Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

La communication ultra large bande (UWB) a attiré une énorme quantité de recherches ces dernières années, surtout après la présentation du masque spectral de US Federal Communications Commission (FCC). Les impulsions ultra-courtes permettent de très hauts débits de faible puissance tout en éliminant les interférences avec les systèmes existants à bande étroite. La faible puissance, cependant, limite la portée de propagation des radios UWB à quelques mètres pour la transmission sans fil à l’intérieur d’une pièce. En outre, des signaux UWB reçu sont étendus dans le temps en raison de la propagation par trajet multiple qui résulte en beaucoup d’interférence inter-symbole (ISI) à haut débit. Le monocycle Gaussien, l’impulsion la plus commune dans UWB, a une mauvaise couverture sous le masque de la FCC. Dans cette thèse, nous démontrons des transmet- teurs qui sont capables de générer des impulsions UWB avec une efficacité de puissance élevée. Une impulsion efficace résulte dans un rapport de signal à bruit (SNR) supérieur au récepteur en utilisant plus de la puissance disponible sous le masque spectral de la FCC. On produit les impulsions dans le domaine optique et utilise la fibre optique pour les transporter sur plusieurs kilomètres pour la distribution dans un réseau optique pas- sif. La fibre optique est très fiable pour le transport des signaux radio avec une faible consommation de puissance. On utilise les éléments simples comme un modulateur Mach-Zehnder ou un résonateur en anneau pour générer des impulsions, ce qui permet l’intégration dans le silicium. Compatible avec la technologie CMOS, la photonique sur silicium a un potentiel énorme pour abaisser le coût et l’encombrement des systèmes optiques. La photodétection convertit les impulsions optiques en impulsions électriques avant la transmission sur l’antenne du côté de l’utilisateur. La réponse fréquentielle de l’antenne déforme la forme d’onde de l’impulsion UWB. Nous proposons une technique d’optimisation non-linéaire qui prend en compte la distorsion d’antenne pour trouver des impulsions qui maximisent la puissance transmise, en respectant le masque spectral de la FCC. Nous travaillons avec trois antennes et concevons une impulsion unique pour chacune d’entre elle. L’amélioration de l’énergie des impulsions UWB améliore directement la SNR au récepteur. Les résultats de simulation montrent que les impulsions optimisées améliorent considérablement le taux d’erreur (BER) par rapport au monocycle Gaussien sous propagation par trajet multiple. Notre autre contribution est l’évaluation d’un filtre adapté pour recevoir efficacement des impulsions UWB. Le filtre adapté est synthétisé et fabriqué en technologie microstrip, en collaboration avec l’Université McGill comme un dispositif de bande interdite électromagnétique. La réponse fréquentielle du filtre adapté montre une ex- cellente concordance avec le spectre ciblé de l’impulsion UWB. Les mesures de BER confirment la performance supérieure du filtre adapté par rapport à un récepteur à conversion directe. Le canal UWB est très riche en trajet multiple conduisant à l’ISI à haut débit. Notre dernière contribution est l’étude de performance des récepteurs en simulant un système avec des conditions de canaux réalistes. Les résultats de la simulation montrent que la performance d’un tel système se dégrade de façon significative pour les hauts débits. Afin de compenser la forte ISI dans les taux de transfert de données en Gb/s, nous étudions l’algorithme de Viterbi (VA) avec un nombre limité d’états et un égaliseur DFE (decision feedback equalizer). Nous examinons le nombre d’états requis dans le VA, et le nombre de coefficients du filtre dans le DFE pour une transmission fiable de UWB en Gb/s dans les canaux en ligne de vue. L’évaluation par simulation de BER confirme que l’égalisation améliore considérablement les performances par rapport à la détection de symbole. La DFE a une meilleure performance par rapport à la VA en utilisant une complexité comparable. La DFE peut couvrir une plus grande mémoire de canal avec un niveau de complexité relativement réduit. / Ultra-wideband (UWB) communication has attracted an enormous amount of research in recent years, especially after the introduction of the US Federal Communications Commission (FCC) spectral mask. Ultra-short pulses allow for very high bit-rates while low power eliminates interference with existing narrowband systems. Low power, however, limits the propagation range of UWB radios to a few meters for indoors wireless transmission. Furthermore, received UWB signals are spread in time because of multipath propagation which results in high intersymbol interference at high data rates. Gaussian monocycle, the most commonly employed UWB pulse, has poor coverage under the FCC mask. In this thesis we demonstrate transmitters capable of generating UWB pulses with high power efficiency at Gb/s bit-rates. An efficient pulse results in higher signal-to-noise ratio (SNR) at the receiver by utilizing most of the available power under the FCC spectral mask. We generate the pulses in the optical domain and use optical fiber to transport the pulses over several kilometers for distribution in a passive optical network. Optical fiber is very reliable for transporting radio signals with low power consumption. We use simple elements such as a Mach Zehnder modulator or a ring resonator for pulse shaping, allowing for integration in silicon. Being compatible with CMOS technology, silicon photonics has huge potential for lowering the cost and bulkiness of optical systems. Photodetection converts the pulses to the electrical domain before antenna transmission at the user side. The frequency response of UWB antennas distorts the UWB waveforms. We pro- pose a nonlinear optimization technique which takes into account antenna distortion to find pulses that maximize the transmitted power, while respecting the FCC spectral mask. We consider three antennas and design a unique pulse for each. The energy improvement in UWB pulses directly improves the receiver SNR. Simulation results show that optimized pulses have a significant bit error rate (BER) performance improvement compared to the Gaussian monocycle under multipath propagation. Our other contribution is evaluating a matched filter to receive efficiently designed UWB pulses. The matched filter is synthesized and fabricated in microstrip technology in collaboration with McGill University as an electromagnetic bandgap device. The frequency response of the matched filter shows close agreement with the target UWB pulse spectrum. BER measurements confirm superior performance of the matched filter compared to a direct conversion receiver. The UWB channel is very rich in multipath leading to ISI at high bit rates. Our last contribution is investigating the performance of receivers by simulating a system employing realistic channel conditions. Simulation results show that the performance of such system degrades significantly for high data rates. To compensate the severe ISI at gigabit rates, we investigate the Viterbi algorithm (VA) with a limited number of states and the decision feedback equalizer (DFE). We examine the required number of states in the VA, and the number of taps in the DFE for reliable Gb/s UWB trans- mission for line-of-sight channels. Non-line-of-sight channels were also investigated at lower speeds. BER simulations confirm that equalization considerably improves the performance compared to symbol detection. The DFE results in better performance compared to the VA when using comparable complexity as the DFE can cover greater channel memory with a relatively low complexity level.

En Europe francophone, la définition de la bande dessinée s'effectue aujourd'hui à l'aune de la qualification artistique. Comme objet culturel, les représentations de la bande dessinée contribuent à l'organisation de l'activité en fonction de l'opposition classique entre reconnaissance artistique et reconnaissance professionnelle. Cette opposition modifie la qualification de l'objet et de sa personnalité autour de laquelle se structurent différents types d'activité, de celle des commentateurs à celle des producteurs. Le processus de construction historique d'une qualification artistique de la bande dessinée s'oppose à la reconstitution du processus de professionnalisation de ses acteurs du même point de vue. D'autre part, cette opposition se traduit dans la sphère de la production dans l'apprentissage de savoir-faire spécifiques permettant de réduire la tension des valeurs contradictoires en jeu dans l'activité. L'articulation des enjeux contradictoires de l'artification et de la professionnalisation dans l'expérience de l'attachement à l'activité met en jeu une conception de l'identité personnelle qui se déploie en marge des bandes dessinées. / In the European French-speaking area, the definition of comics requires nowadays an artistic qualification. As cultural objects, comics' representations contribute to the organization of activities following the classical opposition between artistic and professional recognitions. This opposition transforms the qualification of the object and its personality, around which different kinds of activities of both the commentator's one and the producer's one, are organized. The historical processes of artistic elaboration go against the reconstruction of the actor's professionalization processes on the same historical grounds. In addition, this opposition implies the learning of some practical knowledges in the productive area in order to reduce the tension between contradictory values at stake in the activity. The articulation of contradictory aims or goals in experiencing attachment towards the activity (i.e. relating, on the one hand, to the “artification” and, on the other hand, to the professionalization) involves a conception of personal identity which is open out along comics' margins.

Ce travail de thèse a consisté à faire une étude théorique et expérimentale des transistors HEMTs Al(In,Ga)N/GaN . Il a été réalisé au sein du groupe Composants et Dispositifs Micro-ondes de Puissance à L’IEMN. Il s’articule autour de quatre chapitres qui permettent d’abord d’évoquer les principales propriétés physiques des matériaux nitrurés, de présenter les principes de fonctionnement des HEMTs Al(In,Ga)N/GaN et d’exposer à travers l’état de l’art, leurs performances en termes de puissances hyperfréquences. Ensuite l’analyse des contacts de type Schottky et ohmique a été réalisée notamment à températures cryogéniques dans le but d’identifier les différents modes de conduction qui s’opèrent en leur sein. Puis les caractéristiques statique et hyperfréquence de transistors HEMTs Al(In, Ga)N/GaN fabriqués pour les besoins de cette thèse ont été étudiées et présentées. Celles-ci ont permis d’étudier les performances fréquentielles de ces transistors au travers d’une étude originale basée sur le temps de transit. Enfin les effets de pièges d’interfaces qui constituent l’une des limites fondamentales inhérentes à ce type de composants ont été caractérisés et quantifiés par différentes méthodes de spectroscopies de défauts (méthode de la pente sous le seuil, de la conductance, haute fréquence - basse fréquence …). / This PhD work consisted in a theoretical and experimental study of Al(In, Ga)N/GaN HEMTs (High Electron Mobility Transistor). It was carried out in Microwave Power Devices group at IEMN (Institut d’électronique de Microélectronique et de Nanotechnologie). The manuscript is shared in four chapters: The first chapter deals with the main physical properties of nitride materials. It presents the main specificities of Al(In,Ga)N/GaN HEMTs and exposes through the state of art, their performance in terms of microwave power. The second part describes Schottky and Ohmic contacts analysis based in particular to cryogenic temperatures measurement in order to identify the different conduction modes occurring within. In the third chapters, we studied static and microwave characteristics of Al(In,Ga)N/GaN HEMTs manufactured for the purposes of this thesis. They are used to examine the frequency performance of these transistors through an original study based on transit time. And finally, the last chapter explains the effects of traps interfaces that constitute one of the fundamental limitations inherent to this type of components. They are characterized and quantified by several defects spectroscopy methods such as subthreshold slope method, conductance method, high frequency - low frequency method...

Depuis plusieurs années, le domaine des télécommunications et des nouvelles technologies connaît un véritable essor. On assiste aujourd'hui à un engouement sans précédent du grand public pour les applications de communication multimédia (données, voix, photos, vidéos) et la demande est de plus en plus forte pour un transfert à haut débit entre des équipements communicants mobiles et à encombrement réduit. De plus, que le mode d'utilisation soit nomade ou sédentaire, les technologies radio sans fils (Bluetooth, WiFi, GPRS, UMTS, WiMax) connaissent un grand succès. Pour répondre à ces besoins croissants de communication sans fils à haut débit, les futures générations d'équipements vont faire appel à des antennes de plus en plus performantes. Celles-ci devront fonctionner sur plusieurs bandes de fréquences ou sur une large bande. Mais elles devront aussi, pour des raisons pratiques et esthétiques, être intégrées aux systèmes radio, ce qui requiert la mise au point de structures compactes, discrètes et n'ayant pas de problèmes de compatibilité électromagnétique avec les circuits électroniques environnants. Pour répondre à ces différents objectifs, nous avons axé notre recherche sur les antennes tridimensionnelles qui offrent un grand nombre de degrés de liberté. Mais ces structures sont souvent complexes car elles comportent de nombreux paramètres. Afin de mieux les appréhender, nous proposons dans cette thèse d'élaborer une démarche de conception de ces antennes. Ainsi, nous commençons par l'étude systématique d'une antenne canonique constituée d'un dipôle placé à proximité d'une cavité métallique rectangulaire. L'effet des différents paramètres est analysé afin de mettre en évidence l'importance relative de chacun d'entre eux et de proposer ainsi une démarche de conception pour optimiser la bande passante et le rayonnement de l'antenne. Dans un deuxième temps, nous présentons la conception d'une antenne tridimensionnelle compacte, large bande et directive, l'antenne "sonde en F et triangle", qui offre l'avantage de présenter un diagramme de rayonnement stable en fréquence. Puis, fort de l'expérience acquise sur l'antenne dipôle, nous procédons de nouveau à une étude de l'influence sur l'impédance des différents paramètres de cette antenne complexe. Celle-ci permet d'élaborer une méthodologie de conception simple, rapide, efficace et générale. Nous pouvons ainsi optimiser l'antenne "sonde en F et triangle" et atteindre une bande passante en adaptation comprise entre 3.1 et 6.1 GHz. Le diagramme de rayonnement de cette antenne est stable sur la bande passante et le gain moyen de cette antenne est de 6 dB. Une caractérisation dans le domaine temporel est ensuite proposée afin de connaître le comportement de l'antenne dans une communication UWB. Enfin, l'antenne "sonde en F et triangle" est mise en cavité afin d'étudier ses propriétés lors de l'intégration dans un système radio. Des analogies et différences entre cette antenne complexe et le système {dipôle et cavité} sont également mises en évidence.

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Le convertisseur analogique-numérique fondé sur le principe de modulation SD est capable de fournir une très haute résolution. Bien qu'il nécessite un suréchantillonnage, il est peu sensible aux imperfections des composants. Le modulateur SD classique est donc très populaire pour les applications de bande étroite demandant une très haute résolution. Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés à l'extension des applications du modulateur SD vers une bande passante plus large. Nous avons tout d'abord étudié l'architecture parallèle basant sur la modulation SD et proposé une nouvelle architecture basant sur la modulation SD passe-haut et l'entrelacement temporel permettant de réduire de façon significative le problème caractéristique du parallélisme, à savoir la disparité entre les canaux. Nous avons ensuite étudié le modulateur SD passe-haut et proposé une implémentation en technique des capacités commutées. Ce nouveau modulateur, contrairement au modulateur classique, est complètement immune au bruit de basse fréquence et peut être utilisé non seulement dans une architecture parallèle, mais aussi de façon autonome. Nous avons aussi modélisé la plupart de non-idéalités du modulateur en VHDL-AMS pour finalement arriver à une méthodologie de conception descendante qui permet de dériver les spécifications de tous les blocs du circuit à partir de performance visée pour le système complet. L'implémentation d'un modulateur SD passe-haut d'ordre 2 et un convertisseur SD passe-haut en combinant avec l'entrelacement temporel a été réalisée en technologie CMOS 0,35 mm. Enfin, notre travail nous a permis de démontrer non seulement l'avantage du modulateur SD passe-haut, mais aussi un perspective prometteur du modulateur SD parallèle pour les applications de très large bande.

Ces dernières années, le LEAT a travaillé sur des systèmes radars d'aide à la conduite (automobile) ou pour la détection de câbles haute tension (sécurité en vol pour hélicoptères) en bande millimétrique. Classiquement, les antennes utilisées sont des réflecteurs paraboliques offrant de très bonne performances mais coûteux. Une alternative en circuit imprimée faible coût a été développée ces dernières années: les reflectarrays. Nous nous sommes attachés à développer un programme de modélisation permettant d'obtenir rapidement une bonne approximation du diagramme de rayonnement des antennes réflecteurs. Cet outil permet de simuler et de prévoir le comportement des réflecteurs de grande taille contrairement aux logiciels commerciaux qui nécessitent des ressources informatiques importantes. Les antennes à grand gain sont souvent destinées à effectuer du balayage. Dans ce cas, il est important de minimiser les premiers lobes secondaires. La solution que nous avons proposée consiste à développer une source primaire possédant un diagramme qui permette de concentrer 99% de l'énergie dans le lobe principale du diagramme et ainsi permettre de fortement diminuer les lobes secondaires par rapport aux sources classiquement utilisées (diminution de près de 15 dB). Afin d'améliorer les performances des reflectarrays en terme de gain et de dépointage, nous avons utilisé une taille de cellules réduite offrant ainsi une meilleure correction de phase. Sur des réflecteurs de petite taille, on constate une amélioration de 3 dB sur le gain et une perte de gain de 1 dB contre 3 pour un dépointage de 60° avec des cellules classiques.

Ce mémoire se veut une entrée dans l'univers esthétique de l'auteur de bande dessinée Fabrice Neaud. Au sein de la mouvance autobiographique en bande dessinée, cet auteur occupe sans contredit une place des plus singulières. Il est, en effet, le premier auteur à avoir publié son journal intime en images. Le but de ce mémoire est de faire ressortir ce qui constitue l'originalité et la richesse de cette entreprise unique. Concrètement, il s'agira essentiellement de réfléchir aux problèmes esthétiques et formels du Journal (4 tomes publiés à ce jour). Comment Fabrice Neaud règle-t-il la question du « je » en images fixes? Comment exploite-t-il les diverses modalités expressives du médium (le rapport texte/image, le graphisme, le découpage, la mise en page, etc.) dans le but de se raconter intimement? Ce mémoire sera en partie consacré à ces questions. Il examinera l'expérimentation narrative d'un journal intime en bande dessinée en interrogeant la plasticité d'une telle écriture et donnera quelques repères sur cette oeuvre qui, peu à peu, tend à imposer sa présence dans le paysage du 9e art. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Journal intime, Bande dessinée, Fabrice Neaud, Expérimentation, Autoreprésentation.

Notre mémoire vise à étudier l'oeuvre du bédéiste français Blutch en ayant comme point d'appui les portées esthétiques et critiques des jeux interdiscursifs qui s'y manifestent. Ainsi, une réflexion originale sur les spécificités et les potentiels narratifs de la bande dessinée semble se déployer, chez Blutch, au sein d'un ensemble diversifié d'emprunts, de citations et de collages qui puisent dans la bande dessinée, mais aussi dans la littérature, le cinéma, la musique (le jazz, principalement), la danse, le théâtre et les arts visuels. À travers Waldo 's Bar (1993), Sunnymoon tu es malade (1994) et Mitchum (1996-1999), nos objectifs d'études sont de repérer ce que le discours de la bande dessinée fait des autres discours pour ensuite analyser les problématiques d'auteurs que ces transferts alimentent. L'hypothèse, au coeur de notre mémoire, tend donc à faire de l'interdiscursivité, chez Blutch, le moteur des enjeux singuliers de son oeuvre comme, de manière secondaire, l'occasion d'une légitimation de son médium dans le champ culturel et artistique. Le repérage des divers transferts discursifs au sein des albums ciblés de l'auteur nous a permis, en ce sens, de mettre en lumière un questionnement polysémique, entre originalité et dérivation, autour des problématiques centrales suivantes: une recherche d'abstraction de l'action en bande dessinée, une représentation de l'opacité et du mystère de l'intersubjectivité comme des modalités, des jeux d'influences et des codes de la création. Présent partout mais visible nulle part, Blutch privilégie ultimement la création d'ambiances, le mystère de l'émotion et l'implication subjective sur l'intrigue et le réalisme caractéristique de la production classique en bande dessinée. Nos conclusions soutiennent par ailleurs que son approche transactionnelle et interdisciplinaire est un travail d'innovations qui exploite la perméabilité de son médium et met au jour le statut ambivalent d'auteur de bande dessinée dans la sphère institutionnelle mouvante de la légitimité culturelle et artistique. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Bande dessinée, Sémiotique de la bande dessinée, Interdiscursivité, Esthétique, Représentation du sujet.