèle proposé permet de représenter fidèlement la corrélation spatiale des mesures effectuées à l’échelle européenne. La deuxième contribution concerne le bruit impulsif présent sur le réseau électrique domestique qui constitue un problème majeur dans les systèmes de communications. Nous proposons une méthode basée sur la notion de capacité de coupure afin d’optimiser le débit moyen dans les systèmes OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) soumis aux bruits impulsifs. D’abord, nous étudions la capacité du système en fonction d’une marge de bruit fournie aux symboles transmis. Ensuite, nous déterminons l’expression analytique de la probabilité de coupure (outage) d’un symbole OFDM en fonction de cette marge, en étudiant de manière détaillée l’interaction entre l’impulsion de bruit et le symbole. A partir de ces deux calculs, nous déduisons la capacité de coupure. Puis, nous proposons une approche qui maximise l’espérance mathématique du débit reçu. Finalement, nous présentons les résultats obtenus dans le cas particulier d’une transmission à haut débit sur PLC en présence de bruits impulsifs. / In recent years, the electrical network has become an essential candidate for high-speed data transmission inside buildings. Many solutions are currently underway in order to optimize these technologies known under the name of in-home Power-Line Communications (PLC). Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) technique has recently been transposed into power-line networks for which different signal feeding possibilities can be considered between phase, neutral and earth wires. In this thesis, we propose two original contributions to indoor broadband PLC. The first contribution concerns the MIMO-PLC channel modeling. Based on a Single-Input Single-Output (SISO) parametric channel model presented in the literature, we propose a MIMO one by considering a new parameter which characterizes the spatial correlation. The proposed model enables an accurate description of the spatial correlation of European MIMO PLC field measurements. The second contribution is related to the impulsive noise present in power-line networks which constitutes a major problem in communications systems. We propose an outage capacity approach in order to optimize the average data rate in Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) systems affected by impulsive noise. First, we study the channel capacity as a function of a noise margin provided to the transmitted symbols. Then we determine the analytical expression of the outage probability of an OFDM symbol in terms of the noise margin, by studying in detail the interaction between the noise impulse and the symbol. Based on the two aforementioned relations, we deduce the outage capacity. Then we propose an approach that enables to maximize the average system data rate. Finally, we present the results in the particular case of indoor broadband PLC in the presence of impulsive noise.

Ce travail de thèse s’inscrit dans le cadre de l’intégration des films minces ferroélectriques de BaxSr(1-x)TiO3 au sein de dispositifs microondes. Dans un premier temps, les caractéristiques diélectriques des films de B0.3S0.7TiO3 déposés par pulvérisation cathodique ont été déterminées. Il a été mis en évidence l’intérêt d’une couche tampon dans le contrôle de l’orientation des films ainsi que son impact dans l’évolution des propriétés diélectriques. L’utilisation d’une structure coplanaire optimisée a été utilisée dans le but de déterminer les évolutions fréquentielles de la permittivité, des pertes ainsi que de l’accordabilité jusqu’à 67 GHz. La caractérisation du matériau a permis la réalisation et la qualification de l’élément de base dans la conception de dispositifs microondes accordables : la capacité ferroélectrique. Le phénomène d’agilité a été mis en exergue au sein de cette structure.Par la suite, une analyse complète a été menée sur un dispositif de type résonateur. Une étude analytique couplée à la réalisation de démonstrateur a permis de mettre en évidence la configuration nous permettant d’exploiter au mieux les propriétés des films de BST. / This work is dedicated to the integration of ferroelectric BaxSr(1-x)TiO3 thin films in microwave devices. Initially, the dielectric properties of B0.3S0.7TiO3 films deposited by radiofrequency magnetron sputtering were determined. It has been demonstrated the influence of a buffer layer in the control of orientation films and the impact in the evolution of dielectric properties. The realization of optimized coplanar waveguide has permit to determine the frequency evolution of permittivity, loss factor and tunability up to 67 GHz. The characterization of the dielectric properties has enabled the realization and qualification of the basic element in the design of tunable microwave devices: the ferroelectric capacitance. The agility property has been highlighted within this structure. Subsequently, a complete analysis was conducted on a resonator. An analytical study coupled with the demonstrator realization highlighted the configuration allowing us to exploit the properties of BST films.

L’objectif de ce travail est de déterminer l’influence des réductions de mobilité ostéo-articulaire passive et active sur la capacité posturo-cinétique. La réduction de mobilité passive est analysée à travers un mouvement d’élévation des membres supérieurs à vitesse maximale au cours duquel seront mesurés des indices électromyographiques (Tibial antérieur, Soléaire) et biomécaniques (plateforme de force, accéléromètre). La réduction de mobilité active est étudiée à partir d’un examen posturographique combiné à un mouvement de compression d’une barre dynamométrique et à l’enregistrement de la cinématique respiratoire. L’analyse de la composante passive révèle que, dès 50% de perte de mobilité au niveau de la région cervicale, la capacité posturo-cinétique (CPC) est perturbée. Le blocage passif des articulations des chevilles et du rachis cervical semble davantage réduire la CPC que celui des genoux ou du rachis lombaire. L’étude de la composante active montre que l'augmentation de la tension musculaire active le long du tronc est susceptible de perturber l'équilibre postural, mais uniquement lorsqu'elle dépasse un certain niveau. Ainsi les deux composantes, passive et active, de la mobilité ostéo-articulaire, paraissent chacune jouer un rôle dans la capacité à compenser les perturbations associées au maintien postural ou à l’exécution du mouvement. / The aim of this study was to determine the influence of passive and active components of osteoarticular mobility on the capacity posturo-kinetic. The passive component was analyzed through a paradigm of upper limb elevation at maximum velocity, during which electromyographic (Tibialis anterior, soleus) and biomechanical (force platform, accelerometer) parameters were measured. The active component was studied from an experimental paradigm associating a posturaphic examination with a bimanual compression of a dynamometric bar. Results analysis showed that the posturo-kinetic capacity (PKC) was reduced when the loss of mobility exceeded 50% at the neck level. Passively blocking the ankle joints and the cervical spine seemed more likely to reduce the PKC than blocking the knee or the lumbar spine. The study of the active component showed that the increase in active muscle tension along the trunk may impair body balance, but only when it exceeds a certain level. Thus the two components, passive and active, of the osteoarticular mobility, appeared as significant factors in the ability to compensate for the disturbances associated with postural maintenance or movement execution.

La thèse montre qu'il est possible de mieux concilier la conservation des forêts et le développement des agricultures familiales en recherchant des bases pour l'action, non pas dans la configuration des ressources à protéger, mais dans les logiques d'occupation de l'espace par l'agriculture et les processus de développement associés qui peuvent être compatibles avec la conservation. L'hypothèse testée est qu'un aménagement intégré des territoires locaux constitue une approche qui permet de répondre à cet objectif. Aborder la question de l'ancrage territorial des capacités d'adaptation des exploitations agricoles avec des outils et concepts de l'agronomie des territoires a permis de proposer une représentation dynamique des relations entre activités agricoles et enjeux de conservation, mais aussi d'identifier les différents niveaux d'organisation à prendre en compte pour concevoir cet aménagement. L'itinéraire méthodologique fondé sur une modélisation spatiale a également permis de mettre en œuvre une recherche participative pour valider les résultats obtenus et mobiliser les acteurs locaux et régionaux dans une réflexion collective sur les enjeux d'aménagement. Le cadre d'analyse élaboré pourrait être utile pour toute autre recherche s'intéressant aux interactions entre des mesures environnementales et la durabilité des agricultures familiales.

Dans cette thèse, nous nous intéressons au déploiement à grande échelle de la Voix sur IP (VoIP) dans des environnements Internet hétérogènes. Après une description des mécanismes de codage et de transmission de la voix sur l'Internet, nous étudions dans une première partie de la thèse, les limites de performance dans le cas d'une transmission d'un grand nombre de flux de voix sur IP entre deux passerelles téléphoniques. Nous discutons le besoin d'utilisation de mécanismes de contrôle de congestion pour le trafic de voix sur IP qui est en croissance continue sur l'Internet. Nous proposons un nouveau schéma de contrôle de congestion de la voix sur IP. Ce schéma combine le multiplexage de flux RTP et le mécanisme de contrôle TCP-amical (TCP-friendly) afin d'améliorer l'efficacité et la performance de la transmission des flux de voix sur IP et de garantir l'équité avec les autres types de trafic coexistant sur l'Internet. La deuxième partie de la thèse est consacrée à l'étude de la transmission de la voix dans des environnements de réseaux locaux sans fil IEEE 802.11e. Nous développons un modèle analytique permettant d'évaluer la capacité d'un réseau 802.11e en nombre de communications de voix sur IP en fonction des paramètres de l'application (codage audio utilisé) ainsi que des paramètres relatifs aux canal de transmission sans fil. Ce modèle peut être utilisé pour ajuster ces paramètres afin d'augmenter la capacité du réseau sans fil tout en considérant les contraintes strictes des communications interactives de la voix sur IP. Dans la dernière partie de la thèse, nous étudions le cas de la transmission de la voix sur IP dans des environnements Internet hétérogènes (filaires/sans fil) constitués en partie par des liens d'accès sans fil. Nous proposons une architecture basée sur une passerelle de voix sur IP placée au bord du réseau sans fil. Cette passerelle est utilisée pour adapter les flux de voix aux caractéristiques du réseau sans fil. Le mécanisme d'adaptation proposé estime dynamiquement l'état de congestion du canal sans fil et permet la différentiation entre les pertes de paquets causées par la congestion et celles dûes aux erreurs de transmission sur le canal sans fil. L'adaptation appropriée est alors appliquée. Le mécanisme d'adaptation proposé, ne nécessite pas de modifications du protocole de contrôle d'accès au canal sans fil (MAC), ce qui facilite son déploiement sur l'infrastructure réseau existante.

La première partie contient une description précise de <br />la singularité près de la diagonale de la fonction de Green <br />associée à un opérateur hypoelliptique. L'approche est <br />probabiliste et repose sur le développement de Taylor <br />stochastique des trajectoires de la diffusion associée <br />et sur les estimations à priori de la fonction de Green. <br />On donne des exemples et des applications à la théorie du <br />potentiel.<br />Dans la deuxième partie on étend le théorème de support <br />de Stroock-Varadhan pour la norme hölderienne. L'outil central <br />est l'estimation de la probabilité pour que le mouvement brownien <br />ait une grande norme hölderienne, conditionnellement au fait <br />qu'il ait une petite norme uniforme.

Ce travail, motivé par un besoin industriel, a pour objectif de déterminer les propriétés thermiques et thermomécaniques de fibres micrométriques de carbone et céramique à très haute température (1000-3000 K). Afin de fournir des mesures à de telles échelles et sur une telle gamme de température, notre étude a porté sur: la modélisation des phénomènes, le développement de méthodes d'identification stables, l'optimisation expérimentale et la recherche d'erreurs. En plus de ce travail important de développement de méthodes de mesures, un effort particulier a consisté à réaliser un maximum de caractérisations susceptibles d'apporter une connaissance précise des propriétés thermiques et thermomécaniques (inconnues jusqu'à présent) des fibres de carbone. Dans la première partie, relative à la détermination des propriétés thermomécaniques des fibres, la difficulté peut se résumer à la mise en oeuvre de méthodes susceptibles de détecter avec précision, à très haute température, des variations de l'ordre de quelques nanomètres sur des matériaux dont la dimension caractéristique est d'environ 10 mm. La méthode développée permet de réaliser indifféremment des mesures du coefficient de dilatation transverse et du coefficient de Poisson. Dans la deuxième partie, on détermine d'une part la capacité thermique massique à pression constante à l'aide d'une méthode analytique et d'autre part la diffusivité thermique longitudinale par méthode inverse, ce qui nous permet d'estimer la conductivité thermique. Dans les deux cas, la difficulté liée aux échelles micrométriques et aux très hautes températures se répercute sur l'expérimentation, sur les modélisations et sur le développement de méthodes d'identifications.

Ce travail présente une méthode et des outils pour l'ordonnancement en temps réel d'atelier lorsque des contraintes complexes issues du terrain sont à prendre en compte. L'approche retenue vise à caractériser non pas une solution au problème d'ordonnancement, mais un ensemble de solutions sous la forme de groupes d'opérations permutables. Dans ce contexte, on considère un ensemble d'ordres de fabrication, chacun comportant une date de livraison et une date de début au plus tôt et étant composé d'un ensemble d'opérations d'exécution. Chaque opération d'exécution nécessite simultanément pour sa réalisation un ensemble de ressources cumulatives ou disjonctives, chacune d'elles devant être sélectionnée dans un ensemble prédéfini appelé pool. Les contraintes de précédence entre les opérations d'exécution d'un même ordre de fabrication sont définies par des gammes non linéaires. On propose de caractériser l'activité de préparation nécessaire sur un sous-ensemble des ressources requises pour réaliser une opération d'exécution, par un enchaînement de trois opérations élémentaires de préparation : le démontage, le changement de type et le montage. Chaque activité de préparation dépend de la séquence des opérations d'exécution et chaque opération de préparation peut nécessiter également des ressources complémentaires. Un graphe potentiels-tâches particulier est utilisé pour représenter une séquence de groupes. Basé sur une exploration de ce graphe, un algorithme polynomial d'insertion d'une opération dans un ordonnancement visant à minimiser la conséquence de cette insertion sur les dates de livraison, est défini. Cet algorithme est utilisé dans les méthodes proposées pour générer une séquence de groupes initiale et pour l'amélioration de type tabou de cette séquence. Ces méthodes sont validées sur des problèmes classiques d'ordonnancement de projet et sur des problèmes d'ordonnancement d' atelier avec préparation générés aléatoirement. Un système interactif d'aide à la décision est proposé pour l'ordonnancement en temps réel d'un atelier avec préparation, basé sur l'exploitation de la séquence de groupes. La nouvelle version du logiciel d'ordonnancement en temps réel ORDO basée sur ce travail est déjà installée sur plusieurs sites industriels.