This work focuses on the design of wideband dual polarized arrays using spiral antennas. These antennas are known for having wideband properties. But, due to the presence of the grating lobes, the bandwidth is decreased when using an array instead of a single antenna. In order to obtain a dual polarized array, it is needed to use elements of opposite polarization, which creates great distances between same polarization elements, meaning an earlier presence of the grating lobes. In this work, an analytic method was developed to estimate the bandwidth of the spiral arrays. This method showed that the maximum bandwidth of uniform spiral arrays is about an octave, for the mono-polarized case, and nonexistent for the dual polarized case. Working on the validation of the method, some resonances were observed. Explanations are presented, as well as possible solutions. Trying to expand the bandwidth of the array, it was found that it is possible and suitable to use at the same time the two current design paradigms for wideband arrays. Using this idea, a 6:1 bandwidth concentric rings array using connected spirals was achieved. Perspectives are also presented.

Dans cette thèse je présente les résultats de mes études sur le magnétisme et la dynamique de l'aimantation de systèmes en couches minces couplées soit à travers une couche non ferromagnetique, soit une couche antiferromagnetique. Il s'agit de systèmes qui s'insèrent dans le contexte de l'enregistrement magnétique. <br />Les techniques étudiées sont la spectroscopie d'absorption X (XMCD et XMCD résolu en temps) et l'effet magnéto-optique Kerr et la microscopie Kerr en mode pompe sonde. Les mesures XMCD résolues en temps exploitent la structure temporelle du rayonnement synchrotron pour avoir accès à la dynamique de l'aimantation avec sélectivité chimique. Une extension récente de cette technique est la microscopie PEEM résolue en temps. <br />Ces outils ont été utilisés pour étudier la dynamique de l'aimantation des couches magnétiques de vannes de spin où le couplage magnétostatique entre couches influence le mode de renversement. Dans des multicouches Pt/Co couplées par échange avec une couche AF nous avons montré que le retournement de l'aimantation est fortement influencé par l'interaction F/AF.

Cette thèse, effectuée au Laboratoire d'Electronique, Antennes et Télécommunications, a pour objectif la conception d'un système de détection en bande millimétrique dans le cadre de deux projets. Le projet INFRADAR en collaboration avec des partenaires industriels (ATE et Opéra Ergonomie) vise à développer un système d'aide au pilotage d'hélicoptère par la réalisation d'un système anticollision capable de détecter des obstacles comme les lignes à hautes tensions ou les pylônes électriques à longue portée. Le projet Sakura en collaboration avec un institut étranger (Electronic Navigation Research Institute, ENRI, of Tokyo) se focalise sur la détection d'objets et de débris sur piste d'aéroport. Le premier chapitre est un état de l'art des radars et antennes millimétriques. L'antenne retenue pour notre application est un réseau réflecteur(reflectarray). Le deuxième chapitre est consacré à l'étude de cellules élémentaires originales qui permettent la conversion de polarisation et la stabilité en fréquence. Le chapitre trois décrit les 3 réseaux réflecteurs développés avec pour objectif l'obtention d'une polarisation circulaire, d'un réseau réflecteur multi-lobes, d'un réseau réflecteur bas bruit. Le chapitre quatre illustre les différentes campagnes de mesures réalisées à Tokyo et Sendaï lors du Projet Sakura. Les résultats sont confrontés à un modèle théorique afin de comprendre les limites du système. Enfin nous discutons dans le chapitre cinq des mesures réalisées à Aix en Provence et Sophia Antipolis dans le cadre du Projet INFRADAR. Le projet commençant à peine, les premiers résultats présentés permettent d'entrevoir le potentiel de notre système pour l'aide au pilotage.

Environnementaliser le développement du pays sans changer significativement le rythme de la croissance économique et urbaine, tel est le pari engagé depuis 2006 par les autorités chinoises pour faire face à la pression croissante sur les milieux naturels et à la lourde dégradation environnementale engendrées par le développement accéléré. La Chine est probablement le seul pays au monde où la sobriété énergétique et environnementale dans la fourniture des services urbains essentiels (eau, assainissement, électricité, gaz, chaleur, gestion des déchets solides) est aussi vigoureusement recherchée dans des politiques d'économie circulaire et opérations de parcs éco-industriels et d'éco-cités dans le contexte d'un développement économique et urbain soutenu et prolongé. Sur la base d'une investigation menée à Shanghai, Suzhou et Tianjin, trois villes à la pointe des transformations en Chine, combinée à une étude du cadre national et de la situation globale du pays, la thèse vise à analyser la substance et les formes de l'environnementalisation des services urbains essentiels mise en œuvre en Chine. Notre recherche montre que les ambitieuses politiques chinoises d'environnementalisation des services essentiels se traduisent dans les villes par une amélioration partielle de la qualité environnementale de leur fourniture, alors que l'horizon de la sobriété et de l'économie circulaire demeure lointain. La prégnance de la fabrique urbaine développementaliste fait structurellement obstacle à l'émergence de systèmes techniques de réutilisation des ressources alternatifs aux réseaux conventionnels. La voie d'environnementalisation des services essentiels empruntée dans les villes chinoises reste trop techno-centrée et trop exogène à la planification urbaine pour que l'environnementalisation et en particulier la quête de sobriété soient plus substantielles. Sur le plan opérationnel, ces enseignements invitent, en Chine et au-delà du terrain chinois, à une intégration plus importante des questions liées à la fourniture des services essentiels dans la planification et l'aménagement des villes / Environmentalising the country's development without significantly changing the pace of economic and urban growth: such is the difficult challenge set since 2006 by the Chinese authorities to deal with the increasing pressure bearing on natural environment and major environmental damage caused by accelerated development. China is probably the only country in the world where a goal of energy and environmental sobriety in the provision of urban utilities (water, waste-water, electricity, gas, heating, waste management) is so vigorously sought in circular economy policies, more specifically in eco-industrial parks and eco-cities projects, in the context of a strong and extended economic and urban development. Based on an investigation conducted in Shanghai, Suzhou and Tianjin, three cities at the forefront of transformations in China, and combined with a study of the national framework and the overall situation in the country, the thesis aims to analyze the substance and the forms of the urban utilities' environmentlisation implemented in China. Our research shows that the ambitious Chinese policies of urban utilities' environmentalisation leads in the cities to a partial improvement in the environmental quality of their provision, while the horizon of sobriety and circular economy remains distant. The prevalence of the developmentalist urban fabric stands structurally in the way of the emergence of resources reuse-oriented alternative technical systems to conventional networks. The urban utilities' environmentalisation path taken in the Chinese cities is too technocentric and too exogenous to urban planning for the environmentalisation and especially the quest for sobriety to be more substantial. Operationally, these findings encourage a greater integration of utilities' provision issues in the planning and development of cities, both in China and beyond the Chinese context

La spectroscopie de dichroïsme circulaire (CD) est une des techniques fondamentales en biologie structurale qui permet la détermination du contenu en structures secondaires d'une protéine. Le rayonnement synchrotron a considérablement augmenté l’utilité de la méthode, car il permet de travailler avec une gamme spectrale étendue et à meilleure intensité. Le développement de modèles permettant d’établir une relation entre la structure d’une protéine et son spectre CD d’une manière efficace n’a pourtant pas suivi l’évolution technique et l’analyse de spectres CD de protéines entières reste un défi sur le plan théorique. Dans ce contexte, nous avons développé un modèle "minimaliste" pour la spectroscopie CD des protéines, où chaque atome C-alpha de la chaîne principale porte un oscillateur de Lorentz classique, i.e. une charge mobile qui est tenue par un potentiel quadratique. Les oscillateurs sont couplés par un potentiel coulombien et leurs déplacements suivent les tangentes locales respectives de la courbe spatiale décrite par les atomes C-alpha. Le système d'oscillateurs est couplé à une onde électromagnétique plane décrivant la source de lumière et le phénomène d'absorption est modélisé par des forces de friction. Nous montrons que le modèle reproduit correctement le phénomène CD d'une chaîne polypeptidique hélicoïdale et en particulier son signe en fonction de l'orientation de la chaîne. Comme première application, nous présentons l'ajustement du modèle au spectre CD d'un polypeptide composé de 15 résidus qui se plie sous forme d'une hélice alpha. La transférabilité de ces paramètres est ensuite évaluée pour la myoglobine, une protéine de 153 résidus contenant 8 hélices alpha. / Circular dichroism (CD) spectroscopy is one of the fundamental techniques in structural biology that allows us to investigate the secondary structure of proteins. Synchrotron radiation has considerably increased the usefulness of the method because it allows to work with a wider range of spectrum and much greater signal-to-noise ratios. The development of a theoretical model to establish a relationship between the structure of a protein and its CD spectra in an efficient manner proved to be a complex task. The calculation of the CD spectra of large molecules, such as protein, remains a challenge, due to the size and flexibility of the molecules. In this context, we have developed a “minimal” model to explain the CD spectroscopy of proteins, which associates each C-alpha position on the protein backbone with a classical Lorentz oscillator i.e. a mobile charge attaches to a corresponding atom by a quadratic potential. The coupling between charges is through the Coulomb potential and their displacements follow the direction of the respective local tangents to the Calpha space curve. This system is coupled to a planar electromagnetic wave describing the light source and the absorption phenomenon is modeled by frictional forces. We show that the model correctly reproduces the CD phenomenon of a helical polypeptide chain and in particular its sign depending on the orientation of the chain. At first, we have fitted a model to CD spectra of a polypeptide chain of 15 residues folded into alpha helix. The transferability of these parameters is then evaluated with myoglobin, a protein of 153 residues containing eight alpha helices.

Le travail effectué dans cette thèse présente une nouvelle approche de la théorie du code circulaire dans les gènes qui a été initiée en 1996. Cette approche consiste à analyser les motifs construits à partir de ce code circulaire, ces motifs particuliers sont appelés motifs de code circulaire. Ainsi, nous avons développé des algorithmes de recherche pour localiser les motifs de code circulaire dans les séquences d'acides nucléiques afin de leur trouver une signification bioinformatique. En effet, le code circulaire X identifie dans les gènes est un ensemble de trinucleotides qui a la propriété de retrouver, synchroniser et maintenir la phase de lecture. Nous avons commencé notre analyse avec le centre de décodage du ribosome (ARNr) qui est une région majeure dans le processus de traduction des gènes aux protéines. Puis, nous avons étendu les résultats obtenus avec le ribosome aux ARN de transfert (ARNt) pour étudier les interactions ARNr-ARNt. Enfin, nous avons généralisé la recherche de motifs de code circulaire X dans l'ADN aux chromosomes d'eucaryotes complets. / The work done in this thesis presents a new direction for circular code identified in 1996 by analysing the motifs constructed from circular code. These particular motifs are called circular code motifs. We applied search algorithms to locate circular code motifs in nucleic acid sequences in order to find biological significance. In fact, the circular code X, which was found in gene sequences, is a set of trinucleotides that have the property of reading frame retrieval, synchronization and maintenance. We started our study in the ribosomal decoding centre (rRNA), an important region involved in the process of translating genes into proteins. Afterwards, we expanded our scope to study the interaction of rRNA through the X circular code. Finally, we search for the X circular code motifs in the complete DNA sequences of chromosomes of the eukaryotic genomes. This study introduced new properties to the circular code theory.

Pour comprendre la gestion des déchets à Yaoundé, deux angles d’analyse ont été abordés. Il s’agit de la gestion linéaire basée sur les stratégies de collecte, de transport, de traitement, de mise en décharge des déchets et de la transition vers une économie circulaire. Le chevauchement des pouvoirs, les insuffisances organisationnelles, techniques et managériales à Yaoundé sont à l’origine d’inégalités environnementales et d’accès au service public de déchet. Ceci a engendré les risques et nuisances comme la prolifération des dépôts sauvages, les incinérations à ciel ouvert, les inondations et les pathologies liées aux déchets.Les limites de la gestion linéaire ont amené les pouvoirs publics à poser à partir de 1992 les bases d’un nouveau système basé sur le recyclage des déchets appelé aujourd’hui sous le vocable international économie circulaire. Celle-ci se développe sur le terrain à travers les filières formelles et informelles de récupération, de réparation, de réemploi/réutilisation, d’achat et de revente des déchets, de compostage et de recyclage. Cette stratégie gouvernementale, appuyée par les acteurs de la société civile et privés, se structure depuis 2010 par la création de nouvelles filières comme le projet de méthanisation à la décharge de Nkol Foulou, le recyclage des déchets d’équipements électriques et électroniques et l’adoption en 2012 d’un cadre juridique sur l’économie du déchet. L’activité de la réparation connait un dynamisme qu’il serait important de structurer. Mais la perception négative du déchet par les populations freine encore l’essor de ce domaine d’activités. D’où la nécessité de sensibiliser, d’informer et d’éduquer les yaoundéens afin d’améliorer la gestion des déchets. / In a bid to construe the issue of solid household waste management in Yaounde, two analytical frameworks were adopted. A linear management of waste based on strategies of collection, transportation, processing, dumping-ground for waste accumulation and a switch towards a circular economy. Since the overlapping of powers as well as the technical, management and organisational shortcomings stand originally as the root cause of environmental disparities, it hardly favours the public management of waste. This has entailed stakes and harm such as irregular dumping sites, open incineration, floods as well as waste related pathologies.Because of lapses in linear management, the authorities have decided to lay the foundations of a new system relying on the recycling of waste known internationally as “circular economy”. Circular economy is being developed in precise areas such as formal and informal recoveries, repair, reuse, buying and resale of waste, composting and recycling. Such a governmental strategy, supported by actors of the civil and private societies was concretised by the creation in 2010 of new sectors such as the project of methanisation in the dumping-ground of Nkol Foulou, the recycling of electrical and electronic equipment wastes. In addition, the adoption of a juridical framework of the waste economy followed in 2012. To sum up, it is evident that, as time goes by, the repairing activity is become so dynamic that there is a greater need to restructure it. However, people still have negative perception of waste that hinders the breakthrough of this area. Finally, it is compulsory to sensitize, inform and educate Yaounde city dwellers for the improvement of solid waste management in Cameroon.

Les cryptophanes constituent une famille de molécules chirales qui comportent une cavité dans laquelle elles peuvent accueillir des espèces invitées de taille et de nature variables (halogénométhanes, xénon, cations). Nous nous sommes intéressés aux propriétés d’encapsulation présentées par trois espèces solubles dans l’eau : le cryptophane-A hexa-hydroxyle, le cryptophane-A penta-hydroxyle et le cryptophane-A hexa-acide carboxylique. La chiralité de ces systèmes a été utilisée pour en étudier les propriétés de complexation au moyen de techniques chiroptiques : la polarimétrie, le dichroïsme circulaire électronique (ECD) et le dichroïsme circulaire vibrationnel (VCD), cette dernière technique étant associée à des calculs de chimie théorique. Les effets de différents paramètres, tels que le pH de la solution et la nature des contre-ions, sur la complexation de molécules invitées ont été analysés. Les modifications conformationnelles induites sur les cryptophanes lors de l'encapsulation ont également été déterminées. De plus, des propriétés d'énantiodiscrimination de ces cryptophanes hydrosolubles énantiopurs vis-à-vis de petites molécules invitées chirales ont été mises en évidence. Enfin, ces cryptophanes ont montré une affinité exceptionnelle pour le cation césium Cs+ en solution aqueuse. Ces deux derniers résultats permettent d’envisager des applications intéressantes de ces systèmes en chromatographie chirale d’une part, et en chimie de l’environnement pour la détection de césium radioactif d’autre part. / Cryptophanes derivatives are a family of chiral molecules containing a cavity which enables them to encapsulate guest species with variable size and nature (halogenomethanes, xenon, cations). We have been interested in the encapsulation properties of three different water soluble cryptophanes: hexa-hydroxyl cryptophane-A, penta-hydroxyl cryptophane-A and hexa-carboxylic acid cryptophane-A. The chirality of these systems have been exploited to study their complexation properties using chiroptical techniques: polarimetry, electronic circular dichroism (ECD) and vibrational circular dichroism (VCD), the latter being associated with theoretical calculations. The effects of different parameters such as the pH of the solution and the nature of the counter-ions on the complexation of guest molecules have been analyzed. The conformational changes induced on the cryptophanes upon encapsulation have been also determined. In addition, enantiodiscrimination properties of these enantiopure water soluble cryptophanes toward small chiral guest molecules have been evidenced. Finally, these cryptophanes have shown an exceptional affinity for the cesium cation Cs+ in aqueous solution. These last two results allow to consider interesting applications of these systems in chiral chromatography and environmental chemistry, in particular for the detection of radioactive cesium, respectively.

La navigation dans les environnements contraints tels que les zones portuaires ou les zones urbainesdenses est souvent exposée au problème du masquage des satellites GPS. Dans ce cas, le recours auxcapteurs proprioceptifs est généralement la solution envisagée pour localiser temporairement le véhiculesur une carte. Cependant, la dérive de ces capteurs met rapidement en défaut le système de navigation.Pour localiser le véhicule, on utilise dans cette thèse, un magnétomètre pour la mesure du cap dans unrepère absolu, un capteur de vitesse et une carte numérique du réseau de routes.Dans ce contexte, le premier apport de ce travail est de proposer la mise en correspondance desmesures de cap avec la carte numérique (map matching) pour localiser le véhicule. La technique proposéefait appel à un filtre particulaire défini dans le domaine circulaire et à un préfiltrage circulairedes mesures de cap. On montre que cette technique est plus performante qu’un algorithme de map matchingtopologique classique et notamment dans le cas problématique d’une jonction de route en Y. Ledeuxième apport de ce travail est de proposer un filtre circulaire multi-modèles CIMM défini dans uncadre bayésien à partir de la distribution circulaire de von Mises. On montre que l’intégration de cettenouvelle approche dans le préfiltrage et l’analyse des mesures de cap permet d’améliorer la robustesse del’estimation de la direction pendant les virages ainsi que d’augmenter la qualité du map matching grâce àune meilleure propagation des particules du filtre sur le réseau de routes. Les performances des méthodesproposées sont évaluées sur des données synthétiques et réelles. / Navigation in constrained areas such as ports or dense urban environments is often exposed to theproblem of non-line-of-sight to GPS satellites. In this case, proprioceptive sensors are generally used totemporarily localize the vehicle on a map. However, the drift of these sensors quickly cause the navigationsystem to fail. To localize the vehicle, a magnetometer is used in this thesis for heading measurementunder an absolute reference together with a velocity sensor and a digital map of the road network.In this context, the first contribution of this work is to provide a matching of the vehicle’s headingwith the digital map (map matching) to localize the vehicle. The proposed technique uses a particle filterdefined in the circular domain and a circular pre-filtering on the heading measurements. It is shown thatthis technique is more efficient than a conventional topological map matching algorithm, particularly inambiguous cases like a Y-shape road junction. The second contribution of this work is to propose a circularmultiple model filter CIMM defined in a Bayesian framwork from the von Mises circular distribution.It is shown that the integration of this new approach in the pre-filtering and analysis of the heading observationsimproves the robustness of the heading’s estimation during cornering and increases the mapmatching’s quality through a better propagation of the particles on the road network. The performancesof the proposed methods are evaluated on synthetic and real data.

La réflectométrie GNSS (GNSS-R) est une technique d'observation de la Terre reposant sur un système radar bi-statique passif qui utilise, comme signaux d'opportunité, les signaux GNSS en bande L. Les travaux présentés dans ce manuscrit de thèse ont pour but de développer des méthodes de traitement du signal dédiées à l'altimétrie au sol par GNSS-R. L'altitude entre le récepteur GNSS-R et la surface de réflexion est déduite de la différence de chemin entre les signaux direct et réfléchi. On propose trois méthodes d'estimation dédiées à l'altimétrie par GNSS-R, pour un récepteur mono-fréquence, utilisant respectivement les observables de code, de puissance (carrier-to-noise ratio C/N₀) et de phase des signaux GNSS observés. Nous proposons un estimateur de la pseudo-distance qui utilise la mesure de délais de code sous-échantilloné aidée par la mesure de phase. On montre que l'estimateur sub-résolution proposé permet d'obtenir une précision qui est inférieure à la résolution en délai de code. Le deuxième estimateur s'appuie sur une méthode de calibration qui normalise la puissance de la somme des signaux direct et réfléchi (Interférence Pattern Technique). On montre par l'étude des bornes de Cramèr-Rao que l'estimateur proposé permet de réduire le temps de mesure et de conserver une précision centimétrique. La mesure de phase est une grandeur circulaire qui évolue linéairement avec l'élévation du satellite. Dans ce contexte, nous proposons deux estimateurs qui s'appuient sur un modèle de régression circulaire et la distribution circulaire de von Mises. Des expérimentations sur données réelles viennent conclure ce manuscrit de thèse et montrent la faisabilité des trois méthodes d'estimation proposées. La précision centimétrique est atteinte. / The Global Navigation Satellite Systems Reflectometry (GNSS-R) is an Earth observation technique. It is based on a passive bi-static radar system using the L-band signal coming directly from a GNSS satellite and this same signal reflected by the Earth surface. The aim of the presented work is to develop signal processing methods for altimetry measurements using ground based GNSS-R. The altitude is derived from the difference of path between the direct and reflected signals. We propose three estimators for GNSS-R altimetry measurement using respectively the code observations, the carrier-to-noise ratio C/N₀ observations, and the phase observations obtained by a mono-frequency receiver. Firstly, we define a pseudo-range estimator using under-sampling code delay observations aided by phase measurements. We show that the proposed estimator allows avoiding accuracy limitations due to the receiver resolution. Secondly, a calibration method has been developed for the Interference Pattern Technique, for normalizing the C/N₀ of the combination of the direct and reflected signals. The Cramèr-Rao Lower Bound of this estimation technique is studied. We show that the proposed estimator allows reducing the observation duration while keeping the centimeter accuracy. Thirdly, a last method is proposed in order to evaluate the difference of path between the direct and reflected signals using phase measurement.The phase measurement is an angular data evolving linearly with the satellite elevation. In this context, we propose two estimators based on a circular-linear regression and the von Mises distribution. Experimentation on real data conclude this manuscript and show the feasibility of these methods. The centimeter accuracy is reached.