Dans un monde où l’information va de plus en plus vite, il est important de pouvoir rester connecté en permanence. De nouvelles solutions émergent pour connecter les passagers à bord d’un avion grâce aux communications par satellite. Parmi elles, on retrouve les antennes à pointage électronique dans lesquelles cette thèse de doctorat s’intègre. Une étude sur les différentes antennes existantes ou en projet est présentée. Les puces électroniques MMIC AsGa permettent d’appliquer des lois d’amplitude et de phase pour chaque élément rayonnant d’une antenne réseau. Cette thèse de doctorat porte sur la conception d’un déphaseur, après avoir étudié les technologies et les topologies de celui-ci. Ensuite, la conception d’un amplificateur faible bruit à gain variable est proposée à partir d’un état de l’art. Les résultats de simulation et de mesures de ces deux fonctions sont exposés. / In a world where the information is moving faster and faster, it is important to be able to stay connected continuously. Some new solutions for air transport connectivity are in development thanks to the rise of satellite communications. This thesis work is part of an electronically steerable antenna array project, developed as a solution to achieve In-Flight Connectivity in Ka-band. A state- of-the art review on electronically steerable antenna arrays is also presented. In these arrays, each radiating element needs a specific amplitude and phase to obtain a scanning beam by adding their contribution. This thesis focus on the design of a GaAs MMIC chip inclusion two functions: a phase shifter and a variable-gain low-noise amplifier. The simulation and measurement results are presented for these two functions.

Objectif : La perception de l’effort (PE) est utilisée dans la prescription et la supervision d’exercice lors de tâches locomotrices et de résistance. Néanmoins, son utilisation pour prescrire et superviser l’exercice lors de tâches motrices des membres supérieurs reste incertaine. Cette étude vise à tester ces possibilités. Méthodes : Quarante participants se sont portés volontaires. Dans l’expérience 1, quatre intensités de PE ont été utilisées pour prescrire l’exercice dans une version modifiée du Test du Box and Block (TBB) et d’une tâche de pointage. La possibilité de superviser l’exercice a été étudiée en imposant trois niveaux de difficultés via un tempo ou un poids et en mesurant les changements de PE associés. L’expérience 2 réplique la possibilité de prescrire l’exercice avec l’intensité de la PE et étudie les effets de l’ajout d’un poids sur l’avant-bras dominant sur la performance et la PE au cours de la version standardisée du TBB. L’activité musculaire, les fréquences cardiaque et respiratoire ont été mesurées. Résultats : Dans l’expérience 1, l’augmentation de l’intensité de la PE pour prescrire l’exercice a induit une augmentation de la performance et l’augmentation de la difficulté des tâches a augmenté la PE du participant. Dans l’expérience 2, la possibilité d’utiliser la PE pour prescrire l’intensité de l’exercice a été répliquée. La réalisation du TBB avec un poids additionnel révèle un maintien de la performance au prix d’une PE plus élevée. Dans les deux expériences, l’activité musculaire constitue le meilleur corrélat physiologique de la PE. Conclusion : Nos résultats suggèrent que la PE est un outil efficace pour prescrire et superviser l’exercice au cours de tâches motrices des membres supérieurs. / Purpose: While the perception of effort (PE) is widely used to prescribe and monitor exercise during locomotor and resistance tasks, its use to prescribe and monitor exercise during upper-limb motor tasks remains unclear. This study aimed to test these possibilities. Methods: Forty participants volunteered in two experiments. In experiment 1, by using a modified version of the box and block test (BBT) and a pointing task, four PE intensities were used to prescribe the exercise. The possibility of monitoring the exercise was investigated during these tests by monitoring changes in the rating of PE in response to three task difficulties manipulated with different movement tempo and weights added on the exercising forearm. Experiment 2 replicated the possibility of prescribing the exercise with the PE intensity during the BBT and explored the impact of adding weight on the exercising forearm on performance and PE during the standardized version of the BBT. Muscle activation, heart rate and respiratory frequencies were recorded. Results: In experiment 1, increasing the PE intensity to prescribe the exercise induced an increased performance between each intensity. Increasing task difficulty with higher movement tempo and adding weight on the forearm increased the rating of PE. Experiment 2 replicated the possibility to use PE intensity for exercise prescription during the BBT. When completing the BBT with an additional weight on the forearm, performance was maintained at a cost of a higher PE. In both experiments, muscle activation was the best physiological marker of PE. Conclusion: Our results suggest that PE is an efficient tool to prescribe and monitor exercise during upper-limb motor tasks.

Les environnements à grands écrans (Large Display Environments, LDE) sont des espaces de travail interactifs contenant un ou plusieurs grands écrans fixes et divers dispositifs d'entrée ayant pour but de permettre la visualisation et la manipulation de très grands jeux de données. La recherche s'est de plus en plus intéressée à ces environnements durant ces dix dernières années, et il existe d'ores-et-déjà un certain nombre de techniques d'interaction correspondant à la plupart des tâches élémentaires comme le pointage, la navigation et la sélection de commandes. Cependant, ces techniques sont souvent conçues et évaluées séparément, dans des environnements et des cas d'utilisations spécifiques. Il est donc difficile de les comparer et de les combiner.Dans ce manuscrit, je propose un ensemble de guides pour l'analyse et la combinaison des canaux d'entrée et de sortie disponibles dans les LDEs. Je présente d'abord une étude de leurs caractéristiques selon deux axes: (1) le retour visuel, et la manière dont il affecte l'utilisabilité des techniques d'interaction et la collaboration co-localisée, et (2) les canaux d'entrée, et comment les combiner en d'efficaces ensembles de techniques d'interaction. Grâce à ces analyses, j'ai développé quatre pré-requis de conception destinés à assurer que des techniques d'interaction peuvent être utilisées (i) à distance, (ii) en même temps que d'autres techniques et (iii) avec d'autres utilisateurs. Suivant ces pré-requis, j'ai conçu et évalué un ensemble de techniques de navigation, d'invocation de commandes tout en pointant, et de pointage haute-précision avec des moyens d'entrée limités. J'ai également développé deux méthodes de calibration de techniques de pointage, l'une spécifique aux techniques ayant deux niveaux de précision et l'autre adaptée aux fonctions d'accélération. En conclusion, j'introduis deux considérations de plus haut niveau sur la combinaison de techniques d'interaction dans des environnements aux canaux d'entrée limités : (1) il existe un compromis entre le fait de minimiser l'utilisation des membres de l'utilisateur et celui d'effectuer des actions en parallèle qui affecte les performances de l'ensemble ; (2) changer la fonction de transfert d'une technique de pointage durant son utilisation peut avoir un effet négatif sur les performances. / Large display environments (LDEs) are interactive physical workspaces featuring one or more static large displays as well as rich interaction capabilities, and are meant to visualize and manipulate very large datasets. Research about mid-air interactions in such environments has emerged over the past decade, and a number of interaction techniques are now available for most elementary tasks such as pointing, navigating and command selection. However these techniques are often designed and evaluated separately on specific platforms and for specific use-cases or operationalizations, which makes it hard to choose, compare and combine them.In this dissertation I propose a framework and a set of guidelines for analyzing and combining the input and output channels available in LDEs. I analyze the characteristics of LDEs in terms of (1) visual output and how it affects usability and collaboration and (2) input channels and how to combine them in rich sets of mid-air interaction techniques. These analyses lead to four design requirements intended to ensure that a set of interaction techniques can be used (i) at a distance, (ii) together with other interaction techniques and (iii) when collaborating with other users. In accordance with these requirements, I designed and evaluated a set of mid-air interaction techniques for panning and zooming, for invoking commands while pointing and for performing difficult pointing tasks with limited input requirements. For the latter I also developed two methods, one for calibrating high-precision techniques with two levels of precision and one for tuning velocity-based transfer functions. Finally, I introduce two higher-level design considerations for combining interaction techniques in input-constrained environments. Designers should take into account (1) the trade-off between minimizing limb usage and performing actions in parallel that affects overall performance, and (2) the decision and adaptation costs incurred by changing the resolution function of a pointing technique during a pointing task.

Et si les propriétés sensori-motrices de la parole modelaient le langage ? Cette hypothèse a propulsé le langage dans le monde de la complexité et de la cognition en-corporée. Nous introduisons ici différents types d'arguments montrant le rôle de la motricité de la parole dans la genèse du langage. Motricité orofaciale, d'abord, avec l'idée que les propriétés de la coordination inter-articulateurs contraindraient la morphogenèse du langage. Motricité orofaciale et brachiomanuelle, ensuite, avec l'hypothèse que le langage émergerait de la coordination main-bouche portant l'acte de pointage par la voix et par la main. Dans ce cadre, nos expériences analysent les mouvements enregistrés chez des locuteurs du français dans différentes tâches afin d'établir les propriétés des coordinations mâchoire-langue-lèvres dans la parole, puis mâchoire-main dans le pointage. Ces recherches s'intègrent au cadre de recherche global et récent proposant d'étudier le langage comme un système-complexe.