Ce travail se place dans le contexte de la conception, la modélisation et la simulation de systèmes hétérogènes contenant a la fois des capteurs, des composants analogiques, des composants numériques et des circuits RF.La seule manière de simuler un système avec une telle complexité avec un temps de simulation raisonnable est de faire une modélisation haut niveau.Cependant, pour que ce modèle haut niveau soit fiable, les modèles des blocs analogiques et RF doivent contenir une description précise des leurs imperfections.Dans ce travail nous proposons une méthode systématique pour la caractérisation et le raffinement des modèles des blocs analogiques et RF.Cette méthode est réalisée dans un environnement C++ base sur: - l'outil de simulation haut niveau SystemC-AMS- l'outil de résolution d'expression symbolique GiNaC- l'outil de synthèse de circuits intégrés analogique CAIRO+/CHAMSPour illustrer la validité de la méthode proposée, nous présenterons le modèle d'un nœud d'un réseau de capteurs sans fil avec une caractérisation automatique de certains blocs analogiques et RF.Les points suivant résument les contributions apportées pour ce travail.- La première implémentation d'un modèle analogique numérique mixte complexe avec le langage SystemC AMS: un nœud de réseau de capteurs sans fil.- L'introduction du raffinement pour une approche générique des modèles au niveau système.- Un outil d'évaluation précise des performances linéaires et non-linéaires des circuit analogiques pour le raffinement des modèles niveau système et l'optimisation de la conception niveau circuit.- Une méthodologie de conception niveau circuit basée sur des outils de dimensionnement et d'évaluation des performances avec précision.- Un environnement de conception multi-niveaux unifiée appliqué aux systèmes mixtes avec une très forte interaction entre la simulation niveau système et la conception optimisée niveau circuit.

Mes activités de recherche se situent à l'interface entre le développement des technologies et le traitement du signal, elles concernent la conception et l'intégration des systèmes analogiques et mixtes pour l'acquisition des signaux physiques et les premières étapes du traitement. Le domaine d'application des systèmes conçus est essentiellement les télécommunications. L'objectif général est de poursuivre l'augmentation des capacités des systèmes : une plus grande bande traitée avec une bonne résolution pour augmenter le débit des communications, en tirant profit de l'évolution des technologies CMOS avancées ou des technologies émergentes qui proposent un élément de traitement élémentaire toujours plus rapide. Les axes de recherche développés pour cet objectif portent sur l'innovation architecturale, au niveau système ou au niveau circuit, et la modélisation comportementale multi niveaux multi domaines pour gérer la conception et la simulation de systèmes électroniques de plus en plus complexes.

Cette thèse s'inscrit dans le domaine de l'Interaction Homme-Machine (IHM). Nous explorons trois thèmes de recherche : les IHM sur Supports Mobiles, les Collecticiels et les Systèmes Mixtes. Dans ce cadre, nous visons à définir, concevoir (conception ergonomique et logicielle) et comprendre l'usage des systèmes mixtes collaboratifs sur supports mobiles (SMCSM). Les contributions de cette thèse couvrent le cycle de vie des interfaces. Tout d'abord, pour la phase d'analyse des besoins, nous élaborons une définition et une caractérisation des SMCSM. Nous montrons ainsi que de tels systèmes ne sont pas qu'une simple juxtaposition des trois thèmes. Nous identifions alors un nouveau découpage espace-temps et la dynamique des liens entre les mondes physique et numérique. Ensuite, pour la phase de conception ergonomique, nous développons une démarche de conception basée sur les scénarios en collaboration avec des psychologues-ergonomes. Nous définissons une notation de conception afin de représenter les scénarios projetés, qui décrivent l'utilisation de la future interface. Puis, pour la phase de conception logicielle, nous décrivons un modèle d'architecture pour les SMCSM. Nous adaptons le modèle PAC-Amodeus aux les collecticiels en explicitant les traitements informatiques des données contextuelles (localisation, orientation, etc.). De plus, nous développons trois techniques d'interaction générales sur une plate-forme matérielle dédiée aux SMCSM. Enfin, nous réalisons deux SMCSM : MAGIC, un système dédié à la fouille archéologique et TROC, un jeu d'échange. Nous rapportons les résultats de deux séries d'expériences menées avec le système TROC.

Cette thèse décrit deux études expérimentales distinctes sur des couplages originaux entre un cristal liquide et des surfactants.<br />La première étude porte sur l'organisation de systèmes lyotropes (surfactants et eau) dans un solvant thermotrope anisotrope (cristal liquide). L'existence d'une phase baptisée « nématique transparente » dans un tel système mixte thermotrope-lyotrope de type microémulsion a été en effet récemment débattue. Des expériences de diffusion dynamique de lumière, au voisinage de la transition isotrope-nématique, laissait supposer l'apparition d'une phase intermédiaire, résultant de la compétition entre l'apparition d'un ordre nématique dans le solvant et des effets d'ancrages sur les agrégats.<br />Nous avons caractérisé, dans un premier temps, par diffusion de rayonnement X et neutrons, la morphologie et les interactions d'agrégats, composés de bromure de didodecyldimethylammonium (DDAB) et d'eau, dans le cristal liquide 4-n-pentyl-4'-cyanobiphenyl (5CB) en phase isotrope. L'étude de l'évolution des diagrammes de phases couplée à des expériences de diffusion (X, Lumière et neutrons) a permis de montrer que l'ajout de cosurfactants permettait de faire varier continûment la taille des nanoagrégats. L'ensemble de nos données expérimentales s'explique bien par la présence d'interactions fortes de Van der Waals entre micelles, ce qui justifie en particulier l'absence de transition microémulsion/ lamellaire gonflée dans ce système. L'analyse des facteurs de structure a permis par ailleurs de mettre en évidence une seconde interaction attractive entre micelle, causée par les fluctuations paranématiques du cristal liquide, intervenant essentiellement à l'approche de la transition isotrope-nématique du cristal liquide. Nous discutons de cette nouvelle interaction à la lumière des résultats de nos expériences de diffusion.<br />La deuxième étude porte sur les émulsions directes eau-cristal liquide en présence de surfactants amphotropes que nous avons synthétisés et caractérisés par RMN. La formulation de ces surfactants visait à renforcer leur localisation exclusive à l'interface eau-cristal liquide. Les émulsions obtenues montrent la formation spectaculaire de gouttes allongées cylindriques de type filaments. Les propriétés statiques et dynamiques de ces objets ont été explorées et l'origine de cette instabilité est explicitée. La longueur des microtubes est modifiable par des gradients de concentration ou des variations de température ce qui nous a permis de discuter du mécanisme régissant leur morphologie.

Cette étude porte sur l’analyse des séries jurassiques du Shaqra Group (Toarcian to Kimmeridgian) qui affleurent de manière continue en Arabie centrale le long d’un transect de plus de 1000 km de long. Ces séries se sont accumulées sur une vaste plate-forme épicontinentale peu profonde, en contexte tropical. Ces affleurements permettent ainsi d’observer la partie occidentale des séries renfermant des systèmes pétroliers prolifiques exploités en subsurface en Arabie Saoudite. L’analyse sédimentologique de nombreuses coupes et la réalisation de corrélations stratigraphiques de haute résolution sur un transect de 600 km au sud de Riyad, complété par des corrélations avec les données de forage plus à l’est (entre Riyadh et le Rimthan Arch), permettent de distinguer une organisation séquentielle à différents ordres de fréquence et de reconstituer l’évolution de la plate-forme au sein de ces séquences. La plate-forme jurassique évolue d’une plate-forme horizontale caractérisée par des systèmes mixtes à la transition continental-marin du Toarcien au Callovien moyen (formations Marrat et Dhruma) vers un système de type rampe - bassin intrashelf du Callovien au Kimméridgien inférieur (formations Tuwaiq et Hanifa) pour finir par une plate-forme aggradante carbonatée et silico-clastique (Fm. Jubaila) puis carbonatée et évaporitique en contexte aride (Fm. Arab) au Kimméridgien. Les cycles tectono-stratigraphiques de 2ème ordre du Jurassique inférieur et moyen sont limités à la base et au sommet par des discontinuités régionales. Ils occupent un dépôt-centre stationnaire et décrivent un onlap côtier de grande ampleur avec un maximum transgressif au Callovien moyen (Upper Tuwaiq Mb.). Durant le Jurassique supérieur, les dépôts de rampe carbonatée de la Formation Hanifa passent progressivement vers l’ouest à des dépôts plus profonds de bassin intrashelf relativement riches en matière organique (Khurais - Rimthan Arch). La séquence Jubaila – Arab-D montre des variations d’épaisseur qui indiquent une déformation de grande longueur d’onde de la plate-forme arabe à cette période. Les faciès récifaux du membre Arab D sont interprétés comme représentant le maximum d’inondation de ce cycle qui se termine par le développement de systèmes carbonatés – évaporitiques à la fin du Jurassique. / They serve as westernmost reference for adjacent prolific reservoirs and source-rock bearing intrashelf basins. Several hierarchical sequences (second to fourth order) have been recognized in outcrops sections (600 km long south of Riyadh) and correlated with gamma-ray logs of subsurface wells (550 km long from Riyadh to Rimthan Arch). The Jurassic platform evolved from very-flat continental-to-nearshore mixed carbonate-siliciclastic platform (Marrat-Dhruma; Toarcian to Middle Callovian) to differentiated ramp with deep intrashelf basins (Tuwaiq-Hanifa; Callovian to Early Kimmeridgian) to a lowstand followed by flat aggraded platform (Jubaila-Arab-D; Kimmeridgian). Tectonic related siliciclastic influx took place in arid condition during the Kimmeridgian (Jubaila Fm.). The Jurassic platform ends with the mixed carbonate-evaporite systems of the Arab Fm. A first second-order tectono-eustatic cycle (Marrat to Tuwaiq) is bounded at the base and top by regional unconformities. It has a stationary depocenter, and show long-term coastal onlap and marine transgression that reached its maximum extent during the upper Tuwaiq (Middle Callovian). The Hanifa Fm. consists of four 3rd-order sequences aggraded flat-toped platform (outcrops to Khurais) marked at the base by argillaceous limestone and top by pure high-energy carbonates with localized reef buildups. The Jubaila Arab-D is two 3rd-order sequences begin with low-stand deposits followed by long-term transgression. These formed flat successions with lateral thickness variations controlled by differential subsidence increased in the Arabian Basin. The transgression is marked by storm-influenced inner-platform with sandstone quartz, grainstones and restricted lime-mudstone. The Maximum marine transgression is placed in the Arab-D with reef buildups in the westernmost inner-platform. During highstand, the reefs are gently prograding out into Rimthan Arch leaving behind restricted lagoon and sabkhah/salina anhydrite.

L'objet de ces travaux de these est l'etude de la conception des systemes mixtes logiciels/materiels, et le prototypage de ces systemes sur des architectures multiprocesseurs (microprocesseur, asics, fpgas, etc..). Ce sujet de recherche fait partie de la synthese de systemes vlsi et de la conception mixte logicielle/materielle. Ces travaux traitent principalement des problemes de co-simulation, des architectures pour le co-design et de la communication logicielle/materielle. Afin d'atteindre ces objectifs, une methodologie permettant la co-simulation et la co-synthese du logiciel et du materiel dans un environnement unifie a ete developpee. Cette methodologie part d'une specification c-vhdl de haut niveau. Le modele c-vhdl est raffine au cours de plusieurs etapes de conception pour aboutir a un prototype fonctionnel valide sur une architecture multiprocesseurs modulaire et flexible. L'originalite de ce travail vient du fait que les memes specifications c-vhdl sont utilisees pour la co-simulation et la co-synthese. Cela est realise grace a un style de description independant de l'architecture cible. La combinaison de l'utilisation des outils de conception disponibles et de la methodologie proposee permet de concevoir des applications de plus en plus complexes. Cette methodologie est validee par la realisation d'une application d'un systeme de commande de moteur base sur la logique floue. La conception de cette application part d'une description c-vhdl. Ce systeme est valide en premier lieu par la co-simulation, puis par les differentes etapes de synthese pour aboutir finalement a un prototype fonctionnel. Ce prototype est transpose sur une plate-forme comportant des modules logiciels et materiels (microprocesseur plus des fpgas)

L'objectif du travail présenté dans cette thèse est de répondre à un verrou fondamental, qui est «comment programmer d'une manière rigoureuse et efficace des applications embarquées sur des plateformes multi-coeurs?». Cette problématique pose plusieurs défis: 1) le développement d'une approche rigoureuse basée sur les modèles pour pouvoir garantir la correction; 2) le « mariage » entre modèle physique et modèle de calcul, c'est-à-dire, l'intégration du fonctionnel et non-fonctionnel; 3) l'adaptabilité. Pour s'attaquer à ces défis, nous avons développé un flot de conception rigoureux autour du langage BIP. Ce flot de conception permet l'exploration de l'espace de conception, le traitement à diffèrent niveaux d'abstraction à la fois pour la plate-forme et l'application, la génération du code et le déploiement sur des plates-formes multi-cœurs. La méthode utilisée s'appuie sur des transformations source-vers-source des modèles BIP. Ces transformations sont correctes-par-construction. Nous illustrons ce flot de conception avec la modélisation et le déploiement de plusieurs applications sur deux plates-formes différentes. La première plate-forme considérée est MPARM, une plate-forme virtuelle, basée sur des processeurs ARM et structurée avec des clusters, où chacun contient plusieurs cœurs. Pour cette plate-forme, nous avons considérée les applications suivantes: la factorisation de Cholesky, le décodage MPEG-2, le décodage MJPEG, la Transformée de Fourier Rapide et un algorithme de demosaicing. La seconde plate-forme est P2012/STHORM, une plate-forme multi-cœur, basée sur plusieurs clusters capable d'une gestion énergétique efficace. L'application considérée sur P2012/STHORM est l'algorithme HMAX. Les résultats expérimentaux montrent l'intérêt du flot de conception, notamment l'analyse rapide des performances ainsi que la modélisation au niveau du système, la génération de code et le déploiement. / The advent of many-core platforms is nowadays challenging our capabilities for efficient and predictable design. To meet this challenge, designers need methods and tools for guaranteeing essential properties and determining tradeoffs between performance and efficient resource management. In the process of designing a mixed software/hardware system, functional constraints and also extra-functional specifications should be taken into account as an essential part for the design of embedded systems. The impact of design choices on the overall behavior of the system should also be analyzed. This implies a deep understanding of the interaction between application software and the underlying execution platform. We present a rigorous model-based design flow for building parallel applications running on top of many-core platforms. The flow is based on the BIP - Behavior, Interaction, Priority - component framework and its associated toolbox. The method allows generation of a correct-by-construction mixed hardware/software system model for manycore platforms from an application software and a mapping. It is based on source-to-source correct-by-construction transformations of BIP models. It provides full support for modeling application software and validation of its functional correctness, modeling and performance analysis of system-level models, code generation and deployment on target many-core platforms. Our design flow is illustrated through the modeling and deployment of various software applications on two different hardware platforms; MPARM and platform P2012/STHORM. MPARM is a virtual ARM-based multi-cluster manycore platform, configured by the number of clusters, the number of ARM cores per cluster, and their interconnections. On MPARM, the software applications considered are the Cholesky factorization, the MPEG-2 decoding, the MJPEG decoding, the Fast Fourier Transform and the Demosaicing algorithm. Platform 2012 (P2012/STHORM) is a power efficient manycore computing fabric, which is highly modular and based on multiple clusters capable of aggressive fine-grained power management. As a case study on P2012/STHORM, we used the HMAX algorithm. Experimental results show the merits of the design flow, notably performance analysis as well as correct-by-construction system level modeling, code generation and efficient deployment.