Cette thèse commence par une étude approfondie des méthodes d’estimation de décalage sous-pixeliques rapides. Une comparaison complète est effectuée prenant en compte problèmes d’estimation de décalage existant dans des applications réelles, à savoir, avec différentes conditions de SNR, différentes grandeurs de déplacement, la non préservation de la contrainte de luminosité constante, l’aliasing et, surtout, la limitation des ressources de calcul. Sur la base de cette étude, en collaboration avec le CNES (l’agence spatiale française), deux problèmes qui sont cruciaux pour l’optique numérique des satellites d’observation de la terre sont analysés. Nous étudions d’abord le problème de correction de front d’onde dans le contexte de l’optique actif. Nous proposons un algorithme pour mesurer les aberrations de front d’onde sur un senseur de type Shack-Hartmann (SHWFS en anglais) en observant la terre. Nous proposons ici une revue de l’état de l’art des méthodes pour le SHWFS utilisé sur des scènes étendues (comme la terre) et concevons une nouvelle méthode pour améliorer l’estimation de front d’onde, en utilisant une approche basée sur l’équation du flot optique. Nous proposons également deux méthodes de validation afin d’assurer une estimation correcte du front d’onde sur les scènes étendues. Tandis que la première est basée sur une adaptation numérique des bornes inférieures (théoriques) pour le recalage d’images, la seconde méthode défausse rapidement les paysages en se basant sur la distribution des gradients. La deuxième application de satellite abordée est la conception numérique d’une nouvelle génération de senseur du type Time Delay Integration (TDI). Dans ce nouveau concept, la stabilisation active en temps réel du TDI est réalisée pour étendre considérablement le temps d’intégration, et donc augmenter le RSB des images. Les lignes du TDI ne peuvent pas être fusionnées directement par addition parce que leur position est modifiée par des microvibrations. Celles-ci doivent être compensées en temps réel avec une précision sous-pixellique. Nous étudions les limites fondamentales théoriques de ce problème et proposons une solution qui s’en approche. Nous présentons un système utilisant la convolution temporelle conjointement à une estimation en ligne du bruit de capteur, à une estimation de décalage basée sur les gradients et à une méthode multiimage non conventionnelle pour mesurer les déplacements globaux. Les résultats obtenus sont concluants sur les fronts de la précision et de la complexité. Pour des modèles de transformation plus complexes, une nouvelle méthode effectuant l’estimation précise et robuste des modèles de mise en correspondance des points d’intérêt entre images est proposée. La difficulté provenant de la présence de fausses correspondances et de mesures bruitées conduit à un échec des méthodes de régression traditionnelles. En vision par ordinateur, RANSAC est certainement la méthode la plus utilisée pour surmonter ces difficultés. RANSAC est capable de discriminer les fausses correspondances en générant de façon aléatoire des hypothèses et en vérifiant leur consensus. Cependant, sa réponse est basée sur la seule itération qui a obtenu le consensus le plus large, et elle ignore toutes les autres hypothèses. Nous montrons ici que la précision peut être améliorée en agrégeant toutes les hypothèses envisagées. Nous proposons également une stratégie simple qui permet de moyenner rapidement des transformations 2D, ce qui réduit le coût supplémentaire de calcul à quantité négligeable. Nous donnons des applications réelles pour estimer les transformations projectives et les transformations homographie + distorsion. En incluant une adaptation simple de LO-RANSAC dans notre cadre, l’approche proposée bat toutes les méthodes de l’état de l’art. Une analyse complète de l’approche proposée est réalisée, et elle démontre un net progrès en précision, stabilité et polyvalence. / This thesis starts with an in-depth study of fast and accurate sub-pixel shift estimationmethods. A full comparison is performed based on the common shift estimation problems occurring in real-life applications, namely, varying SNR conditions, differentdisplacement magnitudes, non-preservation of the brightness constancy constraint, aliasing, and most importantly, limited computational resources. Based on this study, in collaboration with CNES (the French space agency), two problems that are crucial for the digital optics of earth-observation satellites are analyzed.We first study the wavefront correction problem in an active optics context. We propose a fast and accurate algorithm to measure the wavefront aberrations on a Shack-HartmannWavefront Sensor (SHWFS) device observing the earth. We give here a review of state-of-the-art methods for SHWFS used on extended scenes (such as the earth) and devise a new method for improving wavefront estimation, based on a carefully refined approach based on the optical flow equation. This method takes advantage of the small shifts observed in a closed-loop wavefront correction system, yielding improved accuracy using fewer computational resources. We also propose two validation methods to ensure a correct wavefront estimation on extended scenes. While the first one is based on a numerical adaptation of the (theoretical) lower bounds of image registration, the second method rapidly discards landscapes based on the gradient distribution, inferred from the Eigenvalues of the structure tensor.The second satellite-based application that we address is the numerical design of a new generation of Time Delay Integration (TDI) sensor. In this new concept, active real-time stabilization of the TDI is performed to extend considerably the integration time, and therefore to boost the images SNR. The stripes of the TDI cannot be fused directly by addition because their position is altered by microvibrations. These must be compensated in real time using limited onboard computational resources with high subpixel accuracy. We study the fundamental performance limits for this problem and propose a real-time solution that nonetheless gets close to the theoretical limits. We introduce a scheme using temporal convolution together with online noise estimation, gradient-based shift estimation and a non-conventional multiframe method for measuring global displacements. The obtained results are conclusive on the fronts of accuracy and complexity and have strongly influenced the final decisions on the future configurations of Earth observation satellites at CNES.For more complex transformation models, a new image registration method performing accurate robust model estimation through point matches between images is proposed here. The difficulty coming from the presence of outliers causes the failure of traditional regression methods. In computer vision, RANSAC is definitely the most renowned method that overcomes such difficulties. It discriminates outliers by randomly generating minimalist sampled hypotheses and verifying their consensus over the input data. However, its response is based on the single iteration that achieved the largest inlier support, while discarding all other generated hypotheses. We show here that the resulting accuracy can be improved by aggregating all hypotheses. We also propose a simple strategy that allows to rapidly average 2D transformations, leading to an almost negligible extra computational cost. We give practical applications to the estimation of projective transforms and homography+distortion transforms. By including a straightforward adaptation of the locally optimized RANSAC in our framework, the proposed approach improves over every other available state-of-the-art method. A complete analysis of the proposed approach is performed, demonstrating its improved accuracy, stability and versatility.

Le but de cette thèse a été de construire un modèle haute résolutionde la vitesse des ondes Sau sein la croûte et du manteau supérieur de l'arc alpin et del'Europe, à partir de corrélations de bruit. Dans ce cadre, nous avonsconstruit plusieurs modèle tomographiques à partir d'un jeu de donnéecomposé de 4 années de bruit ambiant enregistré par 1293 stationsréparties à travers l'Europe.Nous avons tout d'abord réalisé une tomographie par corrélation debruit "classique". Desmesures de vitesse de groupe des ondes de Rayleigh entre 5 et 150s depériode ont été inversées pour construire des cartes de vitesse degroupe. Elles ont été inversées avec une approche bayésienne afind'établir un modèle probabiliste de la vitesse des onde S et d'évaluerla probabilité d'avoir une interface en chaque point du modèle. Ceci apermis d'établir un modèle tomographique haute résolution del'ensemble de l'Europe en bon accord avec des études antérieursciblées sur des zones spécifiques.La forte densité de station au niveau de l'arc alpin nous a permisd'établir des cartes de vitesse de phase avec la méthode Eikonal entre7 et 25s de période. Celles-ci sont en accord avec les cartes devitesse de groupe précédemment établies. De plus nous avons pu aveccette méthode étudier l'anisotropie de la croûte à l'échelle desAlpes.Nous avons continué à affiner notre modèle de la lithosphère alpine enréalisant une tomographie basée sur l'équation d'onde ("wave equationtomography", WET) s'appuyant sur des simulationsnumériques de la propagation des ondes elastiques en 3D.Nous avons ainsi itérativement amélioré le modèle en minimisant ladifférence de vitesse de phase des ondes de Rayleigh mesurée sur descorrélations observées et simulées numériquement entre 10 et 55s depériode. Le modèle final a été obtenu après 15 itérations avec uneréduction du misift de ~65%. Au sein de la croûte, et àl'interface croûte/manteau, ce modèle présente de nouvelles structureset des contraste de vitesse plus important. Ceci illustre que cetteapproche permet d’améliorer significativement les modèlestomographiques obtenus par corrélations de bruit. / The primary goal of the thesis is to build high-resolution shear-wave velocity models of the Alpine crust and uppermost mantle using ambient noise based tomography.In this framework, we performed a series of tomographic applications using a large cross-correlation dataset computed from 4 years of noise recorded at 1293 broadband seismic stations across Europe.We first applied a 'classical' ambient noise group velocity tomography.Rayleigh wave group velocity measurements in the period band 5-150 s were inverted to construct group velocity maps.With a Bayesian 1-D depth inversion approach, we determined both the shear-wave velocity and probability of interfaces at each cell of the model.This has allowed to finally establish a high-resolution model of the European crust and uppermost mantle in good agreement with previous localized geophysical studies.Taking advantage of the dense seismic array in the Alpine region, we performed ambient noise Eikonal tomography using Rayleigh wave phase velocity measurements in the period band 7-25 s.With this method, we were able to study the anisotropy of the Alpine crust.We refined the shear wave velocity model of the Alpine crust and uppermost mantle using wave-equation tomography (WET) based on the numerical simulation of 3-D elastic wave propagation.We iteratively improved the initial model by minimizing the phase traveltime differences between the observed and synthetic Rayleigh waves in the period band 10-55 s.We obtained the final model after 15 iterations with a reduction of total misfit ~65%.At crustal and Moho depths, the final model displays several new features and much stronger velocity contrasts, which indicates that this approach can significantly improves the model obtained by classical ambient noise tomography.

Le développement technologique dans le domaine des télécommunications, ainsi que des systèmes de détection, a accru ces dernières années la nécessité de signaux de référence présentant une très haute pureté spectrale. L'augmentation des débits, la saturation des bandes de fréquence ainsi que les performances imposées pour la détection radar ont ouvert la voie à la génération micro-onde par l'optique. Ces références de fréquence sont souvent issues d'oscillateurs optoélectroniques (OEO). Ces oscillateurs intègrent un élément de stockage de l'énergie au travers de résonateurs ou de longues lignes à retard fibrées afin d'augmenter leur facteur qualité et permettant ainsi d'atteindre des performances supérieures aux signaux multipliés à partir de sources basses fréquences ou directement à partir d'oscillateurs micro-ondes à résonateur diélectrique (DRO). Une topologie originale d'oscillateurs optoélectroniques a été proposée à la fin des années 1990 par une équipe américaine : il s'agit de remplacer le résonateur passif nécessitant un verrouillage du laser sur ce dernier par un résonateur actif, intégrant un amplificateur optique. Ce résonateur actif, un laser à blocage de modes, permet un couplage entre l'oscillation optique du laser et l'oscillation optoélectronique. On parle alors d'oscillateur optoélectronique couplé (COEO). Les performances du COEO sont étroitement liées à la pureté spectrale du signal issu du laser à blocage de modes. Ce travail de thèse traite de l'étude et de l'optimisation de ces systèmes. Une étude approfondie sur le bruit dans les amplificateurs optiques a tout d'abord été menée afin de déterminer quel type d'amplificateur choisir pour le COEO et sous quelles conditions l'amplification optique apporte un bruit de phase minimal. Ensuite, un COEO à 10 GHz a été réalisé, présentant un très faible bruit de phase atteignant - 132 dBc/Hz à 10 kHz de la porteuse. Un modèle a par ailleurs été implémenté, permettant de déterminer a posteriori l'efficacité du couplage et ainsi la bande de verrouillage entre l'oscillation optoélectronique et le laser à blocage de modes. Ce couplage interne dépend fortement de la dynamique du système. Cependant, les différents effets non linéaires qui ont lieu dans l'amplificateur à semiconducteur et les fibres ne permettent pas d'obtenir un modèle analytique. Un modèle itératif a alors été proposé afin d'obtenir les propriétés de l'enveloppe complexe lentement variable du peigne de fréquence généré en sortie du laser dont la photodétection conduit à la puissance RF générée par le COEO. Le COEO génère un peigne de fréquence suffisamment large pour produire des harmoniques RF supérieurs à la fréquence de répétition du laser à blocage de modes, si les modes longitudinaux espacés de plusieurs intervalles spectraux libres (ISL) sont en phase. Le modèle itératif développé permet, à partir des paramètres expérimentaux de déterminer le spectre optique ainsi que la distribution de phase à l'intérieur de celui-ci. Il est possible alors d'augmenter la puissance d'une harmonique en sortie de la photodiode par un ajout d'éléments dispersifs. Cette multiplication de fréquence permet la génération de signaux à haute pureté spectrale en bande millimétrique. Une démonstration expérimentale à 90 GHz a été proposée, basée sur un COEO fonctionnant à 30 GHz. Ces résultats sont prometteurs et une intégration du COEO dans un boîtier thermalisé ainsi qu'une gestion plus fine de la dispersion des fibres peut permettre des améliorations significatives sur le bruit de phase du système. / The important rise of telecommunication systems in the past decades, together with the sensitivity improvement of radar systems, has increased the necessity for high spectral purity frequency references at high frequencies. The saturation of classical microwave bandwidths motivated the search of frequency references at higher frequencies, such as K-band. Frequency multiplication from highly stable sources, such as quartz sources, is limited by the increase of the noise floor, which is often prohibitive at millimeter wave frequencies. On the contrary, microwave generation using optics becomes a very efficient technique in this frequency range. Indeed, passive optical resonators or delay lines feature a high Q factor which can be used to stabilize the microwave frequency. The best phase noise performance is today obtained with long delay line oscillators. However, a spurious mode suppression technique has to be implemented in this type of OEOs. The use of an active optical resonator is a third solution, which avoids any locking technique between the laser and the passive resonator. The first architecture of this type has been proposed at the end of the 1990's. In such a system, a mode-locked laser is coupled to a microwave oscillator (COEO). COEO phase noise performances are strongly dependent on the spectral purity of the mode locked laser signal. This thesis work focus on the study and the optimization of this system. Optical amplifiers noise is firstly investigated, in order to determine the optimal conditions to minimize their phase noise contribution to the COEO. A 10 GHz SOA based COEO has been realized and features a low phase noise level reaching - 132 dBc/Hz at 10 kHz from the carrier. An analytical model has also been developed to obtain the locking range of the coupled oscillations. This frequency range is strongly dependent on the coupling efficiency between optical oscillation and the optoelectronic oscillation. This parameter cannot be calculated analytically and an iterative model has been proposed to determine the amplitude and phase of the optical spectrum. Therefore, one can calculate the RF power on the photodiode, on which the coupling efficiency is depending. Since COEO features a large optical frequency comb where each tooth of the comb is phase locked thanks to the mode locked laser, harmonic generation from COEO is possible. Wide frequency comb from high frequency COEO allow millimeter wave generation. The iterative model developed in this work enable to determine the RF power of one specified harmonic from experimental parameters. Harmonic selection can also be performed through the management of the chromatic dispersion. Such frequency multiplication has been implemented to generate a high purity 90 GHz signal from a 30 GHz COEO.These results are promising and an integration of the system in a thermalized box is under process.

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Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Le brouillage coopératif est une approche qui a été proposée récemment pour améliorer la sécurité sur la base de la couche physique pour les réseaux sans fil soumis à l’écoute clandestine. Il permet d’augmenter la capacité secrète entre les utilisateurs légitimes. Alors que la source transmet son message au destinataire, des noeuds de relais coopèrent entre eux pour diffuser des signaux perturbateurs à l’espion pour l’empêcher d’écouter avec fiabilité la communication légitime. En plus, la connaissance des messages des utilisateurs légitimes permet d’interférer intelligemment l’espion. Dans le présent mémoire, on étudie plusieurs scénarios de brouillage coopératif avec NJ relais brouilleurs. Chaque scénario sera une amélioration des inconvénients détectés dans celui qui le précède. A la fin, on propose un algorithme qui garantit une liaison légitime fiable et assurer au même temps un taux sécuritaire le plus élevé possible. Cela, en se basant sur les observations des précédentes stratégies étudiées. / Cooperative jamming is an approach that has recently been proposed to improve security on the basis of the physical layer for wireless networks subject to eavesdropping. It allows an increase in the secrecy capacity between legitimate users. While a source transmits its message to its destination, relay nodes cooperate with each other to broadcast interference signals to the eavesdroppers to prevent him to make reliable observations of the legitimate communication. The knowledge of the messages of other users allows the legitimate user to interfere or jam intelligently. In this Master’s thesis, we study several cooperative interference scenarios with NJ jammers relays. Each scenario will be an improvement of the inconveniences detected in the preceding one. Finally, we propose an algorithm that ensures a reliable connection between legitimate users and at the same time ensure a safe secret rates as high as possible. This, based on observations of previous strategies studied.

La qualité de l’environnement des soins intensifs néonatals représente un déterminant majeur dans le développement des nouveau-nés prématurés qui y sont hospitalisés. Plusieurs facteurs de cet environnement, notamment la présence de divers stimuli sensoriels, peuvent affecter la maturation des organes du nouveau-né prématuré. De nombreuses études ont d’ailleurs rapporté l’impact que peut avoir un excès de bruit et de lumière sur le développement à court, moyen et long terme du prématuré. En effet, plusieurs unités néonatales se sont dotées de mesures visant à optimiser l’environnement de soins aux besoins spécifiques de l’enfant prématuré. Ces mesures sont bien implantées dans la plupart des unités néonatales en occident, mais elles ne le sont pas nécessairement sur les unités des pays en développement comme le Cameroun. Or, ce problème du bruit et de la lumière est d’autant plus important à considérer sur ces unités où le taux de mortalité infantile est considérable. L’objectif de cette thèse était de développer un protocole d’interventions infirmières visant à réduire le bruit et la lumière sur deux unités néonatales au Cameroun, en l’occurrence le Centre Hospitalier d’Essos (CHE) et l’Hôpital Gynéco-Obstétrique et Pédiatrique de Yaoundé (HGOPY), puis à mettre en oeuvre ce protocole afin d’en évaluer l’acceptabilité et la faisabilité. Pour ce faire, la méthode de Sidani et Braden, qui propose quatre phases pour le développement d’interventions, a été utilisée afin d’assurer le développement d’interventions efficaces dans un contexte différent. Les trois approches proposées dans cette méthode ont également été mises à contribution, notamment les approches expérientielle, empirique et théorique. D’autre part, le modèle de soins de conservation de Levine et la théorie intermédiaire de la promotion de la santé des nourrissons prématurés de Mefford (2004) qui s’en inspire ont été mobilisés pour comprendre le problème vécu par l’enfant prématuré sur l’unité des soins néonatals, et la façon dont l’infirmière peut intervenir en ce sens. Pour la réalisation de cette étude, un devis mixte (qualitatif et quantitatif) a été utilisé. Pour les phases 1 et 2 de la méthode de Sidani et Braden, la triangulation des données obtenues par l’observation directe de l’environnement des unités néonatales, la mesure des intensités sonores et lumineuses sur ces unités et l’analyse d’entretiens individuels et de groupe réalisés auprès d’infirmières, de médecins et de membres des familles des enfants hospitalisés ont permis d’atteindre les objectifs de ces deux phases, notamment la compréhension du problème et la clarification des interventions. La technique d’échantillonnage par choix raisonné adopté a permis le recrutement de 18 infirmières, 11 médecins et sept parents de nouveau-nés prématurés. L’approche empirique, par l’entremise d’une brève revue de la littérature, et l’approche théorique ont également été utilisées pour compléter ces deux premières phases. La présence de divers stimuli sensoriels dans l’environnement des soins intensifs néonatals représente un déterminant majeur dans le développement des nouveau-nés prématurés. L’impact d’un excès de bruit et de lumière sur le développement à court, à moyen et à long terme du prématuré est documenté par des études. Des mesures visant à optimiser l’environnement de soins sont implantées dans les unités néonatales en Occident et dans d’autres régions du monde, mais elles ne le sont pas au Cameroun. Or, ce problème est d’autant plus important sur ces unités que le taux de mortalité infantile est considérable. La recherche consistait à développer et à mettre en oeuvre un protocole d’interventions infirmières visant à réduire le bruit et la lumière sur deux unités néonatales au Cameroun et d’en évaluer l’acceptabilité et la faisabilité. Pour ce faire, la méthode de Sidani et Braden se déroulant en quatre phases et faisant appel à un devis mixte a été utilisée. Trois approches de collecte de données sont proposées par cette méthode, soit des approches expérientielle, empirique et théorique. Le modèle de soins de conservation de Levine et la théorie de promotion de la santé des nourrissons prématurés de Mefford (2004) ont été mobilisés pour situer les problèmes vécus par l’enfant prématuré dans une perspective infirmière et suggérer des interventions infirmières. Pour les trois premières phases de l’étude, les données objectives ont été obtenues par l’observation directe de l’environnement des unités néonatales et une mesure des intensités sonores et lumineuses sur ces unités. Les données expérientielles sont issues d’entretiens individuels et de groupe réalisés auprès des infirmières (n = 18), des médecins (n = 11) et des membres de familles (n = 7). Les données empiriques proviennent d’une revue de la littérature et les données théoriques viennent du cadre de l’étude et de la littérature théorique infirmière. Au terme de cette étape, des besoins ont été cernés et un protocole d’interventions élaboré. La phase 4 consiste en la mise en oeuvre du protocole d’interventions sous forme de projet pilote. Cette phase comprenait aussi la mise en place de mesures correctionnelles sur les deux unités participantes et un ensemble d’interventions visant le changement de comportements du personnel de ces unités, et celui des familles et visiteurs en faveur des interventions du protocole. S’inspirant du cadre de Michie et al., des séances de formation et de sensibilisation ont été offertes, soutenues par divers moyens (pancartes, dépliants et rappels). Ensuite, la mise en oeuvre du protocole d’interventions s’est réalisée sur une période de deux semaines avec la mise en place d’un programme de lumière cyclique sur les unités participantes. Le projet pilote s’est réalisé grâce au recrutement de 29 membres du personnel (22 infirmières et sept médecins). Les résultats montrent que les mesures correctionnelles ont été mises en oeuvre dans leur totalité sur l’une des unités et partiellement sur l’autre. Les résultats montrent un haut degré d’acceptabilité et de faisabilité d’un tel protocole visant la réduction du bruit et de la lumière sur les unités néonatales au Cameroun. En conclusion, l’étude a montré que la culture locale, le manque de moyens et de ressources financières ne constituaient pas un obstacle absolu sur le plan de la faisabilité et de l’acceptabilité et qu’un programme de recherche pourrait mieux examiner les conditions d’implantation, l’efficacité et les effets sur les prématurés. Mots clés : nouveau-nés prématurés, bruit, lumière, unités des soins intensifs néonatals, interventions infirmières. / The presence of various sensory stimuli in the neonatal intensive care environment is a major determinant in the development of preterm infants. The impact of excess noise and light on the short, medium- and long-term development of the premature infant is documented by studies. Measures to optimize the care environment are implemented in neonatal units in the West and in other parts of the world, but they are not in Cameroon. However, this problem is more important in these units that the infant mortality rate is considerable. The research involved developing and implementing a nursing intervention protocol aimed at reducing noise and light in two neonatal units in Cameroon and assessing their acceptability and feasibility. To do this, the Sidani and Braden method taking place in four phases and using a mixed estimate was used. Three approaches to data collection are proposed by this method, namely experiential, empirical and theoretical approaches. Levine’s conservation care model and Mefford’s (2004) premature health promotion theory were used to situate the problems experienced by preterm infants from a nursing perspective and to suggest nursing interventions. For the first three phases of the study, the objective data were obtained by direct observation of the environment of the neonatal units and a measurement of the sound and light intensities on these units. The experiential data comes from individual and group interviews with nurses (n = 18), doctors (n = 11) and family members (n = 7). The empirical data are from a literature review and the theoretical data are from the study and the theoretical nursing literature. At the end of this stage, needs were identified, and an intervention protocol developed. Phase 4 consists of implementing the intervention protocol in the form of a pilot project. This phase also included the implementation of correctional measures on the two participating units and a set of interventions aimed at changing the behavior of the personnel of these units, and that of families and visitors in favor of protocol interventions. Based on the framework of Michie et al., Training Program and awareness sessions were offered, supported by various means (signs, flyers and reminders). Then, the implementation of the intervention protocol was carried out over a two-week period with the implementation of a cyclical light program on the participating units. The pilot project was carried out through the recruitment of 29 staff members (22 nurses and seven doctors). The results show that the correctional measures were implemented in full on one unit and partially in the other. The results show a high degree of acceptability and feasibility of such a protocol aimed at reducing noise and light on neonatal units in Cameroon. In conclusion, the study showed that local culture, lack of means and financial resources were not an absolute obstacle in terms of feasibility and acceptability and that a research program could better examine the conditions implantation, efficacy and effects on premature babies. Keywords: premature newborns, noise, light, neonatal intensive care units, nursing interventions.

Le bruit de bord de fuite à large bande est l'un des contributeurs principaux du bruit des soufflantes de turboréacteurs modernes. La double nécessité de mieux comprendre sa génération et de le réduire a suscité le présent travail, essentiellement expérimental. L'étude se focalise sur l'effet de grille provoqué par la diffraction des ondes acoustiques sur les aubes adjacentes. Une grille d'aubes linéaire de solidité 1,43 est instrumentée et adaptée à la mesure acoustique dans le secteur aval pour plusieurs vitesses d'écoulement et plusieurs angles d'attaque. Le bruit de bord de fuite de la grille d'aubes prédomine ainsi sur une large gamme de fréquence. L'effet de grille se manifeste à travers des résonances dans la grille, des interférences dans le champ lointain et à travers la dépendance en vitesse des spectres acoustiques. Les données d'entrée de modèles analytiques décrivant statistiquement la turbulence des couches limites sont directement mesurées sur les aubages. Le modèle de bruit de profil isolé d'Amiet fournit une estimation convenable des niveaux de bruit suggérant que la déformation des spectres par l'effet de grille est de faible amplitude. Nous avons ensuite adapté à la configuration expérimentale le modèle de Glegg qui tient compte des interactions entre pales. Il fournit des estimations de spectres acoustiques s'écartant de 3 dB de la prédiction de profil isolé, confirmant la conclusion précédente. Cependant ce dernier modèle décrit mieux les interférences observées en champ lointain. La réduction du bruit de bord de fuite est ensuite abordée, dans un premier temps sur profil isolé au moyen de brosses insérées au bord de fuite. Une réduction de 4,5 dB est ainsi obtenue sur une large gamme de fréquences. Une étude de corrélation aérodynamique aux fils chauds dans le sillage des brosses montre qu'elles décorrèlent les structures turbulentes dans la direction de l'envergure ce qui peut expliquer partiellement la réduction du bruit observée. Dans un deuxième temps, des chevrons dessinant des dents de scie dans la direction de l'envergure sont appliqués aux bords de fuite de la grille d'aubes. Nous retrouvons alors les observations faites avec ces dispositifs sur les profils isolés. Aucun effet de couplage entre la réduction du bruit et l'effet de grille n'est observé. Des mesures de vélocimétrie par images de particules dans le sillage des chevrons montrent que la couche limite de l'extrados est éloignée de la surface du profil fournissant un mécanisme admissible de réduction du bruit. Un deuxième mécanisme crédible est la décorrélation dans la direction de l'envergure de la nappe de vorticité lâchée dans le sillage suite à la condition de Kutta. Enfin, nous étudions l'effet de l'inclinaison du bord de fuite par rapport 'a l'écoulement et montrons par une prise en compte de cette géométrie dans le modèle d'Amiet qu'il peut également aboutir à une réduction acoustique.

Les travaux présentés dans cette thèse sont consacrés à l'investigation du fonctionnement des technologies bipolaires, et plus particulièrement des technologies BiCMOS SiGe, pour une utilisation à température cryogénique. Un état de l'art sur les transistors bipolaires et les bruits électroniques que l'on rencontre sur ce genre de technologie sont donnés avec une approche orientée vers les basses températures. Ces rappels permettent d'aborder les mesures, des paramètres basse fréquence et du bruit, réalisées sur des transistors bipolaires silicium et sur deux technologies SiGe à 300 K, 77 K et 4.2 K. Il est ensuite présenté deux réalisations d'ASIC cryogénique en technologie standard BiCMOS SiGe. La première est un amplificateur bas bruit (1 nV/sqrtHz) et large bande (1 GHz) fonctionnant à 77 K. Il est destiné à la caractérisation de bolomètres supraconducteurs YBaCuO à électrons chauds. La seconde réalisation est un circuit de lecture et de multiplexage de matrice de SQUID. Il est, en particulier, présenté le développement, la réalisation et le test d'un amplificateur ultra bas bruit (0.2 nV/sqrtHz) avec deux entrées multiplexées fonctionnant à 4.2 K.

Ce travail porte sur l'étude expérimentale des mécanismes de génération de bruit de bord de fuite, notamment large bande, résultant de la diffraction des ondes hydrodynamiques sur le bord effilé d'un profil en écoulement en vue de leur modélisation. A cet effet, l'examen détaillé de la dynamique des grandeurs aérodynamiques caractéristiques du phénomène (fluctuations de la pression pariétale et de la vitesse) a été mené au voisinage proche d'un profil d'aile de type Naca 0012. Il a ainsi été possible de déterminer expérimentalement la statistique du champ de pression pariétale, et notamment le spectre en nombres d'ondes des fluctuations de pression pariétale représentatif de la dynamique de la turbulence dans la couche limite, donnée essentielle à l'évaluation du champ acoustique rayonné. Des modèles de la statistique du champ de pression pariétale tirés de la littérature (Corcos, Chase) ont ensuite pu être calés et validés, et finalement utilisés pour la modélisation du bruit de bord de fuite du profil.<br /><br />Enfin, des mesures de la pression acoustique rayonnée réalisées en soufflerie anéchoïque ont permis de préciser les potentialités et limitations du modèle aéroacoustique développé. Le modèle statistique de pression pariétale proposé par Chase s'est avéré à même de représenter correctement l'influence des principaux paramètres du problème (nombre de Reynolds, incidence du profil), de même qu'il a clairement été mis en évidence la nécessité de prendre correctement en compte la condition de Kutta.