LORVR ou obstruction récurrente des voies respiratoires (ORVR) est la cause la plus fréquente de maladie pulmonaire chronique chez le cheval adulte. La maladie se caractérise par une hyperréactivité bronchique, une production excessive de mucus et une inflammation neutrophilique pulmonaire qui ont pour effet de réduire la compliance dynamique du poumon et daugmenter la résistance des voies respiratoires au débit aérien. Alors que la maladie est une entité documentée dans la littérature depuis plus de 200 ans, les mécanismes moléculaires qui la sous-tendent restent incomplètement élucidés à ce jour. De précédentes études ont montré l'implication de variations d'expression génique, pour la plupart grâce à l'utilisation combinée de la transcription inverse et de la réaction en chaîne par polymérase (RT-PCR). Cette technique bien connue ne permet l'étude que d'un nombre limité de gènes en simultané. Les microdamiers apparaissent comme la technique de choix pour l'étude de l'expression génique à large échelle. A lheure où cette étude a débuté, il nexistait pas de microdamier dexpression spécifiquement dédié au cheval sur le marché. Un microdamier hétérologue humain (Human Genome U133 Plus 2.0 GeneChip, Affymetrix®) a donc été utilisé pour tenter didentifier de nouveaux gènes dintérêt pour comprendre la pathogénie de lORVR chez le cheval. L'utilisation du microdamier a permis de détecter 46 gènes dont lexpression variait d'un facteur supérieur à 4 entre chevaux sains et atteints. Parmi les gènes mis en avant par le microdamier, trois gènes (CYBB, MARCKS et PTX3) présentaient un intérêt particulier au regard de la littérature et leur variation dexpression a été confirmée par RT-PCR quantitative (RT-qPCR). La pentraxine 3 (PTX3) notamment appartient à la composante humorale de la réponse immune innée. Elle agit comme un ancêtre fonctionnel des anticorps. En effet, elle reconnaît les microbes, active le complément et facilite la reconnaissance de certains pathogènes spécifiques, dont Aspergillus fumigatus (A. fumigatus), par les phagocytes. La suite du travail sest donc focalisée sur PTX3. LADN complémentaire (ADNc) codant pour PTX3 et lADN codant pour le second exon de PTX3 ont été clonés et séquencés. LADN codant pour le second exon de PTX3 équin présentait une délétion de 120 paires de bases par rapport à la séquence humaine. Par ailleurs, un épissage alternatif du second exon de PTX3 a été mis en évidence, résultant en deux formes de la protéine, "épissée" (32 kilodaltons) et "complète" (42 kilodaltons). Afin d'étudier les effets de lexposition à des poussières de foin sur l'expression de PTX3 dans les voies respiratoires, six chevaux sains et six chevaux atteints dORVR ont été soumis pendant dix jours à un challenge environnemental aux poussières de foin. Les chevaux ont été étudiés via des tests cliniques, fonctionnels et biochimiques. Les lavages broncho-alvéolaires (LBA) ont été récoltés lors de l'initiation du protocole et après les dix jours d'exposition aux poussières de foin. Par ailleurs, des sections bronchiques ont été réalisées chez deux chevaux atteints d'ORVR en crise et euthanasiés pour raisons éthiques et deux chevaux indemnes d'affections respiratoires provenant de l'abattoir. PTX3 était détectée dans les macrophages du LBA après exposition aux poussières de foin et dans les cellules épithéliales bronchiques. PTX3 était surexprimée dans les macrophages du LBA chez tous les chevaux après dix jours d'exposition aux poussières de foin. Cependant, le niveau de PTX3 était plus élevé dans le surnageant des cellules provenant des chevaux atteints d'ORVR que dans celui provenant des cellules des chevaux sains. Par ailleurs, il semble que PTX3 soit surexprimée dans les cellules épithéliales bronchiques chez le cheval atteint d'ORVR. Cette piste est intéressante sur le plan thérapeutique puisque l'activation de l'expression de PTX3 dans les cellules épithéliales bronchiques est sous le contrôle du facteur c-Jun N-terminal kinase (JNK), un facteur différent de celui qui contrôle l'expression de PTX3 dans les leucocytes, à savoir le facteur nucléaire kappa B (NF-κB). L'effet de différents stimuli sur la production et lexcrétion de PTX3 par les cellules du LBA a été étudié ex-vivo après mise en culture et stimulation à la poussière de foin, au lipopolysaccharide (LPS), à A. fumigatus et avec une solution saline tamponnée pour le phosphate (PBS), utilisée comme contrôle. La présence de PTX3 a été mesurée par Western Blot six heures et vingt-quatre heures après les différentes stimulations dans les cellules et dans les surnageants respectivement. PTX3 était détectée dans les cellules et dans les surnageants mais aucune différence significative d'expression na pu être mise en évidence que ce soit entre les différents stimuli, entre les différents temps ou avec le contrôle. Ces résultats suggèrent que la poussière de foin est un inducteur indirect de PTX3./ Recurrent airway obstruction (RAO) is the first respiratory disease in adult horses. Environmental causes of RAO are well described, but the molecular mechanisms of the disease remain unclear. Previous studies have highlighted the implications of variations in gene expression in the disease, most using reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR). This well-known technique limits the number of genes that can be studied in a single assay. The microarray appears to be the platform of choice for massively parallel gene expression profiling and provides a good tool for exploratory research. However, at the time of the experiment, there was no equine-specific microarray available on the market. Because they are commercially available, highly specific and well annotated, human and mouse large-scale microarrays are an exploratory alternative to equine-specific microarrays. The first part of the present study was performed to highlight new targets not previously related to the disease and able to improve our understanding of the molecular mechanisms of the disease. A human microarray (Human Genome U133 Plus 2.0 GeneChip, Affymetrix®) was used to study gene expression in nucleated cells originating from peripheral blood and bronchoalveolar lavage fluid (BALF) in RAO-affected horses. A total of 46 candidates were identified with differentially regulated genes between RAO-affected horses and controls. Based on their documented function, five of these genes were selected for the real-time quantitative RT-PCR (RT-qPCR) validation procedure: CYBB, MARCKS and PTX3. The RT-qPCR results confirmed those obtained with the microarray, pointing out these genes as new directions for future experiments. In particular, the long pentraxin 3 (PTX3) plays an important role in the host defence and over-expression of PTX3 may contribute to airways injury. Therefore, it was hypothesised that PTX3 may have relevance in the understanding of the pathogenesis of RAO. In the second part of the study, PTX3 and its implication in RAO in horses were characterized in more details. Six healthy horses and six RAO-affected horses were submitted to a dusty environment challenge. PTX3 DNA and cDNA were cloned and sequenced. A 120bp deletion was found in the DNA of the second exon of equine PTX3 in comparison to human PTX3. In addition, an alternative splicing of the second exon of PTX3 occurred, resulting in two forms of the protein: "spliced" (32 kilodaltons) and "full length" (42 kilodaltons). The pentraxin domain was very well conserved in the two forms with 94% of amino-acids conserved between equines and humans. The effects of dust exposure and subsequent RAO crisis on PTX3 expression in the BALF and the bronchial epithelial cells were studied. Dust exposure induced PTX3 in vivo in BALF macrophages both in healthy horses and in RAO-affected horses. However, PTX3 was over-expressed in the BALF supernatant and, interestingly, in the bronchial epithelial cells from RAO-affected horses in crisis. Considering epithelial cells as one of the major cell types in the airways, PTX3 produced at this level may play an important role in the disease process. The effects of different components (ie lipopolysaccharide and A. fumigatus) and different concentrations of hay dust suspension upon PTX3 expression and excretion in BALF cells have been tested ex-vivo and compared to control (ie. Phosphate-Buffered Saline). PTX3 was detected in cells and cell culture supernatant under all conditions but there was no difference between conditions including the control. These results suggest that dust is an indirect inducer of PTX3.

In certain applications involving direction of arrival (DOA) estimation the operator may have a-priori information on some of the DOAs. This information could refer to a target known to be present at a certain position or to a reflection. In this study, the authors investigate a methodology for array processing that exploits the information on the known DOAs for estimating the unknown DOAs as accurately as possible. Algorithms are presented that can efficiently handle the case of both correlated and uncorrelated sources when the receiver is a uniform linear array. The authors find a major improvement in estimator accuracy in feasible scenarios, and they compare the estimator performance to the corresponding theoretical stochastic Cramer-Rao bounds as well as to the performance of other methods capable of exploiting such prior knowledge. In addition, real data from an ultra-sound array is applied to the investigated estimators. / <p>QC 20130107</p>

A Multiple-Input Multiple Output (MIMO) radar can be broadly defined as a radar system employing multiple transmit waveforms and having the ability to jointly process signals received at multiple receive antennas. In terms of configurations, the antennas can be widely separated or co-located. The first part of the thesis is on detection under Gaussian and non-Gaussian environments using a MIMO radar which contains several widely separated subarrays with one or more elements each. Two different situations are considered. Firstly, we consider that the interference is Gaussian but correlation between subarrays can arise due to insufficient spacing and the imperfect orthogonality of waveforms. Secondly, we consider that the interference is non-Gaussian, a situation which arises under sea and ground clutter and when the resolution is very high. The second part is on the application of MIMO techniques to Space-Time Adaptive Processing (STAP). The coherent MIMO configuration is studied in terms of antenna element distribution and inter-element spacing to improve detection and estimation performance. A preliminary study is also done on the use of spatial diversity to improve detection stability w.r.t. target Radar Cross Section (RCS) fluctuations and velocity direction changes.

Cuando, realizado un análisis de la varianza, el efecto de un factor resulta significativo, para poder tener información sobre las causas de esta significación, se hace necesario conocer la forma en que se diferencian los niveles del factor. Algo parecido podría decirse respecto a las interacciones, con efecto significativo, entre dos o más factores del diseño.El problema, desde un punto de vista general, podría formularse así: dado un diseño multivariante de experimentos, y obtenido un sistema de funciones paramétricas estimables, si son significativamente distintas, ¿cómo se diferencian entre sí?Un primer camino para diferenciar los efectos de un factor (o unas interacciones, o un sistema de funciones paramétricas estimables en general), podría consistir en realizar análisis parciales de la varianza, tomando algunos niveles y prescindiendo de los demás. Esta solución, que exigiría un análisis para cada uno de las posibles combinaciones, es muy engorroso y prácticamente inviable. La utilización de contrastes ortogonales, T-contrastes ó S-contrastes en el caso más general (SCHEFFE, 1959) permite comparar combinaciones lineales de los niveles. Son muy útiles, pero tienen el inconveniente de que exigen la elección de los coeficientes, que puede ser complicado si los tamaños de las muestras de cada una de las celdas del diseño son distintos. Además, su aplicación se limita, en la práctica, a comparar los efectos de un factor principal. Las dificultades y limitaciones de las soluciones anteriores y, en cambio, la sencillez de interpretación que proporciona el análisis canónico de RAO (1952) para representar y diferenciar poblaciones, sugieren la conveniencia de generalizarlo a diseños más complicados, para poder hacer lo mismo con un sistema de funciones paramétricas estimables. En este sentido, el principal objetivo de la presente memoria es la generalización del análisis canónico de poblaciones a un sistema de funciones de funciones paramétricas estimables. Sin embargo, no abordaremos el problema sin antes revisar algunos conceptos del análisis multivariante. Para empezar, y siguiendo a DEMPSTER (1969) emplearemos una notación actualizada que aproveche los recursos del álgebra lineal moderna. Esto nos permitirá, entre otras cosas, exponer de forma algebraica la teoría y estimación de funciones paramétricas, independientemente de cualquier parametrización. Por otra parte, en esta memoria debemos analizar en detalle las relaciones entre la versión algebraica y la versión paramétrica de una función estimable, estableciendo la forma de pasar de una a otra. Además, deseamos obtener, en función de un muestreo, la expresión que optimice la estimación de una función estimable y relacionarla con la estimación que proporciona el teorema de GAUSS-MARKOV. La representación canónica de un sistema de funciones estimables deberá tener las mismas propiedades métricas que el análisis discriminante de RAO (1952).Otro objetivo importante de esta memoria será el obtener una región confidencial exacta (fijando un coeficiente de confianza) para cada función estimable. Finalmente nos proponemos estudiar la representación canónica en el caso de que existan variables concomitantes que influyan en las funciones estimables, y la conexión entre el análisis canónico generalizado y el análisis de coordenadas principales de GOWER (1966).

The purpose of this thesis is to derive and analyze the theoretical limits for estimatingthe symboltiming delayof Multiple-Input Multiple-Output (MIMO)systems. Two main N X M system models are considered, where N represents the number of transmit antennas and M denotes the number of receive antennas, the 2 X 2 system used by S.-A. Yangand J. Wu and the 4 X 4system used by Y.-C. Wu and E. Serpedin. The second model has been extended to take into account the symbol time-varying fading. The theoretical estimation limits are shown by several bounds: modified Cramer-Rao bound (MCRB), Cramer-Rao bound (CRB) and Barankin bound (BB). BB will be exploited to obtain accurate information regarding the necessary length of data to obtain good estimation. Two scenarios for synchronization are presented: data-aided (DA) and non-data-aided (NDA). Two models for the fading process are considered: block fading and symbol time-varying fading, respectively, the second case being assumed to be Rayleigh distributed. The asymptotic Cramer-Rao bounds for low signal-to-noise ratio (low-SNR) and for high-SNR are derived and the performance of several estimators is presented. The performance variation of bounds and estimators is studied byvarying different parameters, such as the number of antennas, the length of data taken into consideration during the estimation process, the SNR, the oversampling factor, the power and the Doppler frequency shift of the fading.

<p>In this thesis Sequential Monte Carlo filters, or particle filters, applied to aircraft navigation is considered. This report consists of two parts. The first part is an illustration of the theory behind this thesis project. The second and most important part evaluates the algorithm by using real flight data.</p><p>Navigation is about determining one's own position, orientation and velocity. The sensor fusion studied combines data from an inertial navigation system (INS) with measurements of the ground elevation below in order to form a terrain aided positioning system (TAP). The ground elevation measurements are compared with a height database. The height database is highly non-linear, which is why a marginalized particle filter (MPF) is used for the sensor fusion.</p><p>Tests have shown that the MPF delivers a stable and good estimate of the position, as long as it receives good data. A comparison with Saab's NINS algorithm showed that the two algorithms perform quite similar, although NINS performs better when data is lacking.</p>

ITC/USA 2012 Conference Proceedings / The Forty-Eighth Annual International Telemetering Conference and Technical Exhibition / October 22-25, 2012 / Town and Country Resort & Convention Center, San Diego, California / A broadband passive direction finding system utilizing Luneburg lens has been investigated. With the simulated power level distribution at the detectors mounted on a Luneburg lens, both Cramér-Rao bound (CRB) and the root mean square error (RMS) based on the Correlation Algorithm (CA) for the direction of arrival (DoA) estimation have been derived and calculated. Guidelines on how to design the Luneburg lens detecting system have been studied. Finally, as a proof-of-concept demonstration, the DoA performance of a Luneburg lens fabricated using the polymer jetting technology with five detectors 10° equally spaced to receive the azimuth signal from -20° to 20° is demonstrated.

In this thesis Sequential Monte Carlo filters, or particle filters, applied to aircraft navigation is considered. This report consists of two parts. The first part is an illustration of the theory behind this thesis project. The second and most important part evaluates the algorithm by using real flight data. Navigation is about determining one's own position, orientation and velocity. The sensor fusion studied combines data from an inertial navigation system (INS) with measurements of the ground elevation below in order to form a terrain aided positioning system (TAP). The ground elevation measurements are compared with a height database. The height database is highly non-linear, which is why a marginalized particle filter (MPF) is used for the sensor fusion. Tests have shown that the MPF delivers a stable and good estimate of the position, as long as it receives good data. A comparison with Saab's NINS algorithm showed that the two algorithms perform quite similar, although NINS performs better when data is lacking.

Les méthodes de trajectographie conventionnelles par mesures d'angle supposent que la source est en mouvement rectiligne uniforme tandis que l'observateur est manœuvrant. Dans cette thèse, nous remettons en cause cette hypothèse en proposant un autre modèle de cinématique de la source : le mouvement circulaire uniforme. Nous prouvons qu'une telle trajectoire est observable à partir d'un observateur en mouvement rectiligne uniforme. Puis, nous étudions l'apport de mesures additionnelles de fréquence ou la faisabilité de la trajectographie par mesures de distances. Le cas d'une source en mouvement rectiligne uniforme et d'un observateur manœuvrant est étudié pour ce dernier type de mesures. Chaque cas donne lieu à une analyse de l'observabilité de la trajectoire de la source et à la mise au point de l'estimateur du maximum de vraisemblance. Nous montrons que ce dernier s'avère le plus souvent efficace.

Le souffle équin est une maladie inflammatoire chronique des petites voies respiratoires, très fréquente chez les chevaux gardés à l’intérieur avec de la paille et du foin moisi et poussiéreux. Les signes cliniques peuvent être prévenus par le contrôle de l’environnement et soulagés par l’administration de corticostéroïdes systémiques et inhalés. L’objectif de cette étude était de déceler les effets secondaires présents sur des chevaux atteints de souffle traités à la fluticasone (Flovent 250 μg HFA®, 2000 μg BID, pendant six mois, et puis 2000 μg SID, pendant six autres mois) par le cortisol sérique et la présence d’ulcères gastriques. Cinq chevaux exempts de maladie respiratoire et onze chevaux atteints du souffle ont été gardés à l’intérieur d’une écurie avec du foin moisi et de la paille dans le but de provoquer la maladie chez le groupe atteints du souffle. Une fois les chevaux atteints de souffle devenus symptomatique, ils ont été divisés en deux groupes : un premier groupe traité avec de la fluticasone, nourri avec du foin et gardé sur une litière de paille, et un deuxième groupe non traité nourrie avec de la moulée et gardé sur une litière de ripe, pendant six mois. Par la suite, les deux groupes ont été mis au pâturage. Le cortisol a été mesuré par Immunoessai enzymatique par chimiluminescence (CEIA, Immunolite 1000, Siemmens®) les 12e et 10e jours avant et les 7e, 28e, 80e, 160e, 200e, 250e, 290e et 320e jours après le début du traitement afin de déterminer le degré de suppression du cortisol sérique. On a également fait une suivi de la présence d`ulcères gastriques à l`aide de vidéo endoscopique. La fluticasone inhalée deux fois par jour cause une diminution du cortisol sérique les 28e, 80e et 160e jours, mais elle n’entraîne pas d’effets sur le score des ulcères gastriques. Les pellets de luzerne causent quant à elles, une augmentation du score des ulcères gastrique chez les animaux exempts de maladie respiratoire. / Recurrent Airways Obstruction (RAO) is a small airways inflammatory disease, very common in horses stabled in mouldy-dusty hay and straw environments. The clinical signs are prevented by environmental control, relieved by systemic and inhaled corticosteroids. Our objectives were to determine whether inhaled corticosteroids cause a suppression of cortisol levels and gastric ulceration in RAO horses treated with fluticasone 2000μg (Flovant HFA®) BID for 6 months and 2000μg SID for another 6 months. Five (5) healthy horses were used as controls and eleven (11) RAO affected horses were stabled in a moldy-dusty environment to induce disease exacerbation. Once they were symptomatic, they were divided into two groups, the treated group was kept on hay/straw and the untreated group was fed with pellets food and bedded on wood shavings six months. Afterwards, all horses were pasture for the next 6 months. Serum cortisol was mesured by Immuno-essai enzymatique par chimiluminescence (CEIA, Immunolite 1000®, Siemmens) 12, 10 days before and 7, 28, 80, 160, 200, 250, 290, 320 days after treatment initiation, in order to determine cortisol suppression. Fluticasone administered twice a day reduces blood cortisol levels after 28, 80 and 160 days, but did not cause any change in gastric ulcers. However, pellets slightly increased gastric ulcer scores in healthy horses.