Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Emergency medical care (EMC) is proposed by the World Health Organization (WHO) as being one of the core components of a horizontal approach to improving population health in low-resource settings; triage is considered to be a fundamental part of this field. Most studies exploring triage have focused on high-income countries. In 2004, the Cape Triage Group (CTG) developed the South African Triage Scale (SATS) a scale that uses a physiologically based scoring system together with a list of discriminators - designed to triage patients into one of four priority groups for medical attention. The SATS was designed for use in the South African context to mitigate the limited numbers of doctors and professional nurses. The SATS has been implemented and assessed extensively in South Africa, but its performance across a spectrum of different low-resource settings, particularly non-sub-Saharan African and trauma-only settings, has not been adequately assessed. Médecins Sans Frontières (MSF), an international humanitarian organisation, introduced EMC in 2006 into low-resource settings. In 2011, MSF began introducing the SATS in various projects where it was providing EMC. Methodology: This was a multi-site retrospective cohort study which sought to assess the reliability and validity of the SATS in different low-resource settings. Aim 1: To implement and evaluate the SATS in Northern Pakistan by describing the steps of implementation and how accurate nurses were in using the triage scale. After one month of implementation, 370 triage forms from a one-week period were evaluated. Aim 2: To assess the inter- and intra-rater reliability and accuracy of nurse triage ratings when using the SATS in an emergency centre (EC) in Timergara, Pakistan. Fifteen EC nurses assigned triage ratings to a set of 42 reference vignettes (written case reports of EC patients) under classroom conditions. Inter-rater reliability was assessed by comparing these triage ratings; intra-rater reliability was assessed by asking the nurses to re-triage ten 12 random vignettes from the original set of 42 vignettes and comparing the duplicate ratings. Accuracy of the nurse ratings was measured against the reference standard. Aim 3: To improve the ability to measure reliability and validity in paediatric settings by developing a set of paediatric paper-based vignettes using the Delphi methodology. In a two-round consensus building process, a panel of EC experts were asked to independently triage 50 clinical vignettes using one of four acuity levels: emergency (patient to be seen immediately), very urgent (patient to be seen within 10 min), urgent (patient to be seen within 60 min), or routine (patient to be seen within four hours). The vignettes were based on real paediatric EC cases in South Africa. Vignettes that reached a minimum of 80% group consensus for acuity ratings on either round one or two were included in the final set of reference vignettes. Aim 4: To further assess the reliability of the SATS across MSF-supported hospitals using paper-based vignettes in Afghanistan, Haiti and Sierra Leone. Applying the same methodology as in Northern Pakistan, we assessed reliability under classroom conditions between December 2013 and February 2014. Aim 5: To assess the validity of the SATS across MSF-supported hospitals between June 2013 and June 2014. Validity was assessed by comparing patients’ SATS ratings with their final EC outcomes (i.e., hospital admission, death or discharge) across four sites in Afghanistan, Haiti and Sierra Leone. Findings The SATS was able to be easily implemented and accurately completed in a low-resource setting of Northern Pakistan. We recommended further implementation and assessment of reliability and validity in low-resource settings. Across six sites with a total of 87 nurses, including two trauma-only hospitals in Afghanistan and Haiti, a paediatric-only hospital in Sierra Leone and three mixed medical settings in Afghanistan, Pakistan and Haiti, the SATS demonstrated moderate to substantial reliability. Across all settings in which we measured validity using outcome markers, SATS predicted an increase in the likelihood of admission/death when moving from low- to high-triage acuity. In trauma-only settings of Afghanistan and Haiti, the SATS showed a 1-9% under-triage and 13 a 2-16% over-triage rate. In mixed medical and paediatric settings, under-triage ranged from 0-76% while over-triage ranged from 2-88%. A more logical standardised approach to assessing validity was put forward when using outcome markers that would allow easier comparisons to be done across validity studies irrespective of the number of levels the triage scale had. We developed a set of paediatric vignettes for use in low-resource settings but cautioned against its use after measuring reliability using adult reference vignettes. We found that generic vignettes were poor substitutes in a variety of settings based on a lack of contextualisation and understanding by local nurses. Conclusion: The SATS has reasonable reliability with good validity across different ECs in various lower-source settings. The SATS is a valid triage tool for prioritisation of patients with trauma in low-resource settings. Its use in mixed EC settings seems justified, but in paediatric settings context-specific adjustments and assessments of its performance would be prudent.

This dissertation is dedicated to the complete structural elucidation of chain-walking polyethylene (CWPE) using state-of-the-art analytical technology, including light and neutron scattering experiments as well as advanced liquid chromatography. In doing so, the structural characteristics of CWPE shall be determined on global and segmental scale in order to clearly differentiate this material class from other classical types of PE. Moreover, it is aimed to clarify the true potential of CW catalysis including possibilities and limitations.

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La vision future de l'internet des objets (IdO) et Internet du Tout (OIE) plongera les personnes soi-disant environnements intelligents impliquant un grand nombre de secteurs d'applications telles que l'habitat intelligent, smart-villes, surveillance de l'environnement, l'e-santé ... IdO et l'OIE ont tendance à faire des objets du quotidien lisible, identifiable, localisable, adressable et contrôlable via le déploiement sans fil généralisée et l'Internet. Parmi ces capacités, la localisation et plus largement le positionnement omniprésente joueront, dans un proche avenir, un rôle clé pour promouvoir une autre vision émergente: un Internet spatio-temporelle des lieux (IoP), qui serait en mesure de structurer et d'organiser, par des moyens des approches sans fil d'énergie savez, le contenu spatial d'Internet. Il est bien connu que dans les réseaux locaux sans fil et personnelles, l'encombrement du spectre, les communications à faible efficacité énergétique et l'exploitation insuffisante des ressources spatiales sont parmi les facteurs qui peuvent ralentir son développement en termes de débit et de l'autonomie. Pour surmonter ces restrictions inévitables, la technologie de localisation sans fil, comme le mécanisme pour découvrir relation spatio-temporelle entre les objets connectés, apparaît ici aussi comme une des solutions clés. Ce est parce que les techniques de localisation dédiés à la communication sans fil peuvent aider à développer plus largement l'exploitation des ressources spatiales et de permettre la conduite routage optimisé pour une faible énergie communication multi-hop et la décongestion du spectre pour Green ICT (Information et Communication Technology). Pour proposer des systèmes optimisés atteindre à la fois la communication des taux de données élevés et la localisation précise, nous définissons un TDOA bien adapté (Time Difference of Arrival) méthode basée en mesure d'effectuer la localisation basée sur des signaux de communication et de données seulement. Avec cette technique, contrairement estimations TDOA classiques, il est possible de diminuer considérablement la complexité des infrastructures nécessaires en utilisant des configurations SIMO (Single Input Multiple Output), MISO (Multiple Input Single Output) ou MIMO (Multiple Input Multiple Output) dans les objets connectés . Toute cette étude est faite dans le cadre de l'IEEE 802.11ad spécifications de l'alliance standard et WiGig, mais les solutions proposées sont compatibles avec d'autres normes et peuvent être étendues à d'autres applications de contexte courant nécessitant entrées de localisation tels que la robotique par exemple ou de shopping intelligent... / The forthcoming vision of Internet of Things (IoT) and Internet of Everything (IoE) will immerse people in so-called Smart Environments involving a great number of sectors of applications such as smart habitat, smart-cities, environment monitoring, e-health… IoT and IoE tend to make everyday objects readable, recognizable, locatable, addressable and controllable via the widespread wireless deployment and the internet. Among these capabilities, localization and more extensively the ubiquitous positioning will play, in the next future, a key role to promote another emerging vision: a spatio-temporal Internet of Places (IoP), which would be able to structure and organize, by means of wireless energy aware approaches, the spatial content of Internet. It is well known that in wireless local and personal area networks, the spectrum congestion, the low energy efficiency communications and the insufficient exploitation of the spatial resources are among the factors that may slow down its development in terms of throughput and autonomy. To overcome these unavoidable restrictions, wireless localization technology, as the mechanism for discovering spatio-temporal relationship between connected objects, appears here also as one of the key solutions. This is because dedicated localization techniques in wireless communication can help in developing more extensively the exploitation of spatial resources and allow driving optimized routing for low energy multi-hop communication and spectrum decongestion for Green ICT (Information and Communication Technology). To propose optimized systems achieving both high data rate communication and precise localization, we define a well suited TDOA (Time Difference of Arrival) based method able to perform localization based on communication signals and data only. With this technique, unlike conventional TDOA estimations, it is possible to drastically decrease the complexity of required infrastructures by using either SIMO (Single Input Multiple Output), MISO (Multiple Input Single Output) or MIMO (Multiple Input Multiple Output) configurations in connected objects. This whole study is made within the framework of the IEEE 802.11ad standard and WiGig alliance specifications, however the proposed solutions are compatible with other standards and can be extended to other context aware applications requiring localization inputs such as robotics for example or smart shopping...

Les récentes avancées dans le domaine du traitement d'antennes et dans la microélectronique ont fait naître la technologie des antennes intelligentes connue sous le nom de "smart antennas". Considérée comme rupture technologique pour les réseaux sans fil, les systèmes d'antennes intelligentes pourraient répondre aux exigences de plus en plus fortes des applications et services en termes de débit, de capacité et de connectivité. Aujourd'hui, les smart antennas sont exploitées pour développer plusieurs technologies incluant les systèmes de commutation de faisceaux, les antennes adaptatives et les systèmes MIMO (Multiple Input Multiple Output). L'utilisation des antennes MIMO a été reconnue comme une technologie-clé, capable d'accroître considérablement la capacité des réseaux sans fil en exploitant différemment et mieux le spectre radio. Elle fait partie des récents et futurs standards tels que le 3GPP-LTE et le IEEE-802.11n. Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés à l'exploitation des techniques multi-antennes dans le contexte des réseaux mobiles. Nous nous sommes focalisés principalement sur deux axes de recherche : la formation de faisceaux et le multiplexage spatial. Dans une première étude, nous avons proposé un schéma de formation de faisceaux, basé sur la technique LCMV (Linearly Constrained Minimum Variance) et permettant de former des faisceaux plus adaptés en cas de mobilité. Dans cette solution, l'incertitude sur la localisation des nœuds est compensée par des faisceaux de largeurs adaptées. De plus, dans le cas où les paramètres (vitesse et direction) de mouvement des nœuds sont connus, nous avons proposé d'exploiter des techniques simples d'extrapolation afin de limiter les calculs complexes des méthodes de poursuite continue (tracking), très consommatrices en ressources. Dans une seconde étude, nous avons proposé une solution d'ordonnancement basée sur la technique du multiplexage spatial qui est une caractéristique fondamentale des systèmes MIMO. L'algorithme proposé (SCLS : Stream-Controlled Multiple Access) exploite les informations inter-couches (cross-layer) : environnement radio de la couche PHY et charge de trafic de la couche LIEN. Il permet de choisir l'ensemble des liens à activer simultanément et détermine sur chacun de ces liens, le nombre d'antennes à utiliser pour transmettre des flux parallèles. SCLS permet ainsi de minimiser le temps nécessaire pour satisfaire les demandes de trafic et de maximiser le débit global utilisé à chaque instant. Dans la troisième étude, nous avons considéré la problématique d'estimation des directions d'arrivée et de départ. Nous avons proposé un algorithme (E-Capon) d'estimation conjointe de ces directions ainsi que du retard de propagation des trajets multiples dans un canal MIMO. Nous nous sommes basés sur la méthode de Capon qui permet de réduire la complexité de traitement pour offrir une estimation rapide et robuste des informations relatives à la localisation des nœuds. Notre objectif est de concevoir une technique mieux adaptée aux changements dynamiques de topologie que l'on peut observer dans les réseaux sans fil. / Recent advances in antennas processing and microelectronics have helped for the emergence of smart antennas and their use in public telecommunication systems. This technology allows sophisticated signal processing and provides significant performance benefits such as increased spectral efficiencies, reduced power consumption, interference cancellation, increased communication reliability and better connectivity. Smart antennas represent a broad variety of antenna technologies that significantly differ in terms of performance and transceiver complexity. The different antennas technologies include switched-beam antennas, adaptive array antennas and multiple-input multiple-output (MIMO) systems. The latter is already being implemented in latest generation equipments and standards like 3GPP-LTE and IEEE 802.11n. The focus of this thesis is to explore the various capabilities of smart antennas and to propose new mechanisms and systems for their use. In particular, we were interested in exploiting two multi-antenna systems' capabilities: spatial multiplexing and beamforming. In the first part of this thesis, we propose a new dynamic beamforming technique for mobile ad hoc networks, based on the LCMV beamformer. Mobiles nodes derive the weight vectors to form dynamic beams more adapted to their mobility parameters. The proposed scheme allows to form dynamic beams with less complexity but more adapted to possible uncertainty on mobile node locations.. Performance evaluations show that the proposed approach enhances system capacity and connectivity while reducing localization overhead and beam forming complexity. In the second part of this thesis, we design and evaluate a joint stream control and link TDMA-based scheduling algorithm (SCLS) for MIMO wireless mesh networks. SCLS is a cross layer resource allocation scheme that selects links to be activated simultaneously and determines the optimal number of streams to be used on each of them. This selection is based on streams' channel gains, traffic demands and interference levels. The proposed algorithm optimizes both the frame length and network capacity and throughput. In the third part, a joint Angle of Arrival (AOA), Angle of Departure (AOD) and Delay of Arrival algorithm, based on the Capon Beamformer, is proposed. These physical parameters of the received signals are needed to develop advanced antenna systems and other applications such as localization in indoor environments.The proposed algorithm reduces both complexity and computation time compared to subspace-based existing methods. The proposed approach works even if the number of multipaths exceeds the number of antenna elements.

Cette thèse a pour objectif de développer des techniques permettant d'améliorer l'efficacité énergétique des réseaux de capteurs destinés à la surveillance d'une chaîne de froid. La première approche développée dans cette thèse concerne la phase de transport des produits alimentaires. Les protocoles proposés VBS, WaS et eVBS s'adressent à la problématique posée par l'absence de station de base permanente au sein du petit réseau déployé dans un camion où les nœuds sont en visibilité directe. Ces méthodes ont le triple avantage de présenter un faible overhead, d'accroître l'ergonomie de l'application et l'intérêt économique du réseau. Dans l'état de l'art, il n'existe pas de déploiement de très grands réseaux de capteurs sans fil destinés à la surveillance d'une chaîne de froid. Le cœur de cette thèse se positionne ainsi autour de la problématique du passage à l'échelle, en proposant plusieurs approches permettant d'améliorer l'efficacité énergétique du réseau. Ainsi des optimisations du routage et des techniques de formation de clusters multi-sauts sont proposées grâce à quelques idées originales d'utilisation de l'indicateur de la qualité de lien. Le protocole L2RP de routage par répartition de charge, le mécanisme SNCR de réduction des clusters singletons ainsi que le protocole LQI-DCP d'optimisation du positionnement des chefs de clusters sont des contributions de cette thèse exploitant le LQI afin d'accroître l'efficacité énergétique du réseau. De plus, nous avons montré que l'heuristique MaxMin de formation de clusters multi-sauts n'est pas compatible avec la topologie de déploiement en grille qui est la plus fréquente dans les architectures de réseaux de capteurs. / Wireless Sensor Networks (WSN) are used today in many applications that differ in their own objectives and specific constraints. However the common challenge in designing WSN applications comes from the specific constraints of micro-sensors because of their limited physical resources such as limited battery lifetime, weak computational capability and small memory capacity. This thesis aims to develop techniques to improve the energy efficiency of wireless sensor networks intended to a cold chain monitoring application. In such area, existing solutions consist of walled temperature recorders in warehouses and transport vehicles, which essentially control the room storage temperature which is not necessarily the product one. By integrating wireless micro-sensor devices with pallets and trays, one allows full real-time tracking of the cold chain originating from factories to the shelves of retailers. The first approach developed in this thesis concerns the phase of transporting food. The proposed VBS, WaS and eVBS protocols address the main issue resulting from the absence of a permanent base station in the small network deployed in a truck where nodes are generally in the same transmission range. These methods have the triple advantages of having a low overhead, increasing the ergonomics of the application and enhancing the economic interest of the network. In the state of art, there is no very large scale deployment of WSN for a cold chain monitoring system. Thus, the core of this thesis addresses the scalability issues by offering several ways to improve overall energy efficiency of the network. So, routing techniques improvement and efficient multi-hop clustering protocols are proposed through some original ideas using the Link Quality Indicator (LQI) provided by the MAC sublayer. The LQI is defined in the IEEE 802.15.4 standard in which its context of use is not specified. The link reliability based routing protocol (L2RP) which load balances the traffic between nodes, the single-node cluster reduction mechanism (SNCR) and the LQI-DCP multi-hop clusters formation protocol which improves clusterhead locations are some of contributions of this thesis which exploit the LQI to, significantly, increase the WSN efficiency. We also show that the MaxMin d-cluster formation heuristic does not support the grid deployment topology which is the more often used in WSN architectures.

Aujourd’hui, le marché des services est devenu de plus en plus concurrentiel. Les exigences des clients pour des offres de service en adéquation avec leurs usages et leurs préférences conduisent les fournisseurs à proposer de nouveaux services qui répondent à ce nouveau besoin pour se démarquer des concurrents et attirer de nouveaux clients. Avec la convergence des réseaux et celle des services de nouvelle génération (NGN/NGS), de nouveaux services sont apparus. Les utilisateurs sont nomades et veulent utiliser leurs services de différentes manières n’importe où, n’importe quand et par n’importe quel type de terminal, et cela avec une continuité de service et une qualité de service de bout en bout. Ainsi, fournir des services personnalisés aux clients dans un environnement hétérogène et mobile devient un challenge pour les opérateurs et les fournisseurs de service pour améliorer le retour sur investissement (ROI) et le délai de mise sur le marché (TTM). Nos réflexions à propos de la fourniture des services personnalisés selon les besoins fonctionnels et non-fonctionnels (QoS) des usagers, nous ont conduits à identifier les besoins du nouveau contexte NGN/NGS défini par l’intersection de ces trois éléments «user-centric, mobilité et QoS». Comment piloter dynamiquement la QoS de bout en bout pour une session unique «user-centric»? Comment assurer le « service Delivery» dans un contexte de mobilité et d’ubiquité? Ces nouveaux besoins, nous ont motivé à proposer des solutions à travers trois contributions principales qui prennent en considération la vision utilisateur et opérateur. Notre première contribution porte sur le modèle organisationnel. Nous proposons une nouvelle organisation avec un maximum de flexibilité, d’adaptabilité et d’autogestion, qui permet de piloter la QoS à chaque niveau de l’architecture (équipement, réseau et service). Dans cette organisation nous avons défini des acteurs et le rôle que joue chacun d’eux par rapport à la prise de décision au cours de la session de l’utilisateur, et cela pour maintenir la QoS de bout en bout dans un environnement qui est totalement hétérogène et mobile.Notre deuxième contribution traite du composant de service autonomique. Avec la complexité de la personnalisation des services dans un contexte hétérogène et mobile et le besoin de satisfaire la QoS de bout en bout, les ressources services doivent être prises en compte au même titre que les ressources réseaux. Donc, un degré élevé d’autosuffisance, d’autogestion et d’automatisation est demandé dans la ressource service (composant de service) pour améliorer le service delivery. Pour cela, nous proposons un composant de service autonomique «ASC: Autonomic Service Component» basé sur un agent de QoS intégré qui s’autocontrôle et s’autogère pour adapter dynamiquement ses ressources en réponse à un changement de situations au cours de la session de l’utilisateur. Notre troisième proposition couvre le modèle protocolaire. La session de services personnalisés nécessite des interactions plus flexibles au niveau service pour avoir une session unique avec une continuité de service. Nous proposons un protocole de signalisation SIP+ qui permet la négociation de la QOS des services personnalisés dès la phase d’initialisation de la session et de la renégociation de la QoS pendant l’usage, pour maintenir le service avec la QoS requise à travers une session unique.De façon plus concrète, nous présentons nos expérimentations à travers un scenario et une plate-forme de démonstration qui nous permet de tester la faisabilité et la performance de nos contributions. Les apports et les perspectives de cette thèse sont consignés en conclusion. / Nowadays, the services market has become increasingly competitive. Customer requirements for service offerings in line with their uses and preferences led providers to offer new services to meet this new need and to stand out from competitors and attract new customers. With the success of the network and service convergence (NGN / NGS), new services have emerged. A mobile user desires to access his services anywhere, anytime and on any type of terminal.Thus, providing customized services to clients while ensuring the service continuity and the end-to-end quality of service in a heterogeneous and mobile environment became a challenge for mobile operators and service providers to improve the return on investment (ROI) and time-to-market (TTM). Our thinking about the provision of customized services according to the functional and non-functional (QoS) needs of the users has led us to identify the needs of the new context NGN / NGS defined by the intersection of these three elements "user-centric, mobility and QoS". How to dynamically control the end-to-end QoS for a single "user-centric" session? How to ensure the "Service Delivery" in the context of mobility and ubiquity? These new needs have led us to propose solutions through three main contributions that take into account the user and the operator vision. Our first contribution concerns the organizational model. We have proposed a new organization with a maximum of flexibility, adaptability and self-management which allows the control of the QoS at each level of the architecture (equipment, network and service). In this organization, we have defined actors and the role of each one in relation to the decision-making process during the user session in order to maintain the end-to-end QoS in an environment that is totally heterogeneous and mobile. Our second contribution addresses the autonomic service component. With the complexity of services personalization in a heterogeneous and mobile context and the need to satisfy the end to end QoS, services and network resources must be taken into account. Therefore, a high degree of self-sufficiency, self-management and automation is required in the resource service to improve the service delivery. We have therefore proposed an autonomic service component based on an integrated QoS-agent which is self-controlled and self-managed to dynamically adapt its resources in response to changing situations during the user’s session. Our third proposal covers the model protocol. The personalized services session requires more flexible interactions at the service level in order to obtain a single session with service continuity. We have proposed a signalling protocol SIP + that allows the negotiation of the QoS of personalized services at the session initialization phase and the renegotiation of the QoS during the utilization to maintain the service with the required QoS through a unique session. More concretely, we have presented our experiments through a scenario and demonstration platform that allows us to test the feasibility and the performance of our contributions. The contributions and perspectives of this thesis are stated in the conclusion.

Cette thèse s’intéresse au problème d’estimation et d’optimisation distribuée dans les réseaux asynchrones, c’est à dire en n’utilisant que des communication locales et asynchrones. A partir de multiples applications allant de l’apprentissage automatique aux réseaux de capteurs sans-fils, nous concevons et analysons théoriquement de nouveaux algorithmes résolvant trois problèmes de nature très différentes : la propagation de la plus grande des valeurs initiales, l’estimation de leur moyenne et enfin l’optimisation distribuée. / This thesis addresses the distributed estimation and optimization of a global value of interest over a network using only local and asynchronous (sometimes wireless) communications. Motivated by many different applications ranging from cloud computing to wireless sensor networks via machine learning, we design new algorithms and theoretically study three problems of very different nature : the propagation of the maximal initial value, the estimation of their average and finally distributed optimization.

Cette thèse aborde plusieurs problèmes fondamentaux des systèmes de communications sans fil avec des antennes multiples, dites systèmes MIMO (multiple input, multiple output). Les contributions se situent aussi bien au niveau des algorithmes de réception qu’au niveau de la génération du signal à l’émission.La plus grande partie de la thèse est dédiée à l’étude des algorithmes de réception. Les points abordés comprennent la modélisation et l’estimation du canal, la détection robuste des symboles, et la suppression des interférences. Un nouveau modèle de canal est proposé dans le chapitre 3 en exploitant les corrélations dans les domaines temporel, fréquentiel et spatial, et en réduisant l’espace des paramètres aux termes dominants. Ce modèle est utilisé pour proposer ensuite un estimateur de canal à faible complexité et aussi un sélecteur de mots de code pour envoyer vers l’émetteur les informations sur l’état du canal. Dans le chapitre 4, la réception robuste est étudiée pour les systèmes MIMO-OFDM sans une connaissance parfaite du canal. Des récepteurs robustes sont proposés pour les cas avec ou sans connaissance statistique du canal. La conception de récepteurs pour les systèmes MIMO-OFDM en présence d’interférence est étudiée dans le chapitre 5 et des récepteurs robustes sont proposés prenant en compte séparément l’interférence causée par les ondes pilotes et celle causée par les symboles d’une part et l’asynchronisme entre le signal et l’interférence d’autre part.Dans la deuxième partie de la thèse (chapitre 6), nous abordons les modulations spatiales qui sont particulièrement adaptées aux systèmes MIMO dans lesquels le nombre de chaines d’émission est inférieur aux nombre d’antennes. Remarquant que l’efficacité spectrale de ces systèmes reste très faible par rapport à la technique de multiplexage spatiale, nous avons développé des modulations spatiales améliorées (ESM, pour Enhanced Spatial Modulation) qui augmentent substantiellement l’efficacité spectrale. Ces modulations sont basées sur l’introduction de modulations secondaires, obtenues par interpolation. La technique ESM gagne plusieurs décibels en rapport signal à bruit lorsque les constellations du signal sont choisies de façon à avoir la même efficacité spectrale que dans les modulations spatiales conventionnelles. / The aim of this thesis is to investigate multiple input multiple output (MIMO) techniques from the reception algorithms, i.e., channel estimation, symbol detection, and interference suppression, to the advanced spatial modulation (SM) transmission schemes, i.e., the signal constellation design for high performance and energy efficiency. In the reception algorithms, the proposed schemes are derived based on the detection theory, i.e., maximum likelihood (ML), linear minimum mean square error (MMSE), successive interference cancellation (SIC), combining with the statistical analysis, i.e., Bayesian linear regression and Bayesian model comparison, in order to deal with the channel uncertainty, i.e., fading, correlations, thermal noise, multiple interference, and the impact of estimation errors.In the transmission schemes, the signal constellations are targeted to find a good trade off between the average transmit energy and the minimum Euclidean distance in the signal space. The proposed schemes, denoted by enhanced SM (ESM), introduce novel modulation/antenna combinations and use them as the information bits for transmission. The number of those combinations is the double or the quadruple of the number of active antenna indices (or index combinations) in conventional SM systems, and this increases the number of bits transmitted per channel use by one or two.The results of simulations show that good system performance can be achieved with the advanced MIMO techniques. Several examples are presented in this thesis to provide insights for the MIMO system designs.