<p> In this thesis we develop several approaches to the problem of blind channel equalization based on second-order statistics (808). We consider the single-input singleoutput (8180) system with minimum phase channel where the received signal is sampled at the symbol rate (T-spaced equalizer). We formulate the equalizer design criterion as a simple convex optimization problem, where the equalizer can be obtained efficiently avoiding the local minima problem. </p> <p> We also extend the problem to the single-input multiple-output (8IMO) systems where the received signal is sampled at an integer multiple of the symbol rate. We formulate the problem as a convex optimization problem using the features existing in the channel matrix structure. The problem can be solved efficiently to obtain the equalizer where a global minima is guaranteed. Moreover, we modify this formulation and deduce a closed form solution to the equalizer. Although both methods are sensitive to the channel order as well as existing subspace methods, they perform better than the subspace methods when the channel matrix is close to being singular. Furthermore, we propose an efficient direct minimum mean square error (MM8E) approach to estimate the equalizer. The method does not rely on the channel order and utilizes the channel matrix structure in SIMO systems. Therefore, it outperforms existing algorithms including the previously proposed methods. However, due to the large amount of computations involved in this method we present a new algorithm that belongs to the same class with moderate computational complexity and acceptable performance loss with respect to the latter algorithm. </p> / Thesis / Master of Applied Science (MASc)

As a growth industry, tremendous cost pressures are pushing the LED lighting market away from traditional power electronics converters and towards solutions that are more unconventional. Lower quality LED lights use simple low-cost converters, whereas high end product may add complexity in order to achieve a more dramatic energy savings. SIMO technology represents an opportunity in LED lighting to combine the low cost of single-stage converters with the energy saving capability of a two-stage, multiple string solution. This paper describes the modeling, analysis, design, and testing of a Multiple Independently Regulated Output Flyback (MIROF) converter, used in LED lighting for the purpose of multiple string control. This converter is based upon SIMO technology applied to a PFC Flyback converter. The result was the development of a novel control method and an operational demonstration unit. A cost comparison of the MIROF and a conventional two-stage driver shows a promising cost reduction benefit for the former, and comparative testing shows favorable performance of the MIROF converter compared to the two-stage approach. / Master of Science

Pour répondre à l'accroissement de la demande en bande passante, de nouveaux réseaux optiques sont mis en place. Ce déploiement s'accompagne de la mise en service de nouveaux standards de fibres optiques, ce qui pose la question de l'utilisation et de la mise en valeur du réseau fibré existant, et notamment des fibres multimodes déjà installées, rapidement vouées à l'obsolescence. On cherche ainsi à mettre à profit la diversité spatiale que procure la nature multimode des ces fibres, via une analogie avec le domaine radiofréquences. L'utilisation des techniques MIMO, largement répandue dans le contexte de transmission radiofréquences, peut constituer une solution à cette amélioration nécessaire de la capacité de transmission de ces fibres optiques multimodes. Ce travail de thèse s'intéresse donc à l'étude et à la transposition des techniques MIMO dans le cadre de transmissions sur fibre optique et aux enjeux et défis associés. La transmission de signaux OFDM via un schéma de transmission SIMO optique permet de démontrer l'intérêt de la transposition des techniques MIMO à l'optique et la faisabilité de tels dispositifs. / New technological uses such as cloud computing, smartphones, take part to the huge current increase of data consumption. This growth goes along with the development of optical networks, which will replace the copper networks with an higher and higher transmission capacity, thanks to new standards of fibers. This situation raises the question of the obsolete optical fibers reuse. It's shown in this thesis that MIMO techniques can be applied to multimode optical fibers in order to benefit from their inherent spatial diversity. This thesis focuses on the optical SIMO scheme, showing an improvement of the multimode fiber capacity for OFDM signals transmissions. We prove hereby the interest of such a technique, combining radio MIMO aspects and optical transmissions principles.

Le développement de systèmes de communication mobile large bande demandent une connaissance des caractéristiques du canal mobile comme celles du profile de puissance, l'angle d'arrivée et la décalage Doppler des trajets multiples. Un sondeur de canal peut réaliser une caractérisation multidimensionnelle du canal à petite échelle afin de l'appliquer à la modélisation stochastique de canal où à l'évaluation des performances de systèmes de communication. Des instruments capables de réaliser un sondage de canaux de propagation SIMO à l'intérieur des bâtiments sont assemblés, notamment, le réflectomètre Cinq-port utilisé comme démodulateur homodyne de signaux RF et des techniques d'estimation à haute résolution comme MUSIC. Un système de formation de faisceaux qui peut réaliser un filtrage spatial pour de nombreuses applications est aussi implémenté utilisant la plupart de ces outils. Le réflectomètre Cinq-port réalise une conversion directe des signaux RF et utilise un troisième mixeur de redondance pour diminuer la dépendance du système au déséquilibre de phase et amplitude de l'oscillateur local. La procédure d'estimation de la réponse spatio-temporelle du canal est basée sur les algorithmes MUSIC et lissage spatial (2D-SS) sur deux dimensions. Le traitement simultané des données sur les domaines de l'espace et de la fréquence nous permet l'estimation conjointe de l'angle d'arrivée et du retard des trajets multiples même en présence des signaux corrélés. La technique de tracée de rayons est implémentée afin de comparer les paramètres du canal calculé de façon déterministe avec ceux déterminés par le sondage de canaux.

We consider the uplink of a multicell multiuser single-input multiple-output system where the channel experiences both small and large-scale fading. The data detection is done by using the linear zero-forcing technique, assuming the base station (BS) has perfect channel state information of all users in its cell. We derive  new, exact analytical expressions for the uplink rate, symbol error rate, and outage probability per user, as well as alower bound on the achievable rate. This bound is very tight and becomes exact in the large-number-of-antennas limit. We further study the asymptotic system performance in the regimes of high signal-to-noise ratio (SNR), large number of antennas, and large number of users per cell. We show that at high SNRs, the system is interference-limited and hence, we cannot improve the system performance by increasing the transmit power of each user. Instead, by increasing the number of BS antennas, the effects of interference and noise can be reduced, thereby improving the system performance. We demonstrate that, with very large antenna arrays at the BS, the transmit power of each user can be made inversely proportional to the number of BS antennas while maintaining a desired quality-of-service. Numerical results are presented to verify our analysis.

This thesis is germane to body-centric communication measurements and analyses at different frequency bands. It presents measurements and analyses of the radio channels for humans. This research contains a novel and comprehensive study of body-centric single input multiple output (SIMO) diversity. This has included the analyses of diversity techniques with off-body communications in different settings within indoor environments. The objectives in this research are; investigating the benefits of using multiple antennas for off-body and on-body channels and studying the performance of diversity antennas for off-body in different environments with both genders. A further novel aspect of this thesis has been concerned with off-body channel characteristics using software defined radio (SDR) and LabVIEW using different modulation schemes for measurements and analyses. This method combines processing and control in software, paired with SDR for the over the air interface. The combination of SDR and LabVIEW is shown to provide a platform to facilitate experiments in the presence of humans that is useful for prototyping different types of radio channels. This method also gives a new aspect for a novel treatment of a 2x2 body-centric multiple input multiple output (MIMO) system. It is shown how the difficulties associated with implementing MIMO systems can be overcome by using SDR combined with LabVIEW. Studying the effects of water in the body-centric communication channels are also a new area of research presented here. This work has shown how water encapsulated within Polyacrylamide gel can be exploited as a cheap and available material to enhance the performance of on-body antennas. It is shown that water gives 1–3dB enhancements from the measurements of SIMO and MIMO systems with the human presence.

La porosité d'une plaque composite carbone / époxy de type RTM est connue par tomographie X. Une méthode de détermination de cette porosité par mesure de l'atténuation des ondes longitudinales à travers l'épaisseur de cette plaque est proposée. Ces mesures sont effectuées sur des surfaces de dimensions variables (quelques cm2 à quelques mm2) et permettent l’obtention de cartographies. Une correspondance porosité (tomo X) – atténuation (onde US) est déduite et analysée en fonction de la structure du matériau composite. Dans chaque cas, on estime la qualité des relations obtenues et on en déduit les limites de validité de la correspondance porosité-atténuation. Des premiers résultats de tomographie acoustiques sont obtenus. / The porosity of a composite plate in carbon / epoxy of type RTM is known by used of tomography X. A method of determination of this porosity by measure of the mitigation of the longitudinal waves through the thickness of this kind of plate is proposed. These measures are made on surfaces of different sizes (from some cm2 to some mm2) and allow the obtaining of cartographies. A correspondence porosity (tomo X) - Mitigation (US wave) is deducted and analyzed according to the structure of the composite material. In every case, we estimate the quality of the obtained relations and we deduct the limits of validity of the correspondence between porosity and mitigation. First results of acoustic tomography are obtained.

While using iron castings behind temperature of 500 C namely at cyclic heat straining degradation of structure and breaching iron castings. For this purpose introduce cast iron with content of Si and Mo. Focusing on improvement of SiMo51 for increased high-temmperature corrosion-and fatigue life in exhaust-gas temperatures up to 800 C. Thesis set up chemical microheterogeneity, properties, high temperature corosion and microhardness

Όπως δηλώνει και ο τίτλος, η παρούσα διπλωματική εργασία διαπραγματεύεται διάφορες τεχνικές για την ανίχνευση του φάσματος σε cognitive radio SIMO συστήματα. Η συμβατική προσέγγιση της διαχείρισης του φάσματος δεν είναι ευέλικτη καθώς με το περισσότερο χρήσιμο τμήμα του ραδιοφάσματος να είναι δεσμευμένο, είναι εξαιρετικά δύσκολο να βρεθούν ελεύθερες συχνότητες για την ανάπτυξη νέων υπηρεσιών ή για τον εμπλουτισμό των ήδη υπαρχόντων, ενώ ταυτόχρονα, διάφορες μετρήσεις έχουν καταδείξει ότι το αδειοδοτημένο φάσμα σπάνια χρησιμοποιείται πλήρως, τόσο ως προς το πεδίο του χρόνου όσο και ως προς το πεδίο του χώρου. Έτσι, η τεχνολογία του Cognitive Radio (Γνωστικά Συστήματα Ραδιοεπικοινωνιών) έρχεται να προσφέρει λύση, κυρίως, στα παραπάνω ζητήματα παρέχοντας δυναμική εκμετάλλευση του φάσματος. Η τεχνολογία του Cognitive Radio έχει προταθεί για μικρότερης προτεραιότητας δευτερεύοντα συστήματα αποσκοπώντας στη βελτίωση της αποδοτικότητας του διαθέσιμου φάσματος μέσω της ανίχνευσής του και επιτρέποντας στα δευτερεύοντα αυτά συστήματα να εκπέμπουν στις μπάντες που εντοπίζονται να μη χρησιμοποιούνται. Όπως γίνεται εύκολα αντιληπτό από τα παραπάνω, η ανίχνευση φάσματος (spectrum sensing) αποτελεί ένα ιδιαιτέρως κρίσιμο θέμα για τα cognitive συστήματα. Για να επιτευχθεί η προσαρμοστική μετάδοση σε αχρησιμοποίητα τμήματα φάσματος, χωρίς να προκαλούνται παρεμβολές στους βασικούς χρήστες αυτών των τμημάτων (Primary Users-PUs), το spectrum sensing αποτελεί το πρώτο και ένα από τα κυριότερα βήματα, καθώς απαιτείται υψηλή αξιοπιστία στην ανίχνευση του σήματος των PUs. Οι δευτερεύοντες χρήστες (Secondary Users-SUs), δηλαδή, θα πρέπει να γνωρίζουν αν το φάσμα χρησιμοποιείται ώστε να αξιοποιήσουν το διαθέσιμο φάσμα με τον πιο αποτελεσματικό τρόπο. Ουσιαστικά, το spectrum sensing εφαρμόζεται για να δώσει στον cognitive χρήστη μια όσο το δυνατόν πιστότερη εικόνα του περιβάλλοντος στο οποίο βρίσκεται. Σκοπό της παρούσας διπλωματικής εργασίας αποτελεί η μελέτη και η ανάπτυξη αλγορίθμων που θα επιτρέπουν στον SU ενός SIMO συστήματος να ανιχνεύει την ύπαρξη φασματικών κενών. Η υλοποίηση που χρησιμοποιήσαμε βασίζεται στη χρήση ενός predictor. Πιο συγκεκριμένα, το σήμα που λαμβάνει ο δέκτης περνά από ένα backward linear predictor από τον οποίο υπολογίζουμε τη διαφορά του προβλεπόμενου σήματος σε σχέση με το πραγματικό, δηλαδή το σφάλμα πρόβλεψης. Αξιοποιώντας κατάλληλα το σφάλμα πρόβλεψης, και πιο συγκεκριμένα τον πίνακα αυτοσυσχέτισης του σφάλματος, μας δίνεται η δυνατότητα να ανιχνεύσουμε αξιόπιστα την ύπαρξη ή την απουσία σήματος, ακόμα και σε θορυβώδη περιβάλλοντα, δηλαδή για χαμηλές τιμές του λόγου σήματος προς θόρυβο. Για τον έλεγχο της απόδοσης των αλγορίθμων που αναπτύξαμε, το παραπάνω σύστημα εξομοιώθηκε σε MATLAB για διάφορες συνθήκες και κανάλια / In the present thesis, we will study spectrum sensing techniques of Cognitive Radio SIMO systems. The conventional approach to spectrum management is not flexible, as most of the useful part of the spectrum is bounded. Hence it is extremely difficult to find free frequencies in order to deploy new services or to enhance the already existing ones. At the same time, various measurements show that the licensed spectrum is heavily underutilized in terms of both the time domain as well as the space domain. Thus Cognitive Radio technology comes to offer solutions, mainly with regard to the issues mentioned above, providing a dynamic utilization of the spectrum. Cognitive Radio has been proposed for lower priority secondary systems intending to improve spectral efficiency through spectrum sensing thus allowing these systems to transmit at frequency bands that are detected to be unused. As we can easily understand from the above, spectrum sensing is a critical issue for cognitive systems. In order to achieve adaptive transmission in unused portions of the spectrum without interferences to the licensed users of these portions (Primary Users-PUs), spectrum sensing is the first and one of the most important steps as high reliability is demanded on PUs' signal detection. That is, Secondary Users (SUs) should know if the spectrum is being used in order to exploit the available spectrum in the most efficient way. Essentially, spectrum sensing is used in order to provide the cognitive user with a representation of its operating environment which is as faithful as possible. The scope of this thesis is the study and the creation of algorithms that will give the SU of a SIMO system the opportunity to detect the existence of spectrum holes. The implementation we used is based on a predictor. More specifically, the received signal passes through a backward linear predictor from which we compute the difference between the actual signal and the predicted signal, which is the prediction error. By properly exploiting the prediction error, more precisely the autocorrelation matrix of the prediction error, we can trustworthily detect the existence or the absence of a signal, even in noisy environments, that is, for low values of the signal-to-noise ratio. In order to test the performance of our algorithms, the system above was simulated by MATLAB for different conditions and channels.

Pour répondre à l'accroissement de la demande en bande passante, de nouveaux réseaux optiques sont mis en place. Ce déploiement s'accompagne de la mise en service de nouveaux standards de fibres optiques, ce qui pose la question de l'utilisation et de la mise en valeur du réseau fibré existant, et notamment des fibres multimodes déjà installées, rapidement vouées à l'obsolescence. On cherche ainsi à mettre à profit la diversité spatiale que procure la nature multimode des ces fibres, via une analogie avec le domaine radiofréquences. L'utilisation des techniques MIMO, largement répandue dans le contexte de transmission radiofréquences, peut constituer une solution à cette amélioration nécessaire de la capacité de transmission de ces fibres optiques multimodes. Ce travail de thèse s'intéresse donc à l'étude et à la transposition des techniques MIMO dans le cadre de transmissions sur fibre optique et aux enjeux et défis associés. La transmission de signaux OFDM via un schéma de transmission SIMO optique permet de démontrer l'intérêt de la transposition des techniques MIMO à l'optique et la faisabilité de tels dispositifs.