Aujourd’hui, les équipements intégrant du logiciel et connectés à Internet sont de plus en plus nombreux et variés. Avec l’arrivée de l’“Internet des objets” et la tendance au “tout connecté”, de nombreux équipements de notre quotidien bénéficient maintenant d’une connexion à Internet : les Smart-TVs, les lecteurs DVD, les systèmes d’alarmes, les systèmes domotiques, jusqu’aux équipements facilitant l’hospitalisation à domicile de patients par exemple. Ces évolutions technologiques s’accompagnent malheureusement de problèmes de sécurité. L’utilisation massive du réseau Internet a facilité la propagation de logiciels malveillants, qui peuvent aujourd’hui cibler tout type d’équipement informatique et notamment les équipements connectés. Alors qu’il existe déjà des normes permettant d’évaluer la sécurité d’équipements informatiques industriels, leur application aux équipements grand public est encore limitée. La présence et la criticité des vulnérabilités qui peuvent affecter ces équipements sont encore mal connues car elles n’ont pas fait l’objet d’études approfondies. C’est précisément l’objectif de cette thèse, qui propose une méthode permettant de mener une analyse de vulnérabilités des équipements grand public connectés à Internet. Cette méthode est constituée de deux grandes phases : une phase d’analyse des risques suivie d’unephase d’expérimentations. L’analyse de sécurité d’un équipement, quelle qu’elle soit, nécessite une bonne connaissance de l’environnement de celui-ci. Afin de guider l’évaluateur dans cette tâche, nous proposons, dans une première phase, de nous fonder sur des méthodes d’analyse des risques existantes. Ces méthodes sont aujourd’hui bien éprouvées et permettent à l’évaluateur d’obtenir une vue globale des risques encourus par l’utilisation de l’équipement étudié. Ensuite, lors de la seconde phase de l’étude, l’évaluateur se concentre sur les risques les plus importants afin de montrer la faisabilité technique des scénarios menant aux risques considérés, à l’aide d’expérimentations. Étant donné le grand nombre et la diversité des connexions présentes sur les équipements connectés, il est important de mettre l’accent sur les scénarios d’attaque qui peuvent s’avérer riches, même si ces scénarios ont pour origine une vulnérabilité locale simple. Pour cette seconde phase, une méthode d’expérimentation est donc proposée pour étudier ces scénarios d’attaque, qui, de plus, ciblent des équipementsdont les spécifications ne sont pas forcément disponibles. Afin d’illustrer la méthode globale, cette thèse se fonde sur deux cas d’étude : les box ADSL et les téléviseurs connectés. Ces études ont été menées sur un panel d’équipements provenant des principaux fournisseurs d’accès à Internet et des principaux fabricants de téléviseurs, ce qui nous a permis de comparer les différents équipements présents sur le marché. Les vulnérabilités mises en évidence concernent en particulier les liens de communication (boucle locale pour les Box ADSL, interface DVB-T pour les Smarts TVs) reliant les équipements à leurs fournisseurs de service (FAI pour les Box ADSL, TV et VoD pour les Smart TVs). Ces liens de communication sont habituellement considérés de confiance et ne sont à notre connaissance pas ou peu étudiés jusqu’à présent. Cette thèse contribue ainsi à l’analyse de sécurité sur ces liens particuliers des équipements connectés et met en lumière des chemins d’attaque originaux.Enfin, cette thèse se termine par la présentation des différents mécanismes de protection existants afin d’empêcher l’introduction ou l’exploitation des failles de sécurité identifiées. / Today, equipment embedding software and an Internet connection are more and more numerous and various. With the emergence of “the internet of things” and the trend to interconnect everything, many equipment used in our every day life are now connected to the internet: Smart-Tvs, DVD players, alarm and home automation systems, and even health assistance home devices, for example. Unfortunately, these technological evolutions also introduce new security threats. The massive use of internet facilitates the propagation of malware, capable of targeting any computer device, and more specifically any internet connected device. Although several methods allowing security analysis of industrial systems exist, their application to home devices is still limited. The existence and the criticality of potential vulnerabilities in these devices are not well-known, because they have not been thoroughly studied. This is precisely the objective of this thesis, which presents a method allowing to carry out a vulnerability analysis of internet connected home devices. This method is composed of two main phases: a risk analysis phasefollowed by an experimental phase. The security analysis of any type of equipement, requires a good knowledge ofits environment. In order to guide the evaluator in this task, we propose, as a first step, to rely on existing risk analysis methods. These methods are now mature, and allow the evaluator to obtain a global view of the risks incurred by the usage of anequipment. Then, during the second step of our method, the evaluator concentrates on the most important risks in order to demonstrate the technical feasibility of the scenarios leading to the considered risks, by carrying out several experiments.Considering the large amount and the diversity of I/Os on connected devices, it is important to focus on specifically rich attack scenarios, possibly depending on a simple local vulnerability. For this second step, an experimental method is proposedin order to study these attack scenarios, which, moreover, target equipement whose specifications are not necessarily available.In order to illustrate the entire method, this thesis presents two case studies: Integrated Access Devices and Smart-Tvs. These studies are carried out on a panel of devices from major internet service providers and TV manufacturers, allowing us to compare several devices available on the market. The vulnerabilities pointed out, mainly concern the communication means (local loop for the IAD, DVB-T interface for the smart-TVs) connecting these devices to their service providers (ISP for the IAD, TV and VoD for the smart-TVs). These communication links are usually considered safe, and have been, to our knowledge, seldom explored. Thisthesis thereby contributes to the security analysis of these particular communication means for connected devices and points out some original attack paths. Finally, this thesis ends by presenting different existing security mechanisms that can be used to avoid exploitation of the identified weaknesses

Chemnitz, Techn. Univ., Diplomarb., 2006.

[EN] Next-generation terrestrial broadcasting targets at enhancing spectral efficiency to overcome the challenges derived from the spectrum shortage as a result of the progressive allocation of frequencies - the so-called Digital Dividend - to satisfy the growing demands for wireless broadband capacity. Advances in both transmission standards and video coding are paramount to enable the progressive roll-out of high video quality services such as HDTV (High Definition Televison) or Ultra HDTV. The transition to the second generation European terrestrial standard DVB-T2 and the introduction of MPEG-4/AVC video coding already enables the transmission of 4-5 HDTV services per RF (Radio Frequency) channel. However, the impossibility to allocate higher bit-rate within the remaining spectrum could jeopardize the evolution of the DTT platforms in favour of other high-capacity systems such as the satellite or cable distribution platforms. Next steps are focused on the deployment of the recently released High Efficiency Video Coding (HEVC) standard, which provides more than 50% coding gain with respect to AVC, with the next-generation terrestrial standards. This could ensure the competitiveness of the DTT. This dissertation addresses the use of multi-RF channel aggregation technologies to increase the spectral efficiency of future DTT networks. The core of the Thesis are two technologies: Time Frequency Slicing (TFS) and Channel Bonding (CB). TFS and CB consist in the transmission of the data of a TV service across multiple RF channels instead of using a single channel. CB spreads data of a service over multiple classical RF channels (RF-Mux). TFS spreads the data by time-slicing (slot-by-slot) across multiple RF channels which are sequentially recovered at the receiver by frequency hopping. Transmissions using these features can benefit from capacity and coverage gains. The first one comes from a more efficient statistical multiplexing (StatMux) for Variable Bit Rate (VBR) services due to a StatMux pool over a higher number of services. Furthermore, CB allows increasing service data rate with the number of bonded RF channels and also advantages when combined with SVC (Scalable Video Coding). The coverage gain comes from the increased RF performance due to the reception of the data of a service from different RF channels rather that a single one that could be, eventually, degraded. Robustness against interferences is also improved since the received signal does not depend on a unique potentially interfered RF channel. TFS was firstly introduced as an informative annex in DVB-T2 (not normative) and adopted in DVB-NGH (Next Generation Handheld). TFS and CB are proposed for inclusion in ATSC 3.0. However, they have never been implemented. The investigations carried out in this dissertation employ an information-theoretical approach to obtain their upper bounds, physical layer simulations to evaluate the performance in real systems and the analysis of field measurements that approach realistic conditions of the network deployments. The analysis report coverage gains about 4-5 dB with 4 RF channels and high capacity gains already with 2 RF channels. This dissertation also focuses on implementation aspects. Channel bonding receivers require one tuner per bonded RF channel. The implementation of TFS with a single tuner demands the fulfilment of several timing requirements. However, the use of just two tuners would still allow for a good performance with a cost-effective implementation by the reuse of existing chipsets or the sharing of existing architectures with dual tuner operation such as MIMO (Multiple Input Multiple Output). / [ES] La televisión digital terrestre (TDT) de última generación está orientada a una necesaria mejora de la eficiencia espectral con el fin de abordar los desafíos derivados de la escasez de espectro como resultado de la progresiva asignación de frecuencias - el llamado Dividendo Digital - para satisfacer la creciente demanda de capacidad para la banda ancha inalámbrica. Los avances tanto en los estándares de transmisión como de codificación de vídeo son de suma importancia para la progresiva puesta en marcha de servicios de alta calidad como la televisión de Ultra AD (Alta Definición). La transición al estándar europeo de segunda generación DVB-T2 y la introducción de la codificación de vídeo MPEG-4 / AVC ya permite la transmisión de 4-5 servicios de televisión de AD por canal RF (Radiofrecuencia). Sin embargo, la imposibilidad de asignar una mayor tasa de bit sobre el espectro restante podría poner en peligro la evolución de las plataformas de TDT en favor de otros sistemas de alta capacidad tales como el satélite o las distribuidoras de cable. El siguiente paso se centra en el despliegue del reciente estándar HEVC (High Efficiency Video Coding), que ofrece un 50% de ganancia de codificación con respecto a AVC, junto con los estándares terrestres de próxima generación, lo que podría garantizar la competitividad de la TDT en un futuro cercano. Esta tesis aborda el uso de tecnologías de agregación de canales RF que permitan incrementar la eficiencia espectral de las futuras redes. La tesis se centra en torno a dos tecnologías: Time Frequency Slicing (TFS) y Channel Bonding (CB). TFS y CB consisten en la transmisión de los datos de un servicio de televisión a través de múltiples canales RF en lugar de utilizar un solo canal. CB difunde los datos de un servicio a través de varios canales RF convencionales formando un RF-Mux. TFS difunde los datos a través de ranuras temporales en diferentes canales RF. Los datos son recuperados de forma secuencial en el receptor mediante saltos en frecuencia. La implementación de estas técnicas permite obtener ganancias en capacidad y cobertura. La primera de ellas proviene de una multiplexación estadística (StatMux) de servicios de tasa variable (VBR) más eficiente. Además, CB permite aumentar la tasa de pico de un servicio de forma proporcional al número de canales así como ventajas al combinarla con codificación de vídeo escalable. La ganancia en cobertura proviene de un mejor rendimiento RF debido a la recepción de los datos de un servicio desde diferentes canales en lugar uno sólo que podría estar degradado. Del mismo modo, es posible obtener una mayor robustez frente a interferencias ya que la recepción o no de un servicio no depende de si el canal que lo alberga está o no interferido. TFS fue introducido en primer lugar como un anexo informativo en DVB-T2 (no normativo) y posteriormente fue adoptado en DVB-NGH (Next Generation Handheld). TFS y CB han sido propuestos para su inclusión en ATSC 3.0. Aún así, nunca han sido implementados. Las investigaciones llevadas a cabo en esta Tesis emplean diversos enfoques basados en teoría de la información para obtener los límites de ganancia, en simulaciones de capa física para evaluar el rendimiento en sistemas reales y en el análisis de medidas de campo. Estos estudios reportan ganancias en cobertura en torno a 4-5 dB con 4 canales e importantes ganancias en capacidad aún con sólo 2 canales RF. Esta tesis también se centra en los aspectos de implementación. Los receptores para CB requieren un sintonizador por canal RF agregado. La implementación de TFS con un solo sintonizador exige el cumplimiento de varios requisito temporales. Sin embargo, el uso de dos sintonizadores permitiría un buen rendimiento con una implementación más rentable con la reutilización de los actuales chips o su introducción junto con las arquitecturas existentes que operan con un doble sintonizador tales como / [CAT] La televisió digital terrestre (TDT) d'última generació està orientada a una necessària millora de l'eficiència espectral a fi d'abordar els desafiaments derivats de l'escassetat d'espectre com a resultat de la progressiva assignació de freqüències - l'anomenat Dividend Digital - per a satisfer la creixent demanda de capacitat per a la banda ampla sense fil. Els avanços tant en els estàndards de transmissió com de codificació de vídeo són de la màxima importància per a la progressiva posada en marxa de serveis d'alta qualitat com la televisió d'Ultra AD (Alta Definició). La transició a l'estàndard europeu de segona generació DVB-T2 i la introducció de la codificació de vídeo MPEG-4/AVC ja permet la transmissió de 4-5 serveis de televisió d'AD per canal RF (Radiofreqüència). No obstant això, la impossibilitat d'assignar una major taxa de bit sobre l'espectre restant podria posar en perill l'evolució de les plataformes de TDT en favor d'altres sistemes d'alta capacitat com ara el satèl·lit o les distribuïdores de cable. El següent pas se centra en el desplegament del recent estàndard HEVC (High Efficiency Vídeo Coding), que oferix un 50% de guany de codificació respecte a AVC, junt amb els estàndards terrestres de pròxima generació, la qual cosa podria garantir la competitivitat de la TDT en un futur pròxim. Aquesta tesi aborda l'ús de tecnologies d'agregació de canals RF que permeten incrementar l'eficiència espectral de les futures xarxes. La tesi se centra entorn de dues tecnologies: Time Frequency Slicing (TFS) i Channel Bonding (CB). TFS i CB consistixen en la transmissió de les dades d'un servei de televisió a través de múltiples canals RF en compte d'utilitzar un sol canal. CB difon les dades d'un servei a través d'uns quants canals RF convencionals formant un RF-Mux. TFS difon les dades a través de ranures temporals en diferents canals RF. Les dades són recuperades de forma seqüencial en el receptor per mitjà de salts en freqüència. La implementació d'aquestes tècniques permet obtindre guanys en capacitat i cobertura. La primera d'elles prové d'una multiplexació estadística (StatMux) de serveis de taxa variable (VBR) més eficient. A més, CB permet augmentar la taxa de pic d'un servei de forma proporcional al nombre de canals així com avantatges al combinar-la amb codificació de vídeo escalable. El guany en cobertura prové d'un millor rendiment RF a causa de la recepció de les dades d'un servei des de diferents canals en lloc de només un que podria estar degradat. De la mateixa manera, és possible obtindre una major robustesa enfront d'interferències ja que la recepció o no d'un servei no depén de si el canal que l'allotja està o no interferit. TFS va ser introduït en primer lloc com un annex informatiu en DVB-T2 (no normatiu) i posteriorment va ser adoptat en DVB-NGH (Next Generation Handheld). TFS i CB han sigut proposades per a la seva inclusió en ATSC 3.0. Encara així, mai han sigut implementades. Les investigacions dutes a terme en esta Tesi empren diverses vessants basades en teoria de la informació per a obtindre els límits de guany, en simulacions de capa física per a avaluar el rendiment en sistemes reals i en l'anàlisi de mesures de camp. Aquestos estudis reporten guanys en cobertura entorn als 4-5 dB amb 4 canals i importants guanys en capacitat encara amb només 2 canals RF. Esta tesi també se centra en els aspectes d'implementació. Els receptors per a CB requerixen un sintonitzador per canal RF agregat. La implementació de TFS amb un sol sintonitzador exigix el compliment de diversos requisit temporals. No obstant això, l'ús de dos sintonitzadors permetria un bon rendiment amb una implementació més rendible amb la reutilització dels actuals xips o la seua introducció junt amb les arquitectures existents que operen amb un doble sintonitzador com ara MIMO (Multiple Input Multiple Output). / Giménez Gandia, JJ. (2015). Improved Spectrum Usage with Multi-RF Channel Aggregation Technologies for the Next-Generation Terrestrial Broadcasting [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/52520 / TESIS

Dans le domaine des réseaux satellitaires, l'apparition de terminaux interactifs à bas-prix nécessite le développement et la mise en œuvre de protocoles d'accès multiple capables de supporter différents profils d'utilisateurs. En particulier, l'Agence Spatiale Européenne (ESA) et le centre d'étude spatial allemand (DLR) ont récemment proposé des protocoles d'accès aléatoires basés sur le codage réseau couche physique et l'élimination itérative des interférences pour résoudre en partie le problème de collisions sur une voie de retour du type Slotted ALOHA. C'est dans ce contexte que s'inscrit cette thèse qui vise à fournir une amélioration dans des méthodes d'accès aléatoires existantes. Nous introduisons Multi-Slot Coded Aloha (MuSCA) comme une nouvelle généralisation of CRDSA. Au lieu de transmettre des copies du même paquet, l'émetteur envoie plusieurs parties d'un mot de code d'un code correcteur d'erreurs ; chaque partie étant précédée d'un entête permettant de localiser les autres parties du mot de code. Au niveau du récepteur, toutes les parties envoyées par le même utilisateur, y compris celles qui sont interférées par d'autres signaux, participent au décodage. Le signal décodé est ensuite soustrait du signal total. Ainsi, l'interférence globale est réduite et les signaux restant ont plus de chances d'être décodés. Plusieurs méthodes d'analyse de performance basées sur des concepts théoriques (calcul de capacité, évolution des densités) et sur des simulations sont proposées. Les résultats obtenus montrent un gain très significatif de débit global comparé aux méthodes d'accès existantes. Ce gain peut encore être augmenté en variant le taux de découpe des mots de code. En modifiant certains de ces concepts, nous proposons également une application du codage réseau couche physique basée sur la superposition de modulations pour l'accès déterministe à la voie retour des communications par satellite. Une amélioration du débit est aussi obtenue par rapport à des stratégies plus classiques de multiplexage temporal. / In the domain of satellite networks, the emergence of low-cost interactive terminals motivates the need to develop and implement multiple access protocols able to support different user profiles. In particular, the European Space Agency (ESA) and the German Aerospace Center (DLR) have recently proposed random access protocols such as Contention Resolution Diversity Coded ALOHA (CRDSA) and Irregular Repetition Slotted ALOHA (IRSA). These methods are based on physical-layer network coding and successive interference cancellation in order to attempt to solve the collisions problem on a return channel of type Slotted ALOHA.This thesis aims to provide improvements of existing random access methods. We introduce Multi-Slot Coded Aloha (MuSCA) as a new generalization of CRDSA. Instead of transmitting copies of the same packet, the transmitter sends several parts of a codeword of an error-correcting code ; each part is preceded by a header allowing to locate the other parts of the codeword. At the receiver side, all parts transmitted by the same user, including those are interfered by other signals, are involved in the decoding. The decoded signal is then subtracted from the total signal. Thus, the overall interference is reduced and the remaining signals are more likely to be decoded. Several methods of performance analysis based on theoretical concepts (capacity computation, density evolution) and simulations are proposed. The results obtained show a significant gain in terms of throughput compared to existing access methods. This gain can be even more increased by varying the codewords stamping rate. Following these concepts, we also propose an application of physical-layer network coding based on the superposition modulation for a deterministic access on a return channel of satellite communications. We observe a gain in terms of throughput compared to more conventional strategies such as the time division multiplexing.

With the advancement in the current wireless technology standards such as terrestrial digital video broadcasting systems (DVB-T, DVB-T2, and DVB-H) and the massive usage of the Internet over mobile devices, streaming of television channels in smart phones has become a necessary advancement for mobile users. As, UMTS dominating the entire mobile market globally and with the evolution of LTE, several mobile operators are working on an MBMS framework which will help to launch mobile TV services on respective operators. This paper deals with terrestrial and mobile TV with IP multicasting and broadcasting and is aimed to improve system spectral efficiency.  With the help of IP multicasting, the base station can be able to provide with significantly less spectrum by saving it from the channels which the user is not viewing currently. This case is analysed from several sets, called schemes of resource plan sets. The transmitter scheduling is dealt with by means of a Packet and Resource Plan Scheduling (PARPS) algorithm, and the simulated results are plotted in Matlab which assists in analysing the efficiency in the spectrum management and the coverage probability for the number of transmitters used for each scheme. The schemes are simulated in Matlab for different number of transmitters (2-7) in both the static and random model. The SFN schemes are offering greater coverage probability than MFN schemes, in all cases. Multicasting over Continuous Transmission Dynamic Single Frequency Network (CT-DSFN) offers a 1342% and 582% gain in Multi-user System Spectral Efficiency (MSSE) for 7 transmitters, from Broadcasting over MFN and Broadcasting over SFN respectively.  For 7 transmitters, Multicasting over CT-DSFN offers a 1213% and 428% gain in System Spectral Efficiency (SSE) from Broadcasting over MFN and Broadcasting over SFN respectively.

This thesis deals with Matlab application developed for simulation of the DVB-T channel coder and decoder. The first part of this thesis includes description of terrestrial digital video broadcasting system and comparison with analogue television. Channel coding and OFDM modulation, used in the DVB-T standard, is described in detail. Application developed in the Matlab environment is described in the second part. The application simulates data transfer of the DVB-T system. Results of the simulated transmission, using developed application are presented in the last part. Namely dependence of the BER on the S/N ratio, using various coder settings, was examined. Maximal possible data rate was determined for these various setting. All obtained values are graphically represented.

The paper deals with the channel coding and modulation in DVB-H and DVB-SH and with the simulation of the components in MATLAB. In the case of DVB-H the document also discuss the influence of different types of transmission channels on the transmission process. The first part of this work describes the channel coding and inner modulation in DVB-H and DVB-SH. The next part describes applications created in MATLAB for settings and simulation of the transmission in the standards DVB-H and DVB-SH. The last part of this document graphically presents selected results of the simulation of the transmission and discuss them.

Ce travail porte sur l'amélioration de la sélectivité préférentielle d'une membrane cationique à base d’ETFE pour une utilisation en électrodialyse afin de traiter des effluents industriels contenant un mélange d’acides et de sels métalliques. Pour cela, nous avons fait appel à la méthode de la modification chimique de la surface d’une membrane cationique par la formation d’un film superficiel mince portant des charges positives afin de former une barrière de répulsion électrostatique pour des cations bivalents tout en permettant le passage de cations monovalents tels que les protons. La synthèse de la membrane cationique de base a été réalisée en passant par différentes étapes à savoir : le greffage du styrène - divinylbenzène (DVB), la chlorosulfonation et l’hydrolyse. Au cours de ce travail, nous avons mis au point un protocole de greffage du styrène-DVB dans le film d’ETFE qui permet l’obtention d’un film ayant un taux de greffage reproductible assurant à la membrane cationique finale une bonne conductivité électrique et une capacité d’échange acceptable pour une membrane d’électrodialyse. Une étude de la réaction de greffage en fonction de la concentration en réticulant a été réalisée. Nous avons procédé par la suite à la modification de la surface du film d’ETFE greffé styrène-DVB par la formation d’une couche superficielle mince fixée par des liens covalents. Les membranes modifiées ont été obtenues par la réaction d’une seule face du film d’ETFE greffé chlorosulfoné avec la 3-diméthylaminopropylamine. La modification chimique de la surface du film ETFE greffé chlorosulfoné a été suivie par la technique FTIR-ATR. L’effet de la concentration de la diamine sur les propriétés électrochimiques des différentes membranes modifiées a été étudié. La résistance électrique des membranes modifiées équilibrées au contact de solutions de chlorure de sodium et d'acide sulfurique a été mesurée par la technique d’impédance. La détermination du nombre de transport du proton et de l’ion sodium a été réalisée à partir de mesures du potentiel de membrane. La densité de courant limite des membranes a été évaluée sur base des courbes courant-tension. Les mesures de chronopotentiométrie ont été également effectuées sur les différentes membranes synthétisées. Les résultats de ces caractérisations montrent que la modification de la surface engendre des changements considérables au niveau des propriétés électrochimiques des membranes résultantes. La résistance électrique, la densité de courant limite ainsi que les propriétés de transport de la membrane dépendent d’une part de la concentration de la diamine utilisée et d’autre part de la solution dans laquelle la membrane modifiée est équilibrée. La sélectivité préférentielle des différentes membranes vis-à-vis des protons par rapport aux ions bivalents a été testée en réalisant des électrodialyses d’un milieu mixte H2SO4-NiSO4. Nos résultats montrent que la modification chimique de la surface de la membrane affecte d’une manière significative le transport des ions nickel tout en respectant le passage des protons. Une meilleure séparation a été obtenue pour une membrane modifiée en utilisant la diamine pure.

The project has demonstrated the use of both poly(styrene-divinylbenzene) PS-DVB and silica monolithic columns for the separation of nitro-compounds. Methods were developed with PS-DVB and ODS silica packed columns for the separation of these compounds. The first part of the project was the preparation of the monolithic stationary phases prepared from PS-DVB of (250 μm I.D. × 70 mm) functionalized with methacrylate by in-situ polymerisation. The alkylated PS-DVB then was used successfully for the first time in the separation of three aryl nitro-compounds (2-NA, 1,4-DNB and 4-NT) on micro-HPLC. However, the efficiency of this column was poor N = 318 (4675/m).The second part of the thesis used a commercial column (Chromolith Performance from Merck), with different diameters for the separation of nitro-compounds. Nitrocompounds were analysed on both Chromolith Performance 3 mm I.D. column and Chromolith Performance 4 mm I.D. column by HPLC/UV. Van Deemter plots showed that the 3 mm I.D. column gave higher efficiencies at higher flow rates than the 4.6 mm I.D. column. The plate number was 8216 (H = 0.0121 mm) at a flow rate of 0.4 ml/min (1.0206 mm/sec) and for Chromolith 4.6 mm I.D. it was 9436 (H = 0.0105 mm) at a flow rate of 0.8 ml/min (0.8577 mm/sec). The nitro-compounds analysed in this study were nitroaromatic, nitramines and nitrate esters which are used in the manufacture of explosives. These compounds were analysed for the first time using a Chromolith Performance 3 mm I.D. column on LCMS using both ESI and APCI in negative ionization modes. The sensitivity was higher in the APCI than the ESI mode in terms of higher intensity and lower background noise especially for nitroaromatic compounds. The LC-ESI-MS method was evaluated by injection of samples of pentaerythritol tetranitrate (PETN) in different concentrations. Calibration curves were constructed over the range of 1-1000 pg/μl with a correlation coefficient of (R2 = 0.9986) and with a concentration range between 1-200 ng/μl with a correlation coefficient of (R2 = 0.9971) and were found to be linear. The limit of detection (LOT) for pentaerythritol tetranitrate (PETN) was 5 pg/μl at a signal-to-noise ratio (S/N) of 3:1 and the limit of quantification (LOQ) was 10 pg/μl at a signal-to-noise ratio of 10:1. The applicability of the monolithic column for the LC-ESI-MS method was evaluated by injection of samples of the commercial explosives, P9 and Semtex 1H. The results showed that Semtex 1H contains 35% PETN using calibration curve 1-200 ng/μl and was much higher than in P9 0.0082% using calibration curve 1-1000 pg/μl.

This work devises a novel approach for mitigating the effects of Catastrophic Forgetting in Deep Reinforcement Learning-based cognitive radio engine implementations employed in space communication applications. Previous implementations of cognitive radio space communication systems utilized a moving window- based online learning method, which discards part of its understanding of the environment each time the window is moved. This act of discarding is called Catastrophic Forgetting. This work investigated ways to control the forgetting process in a more systematic manner, both through a recursive training technique that implements forgetting in a more controlled manner and an ensemble learning technique where each member of the ensemble represents the engine's understanding over a certain period of time. Both of these techniques were integrated into a cognitive radio engine proof-of-concept, and were delivered to the SDR platform on the International Space Station. The results were then compared to the results from the original proof-of-concept. Through comparison, the ensemble learning technique showed promise when comparing performance between training techniques during different communication channel contexts.