In this thesis, we investigate the performance of adaptive loading orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) under Nakagami fading with maximal ratio combining (MRC) diversity at receiver. We not only expound the principles and structures of the system, but also analyze its performance of the lower bound on the average capacity under Nakagami fading. First, we defined the lower bound on the average capacity under Nakagami fading with ideal MRC diversity. Then, we fixed the values of bit error rate. A maximum rate adaptive loading strategy is derived for uncoded quadrature-amplitude-modulation modulated OFDM. Simple lower bound expressions are provided for average spectral efficiency of the maximum rate adaptive loading OFDM under Nakagami fading channel. Finally, the numerical results will be also shown.

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Massive multiple-input-multiple-output (MM) is becoming a promising candidate for wireless communications. The idea behind MM is to use a very large number of antennas to increase throughput and energy efficiency by one or more orders of magnitude. In order to make MM feasible, many challenges remain. In the uplink a fundamental question is whether to deploy single massive arrays or to build a virtual array using cooperative base stations. Also, in such large arrays the signal processing involved in receiver combining is non-trivial. Therefore, low complexity receiver designs and deployment scenarios are essential aspects of MM and the thesis mainly focuses on these two areas. In the first part, we investigate three deployment scenarios: (i) a massive co-located array at the cell center; (ii) a massive array clustered at B discrete locations; and (iii) a massive distributed array with a uniform distribution of individual antennae. We also study the effect of propagation parameters, system size, correlation and channel estimation error. We demonstrate by analysis and simulation that in the absence of any system imperfections, a massive distributed array is preferable. However, an intermediate deployment such as a massive array clustered at a few discrete locations can be more practical to implement and more robust to imperfect channel state information. We then focus on the performance of the co-located scenario with different types of antenna array, uniform square and linear arrays. With MM, it may be the case that large numbers of antennas are closely packed to fit in some available space. Hence, channel correlations become important and therefore we investigate the space requirements of different array shapes. In particular, we evaluate the system performance of uniform square and linear arrays by using ergodic capacity and capacity outage. For a range of correlation models, we demonstrate that the uniform square array can yield similar performance to a uniform linear array while providing considerable space saving. In the second part of the thesis we focus on low complexity receiver designs. Due to the high dimension of MM systems there is a considerable interest in detection schemes with a better complexity-performance trade-off. We focus on linear receivers (zero forcing (ZF) and maximum ratio combining (MRC)) used in conjuction with a Vertical Bell Laboratories Layered Space Time (V-BLAST) structure. Our first results show that the performance of MRC V-BLAST approaches that of ZF V-BLAST under a range of imperfect CSI levels, different channel powers and different types of arrays as long as the channel correlations are not too high. Subsequently, we propose novel low complexity receiver designs which maintain the same performance as ZF or ZF V-BLAST. We show that the performance loss of MRC relative to ZF can be removed in certain situations through the use of V-BLAST. The low complexity ordering scheme based on the channel norm (C-V-BLAST) results in a V-BLAST scheme with MRC that has much less complexity than a single ZF linear combiner. An analysis of the SINR at each stage of the V-BLAST approach is also given to support the findings of the proposed technique. We also show that C-V-BLAST remains similar to ZF for more complex adaptive modulation systems and in the presence of channel estimation error, C-V-BLAST can be superior. These results are analytically justified and we derive an exhaustive search algorithm for power control (PC) to bound the potential gains of PC. Using this bound, we demonstrate that C-V-BLAST performs well without the need for additional PC. The final simplification is based on the idea of ordering users based on large scale fading information rather than instantaneous channel knowledge for a V-BLAST scheme with MRC (P-V-BLAST). An explicit closed form analysis for error probability for both co-located and distributed BSs is provided along with a number of novel performance metrics which are useful in designing MM systems. It is shown that the error performance of the distributed scenario can be well approximated by a modified version of a co-located scenario. Another potential advantage of P-V-BLAST is that the ordering can be obtained as soon as the link gains are available. Hence, it is possible that mean SINR values could be used for scheduling and other link control functions. These mean values are solely functions of the link gains and hence, scheduling, power adaptation, rate adaptation, etc. can all be performed more rapidly with P-V-BLAST. Hence, the P-V-BLAST structure may have further advantages beyond a lower complexity compared to C-V-BLAST.

Le relayage cognitif multiple-input multiple-output (MIMO) hérite l’efficacité spectrale de la radiocognitive et les systèmes de relayage MIMO, apportant ainsi des gains prometteurs en termes de débit dedonnées et de fiabilité pour les futures communications sans fil et mobiles. Dans cette thèse, nous concevons et évaluons des schémas pratiques d’émetteurs et de récepteurs pour des systèmes de relayage MIMO cognitifs qui peuvent être mis en oeuvre à moindre coût. Tout d'abord, nous réduisons l'affaiblissement du débit du mode half-duplex du relayage MIMO amplify-and-forward non-orthogonale(NAF) large bande avec demande de répétition automatique (ARQ). Différemment des travaux de recherche existants, le protocole de relayage proposé ne nécessite que la durée de transmission d’un seul paquet sur des canaux sélectifs en fréquence. De plus, nous proposons une conception de réception itérative à complexité réduite pour cette classe de protocoles, entraînant ainsi une amélioration significative des performances de transmission de bout-en-bout. Deuxièmement, nous nous concentrons sur les systèmes de relayage cognitive de partage du spectre single-input multiple-output (SIMO) et évaluons l’impact des contraintes d’interférence instantanée et statistique sur la qualité de leur probabilité de coupure. Nos résultats révèlent que l’imposition d’une contrainte statistique sur la puissance d’émission du système secondaire est plus favorable que son adversaire consommatrice de spectre. Troisièmement, nous capitalisons sur notre deuxième contribution pour étudier les systèmes de relayage MIMO decode-and-forward (DF) cognitifs utilisant la sélection d'antenne à l’émission (TAS) ainsi que le maximum-ratio combining (MRC) à la réception. Basés sur la maximisation du rapport signal-sur-bruit (SNR) ou du rapport signal-sur-interférence-plus-bruit (SINR), nos résultats de probabilité de coupure nouvellement dérivés pour les deux stratégies proposées de TAS démontre l’optimalité du système de sélection d’antenne basé sur le SINR par rapport aux effets néfastes d’interférence mutuelle dans les systèmes de relayage MIMO DF cognitifs. / Cognitive multiple-input multiple-output (MIMO) relaying inherits the spectrum usage efficiency from both cognitive radio and MIMO relay systems, thereby bearing promising gains in terms of data rate and reliability for future wireless and mobile communications. In this dissertation, we design and evaluate practical transmitter and receiver schemes for cognitive MIMO relay systems that can readily be implemented at a lower cost. First, we reduce the multiplexing loss due the half-duplex operation in non orthogonal amplify-and-forward (NAF) MIMO relay broadband transmissions with automatic repeat request(ARQ). Different from existing research works, the proposed relaying protocol requires only one packet duration to operate over frequency-selective block-fading relay channels. Further, we propose a low complexityiterative receiver design for this class of protocols which results in significant enhancement of the end-to-end transmission performance. Second, we focus on cognitive underlay single-input multiple-output (SIMO) relay systems and evaluate the impact of instantaneous and statistical interference constraints on their outage performance. Our results reveal that imposing a statistical interference constraint on the secondary system transmit power is most favored than its spectrum-consuming counter part. Third, we capitalize on our second contribution to investigate cost-effective transmission schemes for cognitive MIMO decode-and-forward (DF) relaying systems employing transmit-antenna selection (TAS) along with maximum-ratio combining (MRC) at the transmitter and receiver sides, respectively. Driven by maximizing either the received signal-to-noise ratio (SNR) or signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR), our newly derived outage performance results pertaining to both proposed TAS strategies are shown to entail an involved derivation roadmap yet demonstrate the optimality of the SINR-driven TAS against the detrimental effect of mutual interference incognitive MIMO DF relay systems.

Ce rapport de recherche tente d’expliquer la place des municipalités régionales de comtés (MRC) dans l’adaptation des collectivités au vieillissement de la population. Depuis une décennie, le concept de villes ou municipalités amies des aînés (VADA – MADA) a pris de l’ampleur. En 2015 au Québec, 767 municipalités s’étaient engagées en ce sens. Le Québec est constitué de nombreuses petites municipalités, qui ont peu de ressources financières et humaines pour réaliser des planifications et actions afin de s’adapter au vieillissement de la population. Elles peuvent par contre fédérer leurs efforts et agir collectivement par le biais des MRC. Une étude de trois MRC a permis d’illustrer que jusqu’à présent, certaines des actions des MRC contribuent à l’adaptation de leurs collectivités au vieillissement de leur population, sans avoir comme but de le faire. La recherche permet également de voir que les MRC pourraient agir beaucoup plus, si les élus et ressources professionnelles étaient davantage conscients de la problématique et des impacts qu’elle aura dans la vie des collectivités au cours de prochaines années.

L'objectif de ce projet de recherche en géographie physique consistait à identifier, à évaluer et à sélectionner, à des fins écotouristiques, des géosites potentiels le long du Sentier national du Québec dans les municipalités de Labelle et de La Conception. La mise en valeur du patrimoine géologique des paysages peut se faire par le biais de l'identification de géosites. Ces derniers peuvent éventuellement permettre de répondre au volet éducatif de l'écotourisme. Pour répondre à notre objectif, nous avons développé une méthode qui consistait à dresser un inventaire des caractéristiques géologiques et géomorphologiques du territoire à l'étude et à appliquer une grille de pointage aux indicateurs qualitatifs choisis afin de faire l'évaluation et la sélection des géosites. Ces indicateurs sont la qualité des points de vue, la rareté, l'intégrité et la représentation scientifique. Un indicateur quantitatif, le nombre d'entités géologiques et géomorphologiques observées, a également été employé. Deux types de géosites potentiels ont été identifiés, soit ceux à intérêt unique et ceux à intérêts multiples, c'est-à-dire présentant respectivement une ou plus d'une entité géologique et/ou géomorphologique observables. La sélection des géosites a été effectuée en tenant compte d'un seuil établi en fonction des moyennes obtenues pour l'ensemble des sites, soit de 3,00 sur 4,00 pour les sites à intérêt unique et de 4,00 sur 5,00 pour les sites à intérêts multiples. Par cette méthode nous avons été en mesure de sélectionner 14 géosites potentiels: sentier de l'Héritage, 2 géosites, sentier Alléluia, 6 géosites, sentier Expédition/Cap-360/Mont-Gorille, 6 géosites. Afin de respecter un nombre minimum de géosites par sentier et d'assurer une certaine diversité dans les observations, nous avons également retenu 6 autres géosites dont les pointages se rapprochaient de 0,5 point des seuils établis. Un total de 20 géosites a ainsi été sélectionné. Par la suite nous avons présenté une proposition d'aménagement de géosites en regroupant ces derniers selon quatre thématiques, soit formes structurales, dépôts superficiels, formes d'érosion glaciaire et formes d'érosion actuelle. Finalement, nous avons discuté des potentiels et des contraintes d'application de la proposition d'aménagement. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Géosite, Patrimoine géologique, Patrimoine géomorphologique, Paysage, Écotourisme.

Approved for public release; distribution is unlimited. / The major driver for broadband wireless communications has been reliable, high-data rate services. In wireless communication, the multipath fading constitutes a bottleneck for increasing data rates and causes performance degradation. To combat fading, we can use diversity. Wireless systems with multiple antennas at the transmitter and receiver have much larger capacity in fading channels than standard wireless systems. The objective of this thesis is to investigate the transmission scheme provided by matrix A and B in the 802.16 standard and show how it can be implemented. The research focuses on using maximal-ratio combining (MRC) to demodulate the transmitted symbols. Modifications to the existing matrix by using more frequency bands were introduced; this reduces the number of transmitting antennas and uses fewer time slots to transmit the same number of symbols. The modulator and demodulator design is also discussed. The performance of orthogonal and non-orthogonal space time codes (STC) are evaluated. / Civilian

RANKL (ligand du récepteur activateur de NF-KB) est un membre de la famille des TNF dont la signalisation passe par RANK et qui joue un rôle important dans la régulation immunitaire. Chez l'adulte, RANKL est exprimé constitutivement par des cellules réticulaires marginales (MRC) des ganglions lymphatiques. Comme les MRCs sont physiquement proches des lymphocytes B (LB) et ont été proposé d’être des précurseurs de cellules dendritiques folliculaires (FDC), RANKL pourrait jouer un rôle dans la différenciation du stroma associé aux LB et dans la réponse humorale. Afin de mieux comprendre la fonction de RANKL exprimé par les MRC, nous avons généré des souris déficitaires pour RANKL dans les cellules stromales. Nous avons constaté que la formation du follicule B était perturbée ainsi que le réseau FDC. Bien que RANKL ne soit pas requis pour la formation des MRC, il est nécessaire pour l'expression de la chimiokine CXCL13 par ces mêmes cellules. Parmi les TNFRSF dont la signalisation est requise pour l’expression de CXCL13 et la différenciation des FDC, le TNFR1 était significativement réduit dans les cellules stromales des souris dépourvues de RANKL stromal. Ainsi, RANKL pourrait constituer une nouvelle cible thérapeutique contre les immunopathologies des LB en agissant sur son stroma. / RANKL (receptor activator of NF-κB ligand), a member of the TNF family that signals via RANK, plays an important role for immune regulation. In the adult, RANKL is constitutively expressed by marginal reticular cells (MRCs) of the lymph nodes. Because MRCs are positioned in close vicinity to B cells and may be precursors of follicular dendritic cells (FDCs), RANKL could play a role in the differentiation of B cell-associated stroma and the humoral immune response. In order to better understand the role of RANKL expressed by the MRCs, we generated mice with conditional RANKL deficiency in the stromal compartment. We found that the B cell follicle structure was disrupted and FDC network formation was reduced. Although RANKL was not required for MRC formation, it was necessary for the expression of B cell attracting chemokine CXCL13. Among the TNFRSF members known to control CXCL13 expression and FDC formation, we found that TNFR1 was significantly reduced in the RANKL cKO mice. Thus, RANKL may present a novel therapeutic strategy against B cell-mediated immunopathologies by acting on its stroma.

Background: The prevalence of mental disorder in children and young people in the UK is estimated at 10-20% (Meltzer et al. 2003). The World Health Organisation advocates urgent preventive measures to reduce the impact of a predicted steep rise in global rates of depression (World Health Organization 2008 ). The mental health of young people is therefore a public health issue, nationally and globally. The UK children's policy agenda proposes that promoting emotional wellbeing is a shared responsibility between children's agencies at the Tier 1 level of Child and Adolescent Mental Health Services (DCSF 2008), but further research is required to develop low intensity, evidence based interventions to promote emotional and mental health. Schools have a remit to address emotional problems in students and evidence exists to support school based interventions to promote emotional wellbeing. However young people encounter barriers to help-seeking in primary care, which need to be understood in order to deliver appropriate support. There is an emerging evidence base for using guided self-help (GSH) to deliver cognitive behaviour therapy-based interventions to adults in primary mental health care (Gellatly et al. 2007). It is not known whether using GSH in high schools to deliver emotional wellbeing interventions to young people would be feasible or acceptable. Aims: To develop an emotional wellbeing intervention for high schools using GSH, and evaluate it for feasibility and acceptability. Methods: The Medical Research Council (MRC) Framework for complex interventions (MRC 2000) provided the conceptual structure of the research. The methodological approach was also strongly influenced by standards for qualitative research proposed by Popay et al (1998), particularly the need to be responsive to the research context. There were three stages: Consultation, Development and Implementation. In the Consultation stage 54 young people aged 11-15 were consulted in 6 focus groups in 3 inner city high schools in the UK. The outcomes supported the development of a GSH intervention, named the 'Change Project', which was the focus of the Development Stage. Pastoral and Special Educational Needs staff in schools received brief training to deliver the intervention, followed by weekly supervision for the duration of the Project. In the Implementation Stage the Change Project was piloted in the same 3 high schools. The Project was evaluated for acceptability and feasibility using qualitative interview methods and a survey of students. Two instruments were incorporated: the PHQ-2 (Kroenke et al. 2003) was included to identify students who would benefit from a referral to the school nurse and the Rosenberg Self Esteem Scale (Rosenberg 1965) was used to explore its suitability as an outcome measure with the target population. Results: Eight Project workers delivered the Change Project. Twenty one students used it. They were aged 11-17 years and included male, female, white and non-white students. Self reported personal outcomes for students were generally positive. Nine sets of baseline and post-intervention RSES scores were collected. There was a general trend for improvement in scores. Presenting difficulties included potentially clinical disorders which were successfully addressed with support from school nurses. Interviews were conducted with 23 students, and 27 school staff and questionnaire data were collected from 140 students. Project worker reports of the Change Project's acceptability and feasibility were mixed, though also generally positive. The acceptability and feasibility of the RSES is discussed. The ethos of pastoral care, support of senior figures and other contextual factors affected implementation quality in each school. Help-seeking in the young people was driven by peer norms of hiding signs of vulnerability. Conclusions: The Change Project intervention was generally felt to be useful and relevant and overall it was welcomed by staff and students. The intervention has potential for further development. Its acceptability and feasibility were co-dependent and strongly influenced the implementation processes, indicating the value of investing time in understanding social and cultural factors in the research context. Understanding organisational and individual barriers and facilitators of help-seeking in young people may encourage use of emotional support in school.

Bibliographische Beschreibung Krupnik, Viktoria Koordination zwischen Atmung und rhythmischen Unterarm-Trackingbewegungen bei unterschiedlichen mentalen Bedingungen der Trackingaufgabe Universität Leipzig, Dissertation 55 Seiten, 49 Lit., 9 Abb., 2 Tab., 1 Artikel Referat: Präzisionsbewegungen kommt eine steigende Rolle im täglichen Leben zu, z.B. bei der Bedienung von Smartphones und Computern. Sie unterliegen, wie alle motorischen Aktionen, der Koordination. Koordination bezeichnet die gegenseitige Beeinflussung des zeitlichen Ablaufs gleichzeitig ablaufender motorischer Prozesse, welche die Verschmelzung zu einem gemeinsamen Rhythmus oder die Einstellung stabiler Frequenz- bzw. Phasenbeziehungen zur Folge hat. Von besonderem Interesse ist die Koordination intendierter Bewegungen mit der stetig ablaufenden Atmung, die die Funktionsziele beider Prozesse beeinträchtigen kann. Wir untersuchten Atmungs-Bewegungs-Koordination (MRC) bei visuell geführten Folgebewegungen des Unterarms unter zwei hauptsächlichen Fragestellungen: a) Beeinträchtigt MRC die Genauigkeit der Folgebewegung? b) Wie beeinflussen erhöhte Genauigkeitsanforderung, Üben und aufgabenbezogene Belastung die Stärke der MRC? Ausgangshypothese war, dass die Folgegenauigkeit durch MRC verschlechtert wird. Außerdem vermuteten wir, dass die Stärke der MRC durch erhöhte Aufmerksamkeit und wiederholtes Üben verstärkt, durch höhere aufgabenspezifische Belastung (höhere Komplexität der Bewegung) dagegen verringert wird. 35 Probanden führten 8 Versuche unter verschiedenen Bedingungen durch: positive (gleichsinnige) Signal- Response-Beziehung (SRR), negative (gegensinnige) SRR als aufgabenbezogene Belastung, strenge (Leistungsanforderung) und weniger strenge (lockere) Instruktion. Die Versuche mit positiver und negativer SRR wurden zur Untersuchung von Übungseffekten je dreimal vorgenommen. Während die Stärke der MRC unter allen Bedingungen gleich blieb, variierte das Phasenkopplungsmuster. Unter positiver SRR und weniger strenger Instruktion wurde eine bestimmte Phasenbeziehung zur Atemperiode bevorzugt. Bei negativer SRR und strenger Instruktion zeigte sich ein engeres Kopplungsmuster mit zwei bevorzugten Phasenbeziehungen zur Atemperiode. MRC verbesserte die Folgegenauigkeit unter allen Versuchsbedingungen mit Ausnahme derjenigen mit lockerer Instruktion. Zur Verbesserung der Folgegenauigkeit trug vor allem ein geringerer Amplitudenfehler bei. Die Ergebnisse zeigen, dass erhöhte Konzentration die Phasenkopplung zwischen Folgebewegungen und Atmung verstärkt und die MRC-bedingte Verbesserung der Folgegenauigkeit weiter steigert.