This thesis consists of two subjects of research: A Digital Modulation bit error rate study for transmission using the human body as the transmission channel, and signal coupling using a piezo transducer. The first topic involves studying several kinds of Digital Modulation and application; the transceiver is implemented using LabView. The interface for transmission uses Piezo film transducers. A high pass filter is used to remove noise and interference. The bit error rate using Manchester-coding is measured. A brief discussion is presented justifying the choice of On-Off Keying (OOK) modulation to transmit data on the human body. The second topic is a study on the design and implementation of a human body transmission system. A test chip is designed in TSMC 0.35£gm 2P4M CMOS process and first measured results are presented.

L’évolution rapide des services et applications multimédias (Internet haut débit, 3G, LTE) a entrainé un besoin chez les clients qui contraint les opérateurs à augmenter le débit de tous les segments du réseau, y compris le réseau d’accès. Les solutions utilisant la fibre optique tendent à remplacer progressivement les liaisons câblées (cuivre ou coaxial) afin de garantir des capacités de transfert plus importantes. La fibre optique est un medium très attractif car son atténuation linéique est très faible et sa bande passante importante. Cependant la dispersion chromatique de la fibre associée au chirp des sources optiques limite la montée en débit dans les futurs réseaux d’accès optiques (débits au-delà de 10 Gb/s) NG-PON (Next Generation Passive Optical Network). Dans ce contexte, des formats de modulation à efficacité spectrale meilleure que le NRZ pourraient être retenus. L’OFDM est une solution pour accroître l’efficacité spectrale, tout en garantissant une meilleure performance et une grande robustesse face aux canaux sélectifs en fréquence comme la fibre optique. Dans ce travail de thèse, nous avons proposé de nouvelles techniques d’implémentation de l’OFDM pour le NG-PON et évalué leurs performances dans un canal IM/DD. Nous avons montré par des simulations système dans un canal optique réaliste, que les techniques New DCO, New INC-ACO et DC-ACO sont capables d’augmenter les limitations de distances de transmission imposées par la modulation NRZ-OOK (Non-Return to Zero On-Off Keying) avec l’utilisation de composants bas coût. Ainsi, nous avons montré qu’avec les méthodes «MET (Minimization E-Tight)» et Levin-Campello, les techniques New DCO et DC-ACO permettent de réaliser des débits de 10 Gb/s sur une distance de 70 km en New DCO et 55 km en DC-ACO avec un taux de partage de 1×64. Cela permet d’affirmer que l’approche New AMOFDM serait un bon candidat pour le déploiement de réseaux d’accès optiques dans les métropoles de pays en développement. / The rapid development of multimedia services and applications such as broadband Internet, 3G, LTE, has led customers to force operators to increase throughput of all network segments, including the access network. Solutions using optical fiber tend to gradually replace cable based-copper or coaxial communications to ensure larger transfer capacity. The optical fiber is a very attractive medium because its linear attenuation is very low and its bandwidth very high. However, the chromatic dispersion of the fiber associated with the chirp of the optical sources limit the rise in flowrate in future optical access networks (beyond rates of 10 Gb/s) NG-PON (Next Generation Passive Optical Network). In this context, modulation formats with higher spectral efficiency than NRZ-OOK could be selected. OFDM is a solution to increase the spectral efficiency, while ensuring a better performance and high robustness against frequency selective channel such as fiber optics. In this thesis, we proposed a new OFDM techniques implementation for NG-PON and evaluated their performance in an IM/DD channel. We showed by simulations system of a realistic optical channel, that New DCO, New INC-ACO and DC-ACO OFDM techniques are able to increase the limited transmission distances imposed by the NRZ-OOK modulation with the use of low-cost components. Thus, we showed that using the “Minimization and E-Tight (MET)”or the Levin-Campello algorithm, the New DCO and DC-ACO techniques permit to achieve data rates of 10 Gb/s with a split ratio of 1 × 64 over a distance of 70 km with New DCO and 55 km for DC-ACO. Then we conclude that the New AMOFDM approach is a good choice for the deployment of optical access networks in metropolitan cities of developing countries.

Les œuvres d’Ook Chung mettent de l’avant pour la plupart un univers sombre, où l’humanité est dépeinte de manière grinçante. Son roman L’expérience interdite n’y fait pas exception, mais son regard se tourne ici plus particulièrement vers la littérature. Au sein d’une littérature contemporaine qui cherche sans cesse à se définir elle-même, il propose une mise en scène des tensions et des questionnements propres à cette littérature. Toutefois, si le roman offre à priori une métaphore cynique de l’industrie littéraire, ce mémoire entend montrer, par la mise au jour d’indices textuels, qu’une lecture ironique est également possible et qu’elle vient considérablement modifier la signification qu’il est possible de tirer de l’histoire racontée. L’étude a également pour objectif de montrer que l’ironie de L’expérience interdite, par l’ambivalence qui résulte de la révocabilité, lui permet d’exprimer simultanément des points de vue divergents et donc de formuler une réflexion à deux volets.

In recent years there is growing research in optical wireless communication. This growing popularity isdue to several characteristics like such as large bandwidth that is also not having spectrum regulationsimposed, low cost and license-free operation. Since visible light communications (VLC) is a branch ofoptical wave communications (OWC), it is used for replacing RF communications. The other primaryreason for the use of visible light communications [1], because it uses 400 THz of unlicensed secure andradio free media for wireless communications which are 1000 times more than that of radiocommunications. For transmission of VLC, we use LED as light sources.Due to the high efficiency and less power consumption LED have replaced the oldfluorescence lamps, LED provide the dual functionality they can provide lighting and can providecommunications (transfer of data) just like Wi-Fi. In LED the on and off state is so fast that the humaneye can’t even perceive it. The on and off state can be taken as 1 and 0’s and through this we can transferthe data, this type of modulation is called OOK keying modulation it is used for single carrier modulationscheme. We can interpret the data that is received from the transceiver side with the help of thephotodiode at the receiver’s side. This communication technique can provide better security as there is nointerference, as light can't penetrate through walls leaving the data transfer to the room itself. ThroughVLC we can offer better security to data over RF communications.In this thesis, the implementation process has been performed in MATLABsimulations where we analyse different modulation techniques and parameters. We design a room withdimensions as 5m*5m*3m as length, width and height. We take multiple LED’s at the top and determinethe illumination parameters in the room due to the light emitted from the LED. The receiver is located ona desk and we calculate the number of data rates received at the receiver. The modulation techniques usedin this thesis are OOK keying modulation. We estimate the data rates in two methodologies directdetection (Line of sight) and also, we take reflections from the wall into consideration (Non-line of sight).The effect of data rates due to illumination and distance are also determined. In this thesis we transfer dataover the transmitter and receive the information at the receiver for obtained information the calculation of bit error rate (BER) is performed for both single LED and multiple LED array. The analysis is performed between the performance metrics of a single LED’s and multiple LED’s arrays to determine better-LEDarray.Key Words: OOK modulation scheme, MATLAB-Simulation, Light Emitting Diodes .

This research study aims to investigate the capacity of single photons to carry information through polarization and time ordering and proposes a protocol called Beyond Pulse Position Modulation (BPPM) to improve photon-based communication reliability over longer distances with limited power. Such a protocol may be used in any communication scenario where energy efficiency is important, e.g., in satellite communication or where pulse position modulation (PPM) typically is used. The study compares various metrics such as information bits per symbol, photon, and time bin to evaluate the system’s efficiency and conducts a comparative analysis of BPPM, Pulse Position Modulation (PPM), On-Off Keying (OOK), andGeneral protocol’s effectiveness. (The simulations were conducted using the Python programming language with Visual Studio Code IDE.) / Denna forskningsstudie syftar till att undersöka informationskapaciteten hos enstaka fotoner då dessa kodats med avseende på polarisering och tidsordning. Ett nytt protokoll som kallas Beyond Pulse Position Modulation (BPPM) använder felkorrigering för att förbättra kommunikationstillförlitligheten över längre avstånd med begränsad effekt. Ett sådant protokoll kan användas i vilket kommunikationsscenario som helst där energieffektivitet är viktigt, t.ex. vid satellitkommunikation eller där pulspositionsmodulering (PPM) vanligtvis används. Studien jämför olika mätvärden som informationsbitar per symbol, per foton och per tidslucka för att utvärdera systemets effektivitet och genomför en jämförande analys av BPPM, Pulse Position Modulation (PPM), On-Off Keying (OOK) och ett protokoll med fixt antal fotoner per block avseende protokollens effektivitet. (Simuleringarna utfördes med Python-programmeringsspråket med Visual Studio Code IDE.)

Ying Chen et Ook Chung sont deux auteurs québécois d'origine asiatique qui ont fait l'objet d'études comparées en raison de leur statut d'écrivain migrant et de leur appartenance à une aire culturelle commune. Bien que leurs oeuvres mettent fréquemment en scène des narrateurs-personnages marginaux et en situation d'exil, celles-ci s'inscrivent au coeur d'intérêts actuels en littérature contemporaine qui permettent de les aborder au-delà de la culture d'origine des auteurs. S'intéressant à la marginalité du narrateur autodiégétique dans Un enfant à ma porte (2009) et dans La Trilogie coréenne (2012), notre mémoire a pour objectif d'étudier l'altérité des narrateurs et de montrer de quelle façon ceux-ci se retrouvent en décalage par rapport à leur récit. L'analyse de la figure de l'étranger dans le roman de Chung et de la folle dans celui de Chen, plus particulièrement de leur prise de parole respective, conduit à montrer en quoi l'altérité des narrateurs-personnages n'est pas que culturelle. L'altérité dans ces romans témoignerait plutôt d'une posture ontologique beaucoup plus fondamentale et générale, qui se répercute à la fois sur le rôle du personnage dans le récit et sur sa fonction de narrateur. Menée en deux temps (le personnage Autre puis le narrateur Autre), notre étude permet d'établir un lien entre l'inadéquation énoncée et la compétence narrative.

This thesis explores the use of single-photon avalanche diodes (SPADs) for visible light communications (VLC). The high sensitivity of SPADs can potentially enhance the performance of VLC receivers. However, a SPAD-based system has challenges that need to be addressed before it can be considered as a viable option for VLC. The first challenge is the susceptibility of SPAD-based receivers to variations in ambient light. The high sensitivity of SPADs is advantageous for signal detection, but also makes SPADs vulnerable to variations in ambient light. In this thesis, the performance of a SPAD-based receiver is investigated under changing lighting conditions. Analytical expressions to quantify performance are derived, and an experiment is conducted to gain further understanding of system performance. It is shown that a SPAD-based receiver is highly sensitive to illumination changes when on-off keying (OOK) is employed, and that pulse-position modulation (PPM) is a preferred modulation scheme as it is more robust. The second challenge is broadcasting to SPAD-based receivers with different capabilities. A traditional broadcasting scheme is time-sharing, whereby a transmitter sends data to receivers in an alternating manner. Broadcasting to SPAD-based receivers is challenging as receivers may have diverse capabilities. In this thesis, a new multiresolution modulation scheme is proposed, which can potentially improve system performance over the traditional timesharing approach. The performance of the proposed scheme is analyzed, and a proof-of-concept experiment is performed to demonstrate its viability.

Cell-free protein synthesis (CFPS) is a powerful protein expression platform where protein synthesis machinery is borrowed from living organisms. Target proteins are synthesized in a reaction tube together with cell extract, amino acids, energy source, and DNA. This reaction is versatile, and dynamic optimizations of the reaction conditions can be performed. The "œopen" nature of CFPS makes it a compelling candidate for many technologies and applications. This dissertation reports new and innovative applications of CFPS including 1) enzyme encapsulation in a virus-like particle, 2) detection of endocrine disrupting chemicals in the presence of blood and urine, and 3) expression of a multi-disulfide bond therapeutic protein. Two major limitations of enzymes are their instability and recycling difficulty. To overcome these limitations, we report the first enzyme encapsulation in the CFPS by immobilizing in a virus-like particle using an RNA aptamer. This technique allows simple and fast enzyme production and encapsulation We demonstrate, for the first time, the Rapid Adaptable Portable In vitro Detection biosensor platform (RAPID) for detecting endocrine disrupting chemicals (EDCs) in human blood and urine samples. Current living cell-based assays can take a week to detect EDCs, but RAPID requires only 2 hours. It utilizes the versatile nature of CFPS for biosensor protein complex production and EDC detection. Biotherapeutic protein expression in E. coli suffers from inclusion body formation, insolubility, and mis-folding. Since CFPS is not restricted by a cell wall, dynamic optimization can take place during the protein synthesis process. We report the first expression of full-length tissue plasminogen activator (tPA) using CFPS. These research works demonstrate the powerful and versatile nature of the CFPS.

This dissertation presents the design and implementation of circuits and transceivers in CMOS technology to enable many new millimeter-wave applications. A simple approach is presented for accurately modeling the millimeter-wave characteristics of transistors that are not fully captured by contemporary parasitic extraction techniques. Next, the integration of a low-power 60-GHz CMOS on-off keying (OOK) receiver in 90-nm CMOS for use in multi-gigabit per second wireless communications is demonstrated. The use of non-coherent OOK demodulation by a novel demodulator enabled a data throughput of 3.5 Gbps and resulted in the lowest power budget (31pJ/bit) for integrated 60-GHz CMOS OOK receivers at the time of publication. Also presented is the design of a high-power, high-efficiency 45-GHz VCO in 45-nm SOI CMOS. The design is a class-E power amplifier placed in a positive feedback configuration. This circuit achieves the highest reported output power (8.2 dBm) and efficiency (15.64%) to date for monolithic silicon-based millimeter-wave VCOs. Results are provided for the standalone VCO as well as after packaging in a liquid crystal polymer (LCP) substrate. In addition, a high-power high-efficiency (5.2 dBm/6.1%) injection locked oscillator is presented. Finally, the design of a 2-channel 45-GHz vector modulator in 45-nm SOI CMOS for LINC transmitters is presented. A zero-power passive IQ generation network and a low-power Gilbert cell modulator are used to enable continuous 360° vector generation. The IC is packaged with a Wilkinson power combiner on LCP and driven by external DACs to demonstrate the first ever 16-QAM generated by outphasing modulation in CMOS in the Q-band.

Les systèmes Ultra Larges Bandes (ULB) représentent une nouvelle technologie de communication sans fil pour la transmission d'informations à très hauts débits. Avec une Densité Spectrale de Puissance (DSP) inférieure à -41.3 dBm/MHz, les distances de propagation sont considérablement restreintes (< 20 m). C'est en février 2002, que la commission fédérale de communication des Etats-Unis (FCC) a alloué pour les systèmes ULB une bande de fréquence comprise entre 3,1 et 10,6 GHz. Depuis, de nombreuses divergences sont apparues suivant les grandes zones géographiques de normalisation.<br />Au travers des nombreuses techniques de transmission ULB, nous étudions la modulation multi-bandes à répétition en fréquence orthogonale (MB-OFDM) qui a été proposée par l'European Computing Machineries Association (ECMA) en temps que standard en 2005.L'efficacité des signaux Impulsionnel Radio (IR), précurseur à l'ULB, a cependant été montrée. Nous présentons à ce titre une topologie originale nommée Multi-Bandes On-Off Keying (MB-OOK).<br />Dans le cadre de cette thèse, nous développons un outil de simulation système (SST) afin d'analyser les performances d'un système ULB-OFDM. Nous étudions l'influence sur le taux d'erreur binaire (BER) des non-linéarités du front-end de réception Radio-Fréquence (RF) et de l'amplification de puissance faible bruit (LNA) dans une chaîne de transmission globale.<br />Dans le cadre des systèmes MB-OOK, différents types de filtres sont envisagés. L'impact sur le BER est étudié afin de connaître les propriétés prédominantes des filtres sur les performances de transmission.<br />Le domaine de l'optique peut également être avantageusement employé dans des processus de transmission ULB. Les réseaux larges bandes radio sur fibres (RoF) présentent de nombreux intérêts pour fournir à moindre coût la distribution du signal mais également la possibilité de pouvoir le traiter directement. Dans ce sens, Nous évaluons les possibilités de convertir fréquentiellement des signaux de type ULB-OFDM, ainsi que d'évaluer l'impact de transmetteurs Electrique/Optique (E/O) sur les performances d'un système ULB sur fibre à partir des valeurs du vecteur d'erreur d'amplitude (EVM).