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La thèse de Charlotte Ullmann propose de relever un challenge, celui de l’évaluation des politiques régionales dans le domaine du développement numérique. Ce thème a déjà été abordé par un certain nombre de travaux de même statut, sans toutefois que ces derniers ne se soient risqués dans la problématique de l’impact. Il est donc porteur d’une ambition de recherche très forte car peu d’entreprises ont encore à ce jour résolu la difficile question de l’évaluation dans le domaine des TIC. Il fau...

CT2 ; Département BAP; Transfer of a miniaturized method for high-throughput screening of biomass pretreatment and saccharification and application on poplar and miscanthus clones. Exploring lignocellulosic biomass

Power Line Communications consist of transmitting data by reusing the existing powerline as a propagation medium. Powerline networks represent a challenging environment for broadband communications, since they have not been designed for the transmission of high frequency signals. This Habilitation degree thesis presents our research on transmission physics and electromagnetic compatibility for in-home powerline networks. This research has been conducted since 2007 in the framework of a collaboration between Orange Labs and Telecom Bretagne, involving my supervision of three Ph.D. theses defended in 2012, 2013 and 2015, as the principal advisor.; La technologie Courant Porteur en Ligne consiste à transmettre des données en réutilisant le réseau électrique classique en tant que support de propagation. Les réseaux d'énergie sont des environnements difficiles pour les communications à haut débit, car ils n'ont pas été conçus pour la transmission d'un signal à haute fréquence. Ce mémoire d'Habilitation à Diriger des Recherches présente mes travaux concernant la physique de la transmission et les aspects de Compatibilité Electro-Magnétique (CEM) pour le réseau électrique domestique. Ils ont été réalisés à partir de 2007 dans le cadre d'une collaboration entre Orange Labs et Telecom Bretagne, notamment à travers trois thèses soutenues en 2012, 2013 et 2015. Après une introduction générale à la technologie CPL, le manuscrit décrit l'environnement de propagation dans les réseaux d'énergie en termes de canal et de bruit électromagnétique. Les principes de la modélisation du canal CPL sont illustrés à partir de la problématique d'identification des trajets de propagation. L'une des principales évolutions du domaine concerne l'application de la technologie Multiple Input Multiple Output (MIMO) aux communications sur réseaux d'énergie. Nos études expérimentales ont démontré que l'adaptation de cette technique issue du domaine de la radio permet un doublement de la capacité de transmission. Nous présentons les campagnes de mesure réalisées au sein d'Orange Labs et du groupe Specialist Task Force 410 de l'ETSI. A partir de ces données, des modèles statistiques de canal de propagation MIMO et de bruit multi-capteurs ont été élaborés. En termes d'émission électromagnétique, la bande utilisée par les systèmes CPL est déjà occupée par d'autres services (radio amateur, radiodiffusion en ondes courtes). Nous décrivons les contraintes CEM des systèmes CPL et abordons les techniques de CEM cognitive, consistant à optimiser les ressources spectrales en tenant compte de la connaissance de l'environnement du système. En particulier, la technique de retournement temporel est étudiée pour la mitigation du rayonnement involontaire et sa performance est étudiée de manière expérimentale. Enfin, le manuscrit présente la problématique de l'efficacité énergétique des systèmes CPL. Nous présentons les mesures expérimentales réalisées afin de modéliser la consommation de modems classiques et MIMO. D'autre part, la configuration de communication en relais a été étudiée, afin d'évaluer le gain de ce mode de transmission en termes de consommation énergétique. A l'avenir, ces travaux pourront être étendus aux réseaux de distribution en basse et moyenne tension, pour le développement et l'optimisation des réseaux d'énergie intelligents, ou Smart Grids.

International audience; Cette présentation mobilise les données d'une enquête collective en cours sur le séquençage haut débit en cancérologie pour esquisser quelques propositions sur ce que l’introduction du séquençage haut débit transforme dans les mondes sociaux de la médecine et de la santé.Elle se focalise en particulier sur trois aspects : l'itinéraire des promesses en médecine génomique ; l'écologie des altérations génomiques, entre la qualification des tumeurs et la quantification des mutations ; la résistance des hétérogénéités sociotechniques.

Champ thématique : AdaptationChamp thématique : Adaptation; L’intégration de données haut-débit constitue un verrou scientifique dans le domaine de la post-génomique. Certaines méthodes statistiques permettant d’expliquer un ensemble de variables par un autre ensemble de variables de nombre très supérieur au nombre d’observations ont commencé à être développées (sPLS, rCCA, rGCCA, …). La documentation de ces méthodes reste cependant partielle et les applications sont encore rares.Dans un premier temps, nous avons comparé deux méthodes différentes de régression sparse PLS sur les données issues d’une étude de nutrigénomique de la glande mammaire de chèvres en lactation (Ollier et al., 2007). Nous avons essayé d’expliquer l’expression des ARN messagers différentiels selon l’alimentation par l’abondance des microARN différentiellement exprimés (Mobuchon et al 2015) chez les mêmes animaux tout en réduisant le nombre de variables du modèle. La méthode développée par Lê Cao & al 2008 permet de sélectionner les ARN messagers (Y) comme les microARN (X). La méthode développée par Chun & al 2010 ne permet de sélectionner que les microARN. Dans les 2 cas, des sélections préalables des variables ont été nécessaires pour identifier un bon modèle prédictif. A partir de la même sélection des ARN messagers à prédire (Y), les 2 méthodes ne fournissent pas le même nombre de miARN prédicteurs optimal, même suivant un critère a priori commun, le Mean Squared Error Prediction . Néanmoins, les résultats obtenus étaient, pour partie, attendus sur le plan biologique, confortant ainsi nos modèles. Dans un second temps, nous avons initié la mise en oeuvre d’une méthode de régression fonctionnelle adaptée à nos données (Preda & al 2011). Les méthodes fonctionnelles, si elles s’avèrent pertinentes pour des variables non ordonnées telles que les données "omiques", pourraient en effet peut-être mieux gérer : i) le fort déséquilibre entre le nombre d’observations et le nombre de variables inhérent aux données haut-débit, ii) les aspects cinétiques le cas échéant. Ce travail a fait l’objet d’un sujet de stage M2 (Imbert A., 2015) dont le financement a été assuré par le crédit incitatif.

A wider spreading of broadband in Italy in recent years has led to the birth of many web-TVs originating from a variety of actors (educational institutions, public administrations, informal groups, etc.). A specific role is being played by local communities (neighborhoods, social centers, parishes, etc.) which, thanks to the on-line spreading of video content, can have their own TV channel to reach their members and promote themselves in global networks. This essay will map the distribution of these locally-originated web TVs in Italy investigating their ways of strengthening communication within the community and at the wider level of the global Internet network. La montée en débit des territoires en Italie ces dernières années a facilité la naissance de beaucoup de web-télévisions sous les efforts conjugués des institutions éducatives, des administrations publiques, et de la société civile. Les communautés locales (les quartiers, les centres sociaux, les paroisses, etc.) peuvent ainsi disposer de leur propre chaîne de Télévision et diffuser leur message dans un environnement de proximité mais aussi à l’échelle monde. L’objectif de cet article est de faire le point sur la présence dans l’espace italien de ces web-télévisions et d’en étudier les effets en termes de renforcement du lien entre les communautés locales et au niveau plus large du réseau global.

This paper focuses access to ”wired” broadband at businesses located to the periphery in the West of Sweden. The issue concerns regional competitiveness related to the prerequisites of using sophisticated ICT. The modern society of knowledge and competence, built up by presence in networks of information flows and nodes, emphasizes the influence of the individuals as decision-makers at location of activities. Furthermore, this paper pays attention to the need for exchange of unstructured information stressing the importance of face-to-face contacts and the access to meeting places. Cet article porte sur le « haut débit filaire » dans des entreprises situées dans les périphéries urbaines de l’ouest de la Suède. La question posée est celle de la compétitivité régionale et de l’usage des technologies de l’information et de la communication. Dans un contexte de montée en puissance de la société de la connaissance et de la compétence, construite sur l’efficacité des réseaux numériques, il s’avère important de prendre en compte l’influence des décideurs locaux dans leurs capacités à soutenir la présence d’activités économiques. Finalement, cet article montre qu’il ne faut pas négliger le besoin d’échange d’informations peu structurées, mettant en lumière l’importance du face-à-face et du maintien des rencontres physiques.

Tony Blair, en se saisissant dès son arrivée au pouvoir de l’enjeu que représentent les technologies de l’information et de la communication et pour appuyer son programme de réformes institutionnelles et de réformes des services publics, a fait de l’Etat l’acteur essentiel du modèle britannique de la société de l’information. Mais si la centralisation est un trait indéniable et caractéristique de ce modèle, cette centralisation est, en réalité, à géométrie variable : elle s’avère différente selon les champs d’action concernés (régulation du marché ou développement de l’apprentissage en ligne) et, plus étonnamment, selon les territoires du royaume. As soon as he came to power, Tony Blair linked the challenge of information and communication technologies to state and public services reforms, and placed the central state at the heart of a British-style information society. If centralisation is undoubtedly one of the most characteristic features of that model, it is actually uneven, varying according to the matter in question (be it market regulation or e-learning policies for instance), and also, more interestingly, according to the area or territory concerned.

International audience; The object of this study is to assess the relevance of MRI water/fat separation to quantify fat and water in fish in a view of high throughput measurements. The major issue for this purpose is the spatial inhomogeneities of the signal. They are inherent to MRI and they may induce a position dependent bias in the quantification. We have combined water/fat separation methods from the literature and extended them in order to estimate these inhomogeneities. Experimental results show the efficiency of our method and validate the possibility to use MRI for water and fat quantification at a rate higher than one minute per fish cutlet.

A biomarker is a molecule (or a cluster of molecule) which will reflect the occurrence of a pathological state, giving us the ability to detect a disease, to predict its severity or to assess drug efficiency. Biological fluids are the golden standards for biomarker research in human as they are routinely collected for patients’ follow-up and are less invasive than biopsies. During my PhD, I focused on exosomes that can be found in these biological fluids. Exosomes are nanovesicles with a diameter ranging between 30 and 100 nanometers. Exosomes are secreted by all cell types and harbor cytoplasmic and membranous proteins specific of their cells of origins. One of the major interest of exosomes enriched from biological fluids is that they represent a valuable source of biomarkers. They can be considered as a « liquid biopsy ». Their analysis could complete classical diagnosis and follow-up tools. In this project, we applied high resolution, high throughput proteomic techniques for exosomes analysis. We firstly focused on protein profiles in urinary exosomes in the context of two urinary tract diseases: cystinuria and kidney cancer. Cystinuria is an inherited autosomal recessive disease that is characterized by the formation of cystine stones in the kidneys. To date, there are no markers to predict the evolution toward end stage renal disease. We developed a method to prepare exosomes in order to reproducibly analyze their protein profiles. We applied this method to eight cystinuria patients and compared their profiles to those of ten healthy subjects. A panel of 38 differentially expressed proteins in patients were found and validated by western blots. We also applied this method to patients with clear cell renal cell carcinoma, for which invasive biopsies are necessary for clear diagnosis. We analyzed urinary exosomes form eight patients before and after nephrectomy. We were able to highlight 25 overexpressed proteins in patients’ exosomes. Eventually, the last part of my thesis was dedicated to the analysis of exosomes enriched from bronchoalveolar lavage fluid collected in cystic fibrosis patients, a disease that affects mostly the lungs. Bronchoalveolar lavage fluid exosomes analysis could give a new insight on the mechanisms of this disease. We compared protein profiles in exosomes from four cystic fibrosis patients and six asthmatic patients. The whole point of this work is to show that proteomic analysis of exosomes isolated from biological fluids could become a golden standard for the discovery of diagnosis or prognosis biomarkers.; Un biomarqueur est une molécule (ou un ensemble de molécules) présente dans l’organisme qui témoigne de l’apparition d’un processus pathologique. Il permet ainsi de dépister une maladie, d’en prédire sa gravité ou encore d’évaluer l’efficacité d’un traitement. Les liquides biologiques représentent des milieux de choix pour la recherche de biomarqueurs en pathologie humaine car leur collection est habituelle dans la prise en charge des patients et moins invasive comparée aux biopsies d’organes ou de tissus. Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés plus particulièrement aux exosomes présents dans ces liquides biologiques. Les exosomes sont des nanovésicules dont le diamètre est compris entre 30 et 100 nanomètres. Ils sont sécrétés par tous les types cellulaires et contiennent des protéines cytoplasmiques et membranaires spécifiques de leur cellule d’origine. L’intérêt majeur des exosomes isolés à partir des liquides biologiques, est qu’ils constituent une source de biomarqueurs. Ils peuvent donc être assimilés à une « biopsie liquide ». L’analyse des exosomes pourrait compléter utilement des examens classiques de dépistage, de diagnostic et de suivi d’une pathologie. Dans le cadre de projet de cette thèse, nous avons appliqué des techniques de protéomique à haut débit pour l’analyse des exosomes. Nous nous sommes tout d’abord intéressés à l’analyse du profil protéique des exosomes urinaires dans le contexte de deux pathologies du tractus urinaire : la cystinurie et le cancer du rein. La cystinurie est une néphropathie lithiasique d’origine génétique pour laquelle il y a peu de marqueurs biologiques pouvant prédire son évolution vers l’insuffisance rénale terminale. Nous avons développé une méthode de préparation des exosomes urinaire permettant d’analyser de façon reproductible leurs profils protéiques. Nous avons appliqué cette méthode à huit patients cystinuriques et comparé les résultats aux profils obtenus chez dix sujets sains. Un panel de 38 protéines différentiellement exprimé dans les exosomes des patients a été identifié et en partie validé par Western blot. Concernant le cancer du rein à cellules claires pour lequel le diagnostic nécessite des prélèvements invasifs par biopsie, nous avons analysé les exosomes urinaires de huit patients avant et après néphrectomie. Nous avons ainsi pu mettre en évidence un panel de 25 protéines surexprimées dans les exosomes des patients. Enfin, le dernier volet de cette thèse a été consacré à l’analyse des exosomes du lavage broncho-alvéolaire provenant de patients MV, maladie d’origine génétique qui atteint principalement les poumons. L’analyse des exosomes de lavage broncho-alvéolaire pourrait permettre de donner un éclairage nouveau sur la physiopathologie de la maladie. Nous avons réalisé la comparaison des profils protéiques des exosomes de quatre patients MV, et six patients asthmatiques. L’ensemble des résultats obtenus au cours de cette thèse montre que l’analyse protéomique des exosomes issus de fluides biologiques peut aider la recherche de biomarqueurs diagnostics ou pronostics de maladies.

This study relates to the field of optical transmission systems fibers and more particularly the impact of different filtering techniques (optical) on the performance of optical transmission systems (metro access). Reception, these systems have a narrow filter, which filters the signal without having to deal with the noise in the link. It is generally considered that the narrowness of the receiving filter is indispensable for the proper functioning of a link without repeaters, and the sensitivity of the link is even greater than the width of the filter is close to the theoretical limit that is the spectrum width of the transmitted signal. The use of such filters has constraints. Firstly, the filters have steep slopes, and are expensive. On the other hand, a shift of the wavelength of the emitter length is always possible, so that most of the receivers comprise receiving filters whose wavelength is locked to the wavelength of the transmitter. For a transmission system with wavelength multiplexing, wherein plural different wavelengths may be used, this allows to increase the capacity of information transmitted, but however poses real constraints such that crosstalk between channels. The channels are multiplexed in the same fiber and filtered upon receipt by an optical filter which is used both in the channels and demultiplexing a possible optical filter in the spectrum of the considered channel. The optical filter has variable parameters: shape, bandwidth, and center wavelength, then the channel will be filtered and analyzed by the receiver. It includes a photodiode followed by an electrical filter of the form of the filter function of order Bessel type 5. Quality information will be evaluated by the bit error rate BER.In this thesis we propose to analyze the impact of the fundamental parameters of the filters on the performance of an optical system.; La présente étude concerne le domaine des systèmes de transmission par fibres optiques et plus particulièrement l’impact des différentes techniques de filtrage (optiques) sur les performances des systèmes de transmission optiques (métro, accès). En réception, ces systèmes présentent un filtre étroit, qui permet de filtrer le signal sans avoir à traiter le bruit dans la liaison. On considère généralement que l'étroitesse du filtre de réception est indispensable au bon fonctionnement d'une liaison sans répéteurs, et que la sensibilité de la liaison est d'autant plus grande que la largeur du filtre est proche de la limite théorique que constitue la largeur du spectre du signal émis. L'utilisation de tels filtres présente des contraintes. D'une part, les filtres présentent des pentes raides, et sont coûteux. D'autre part, un décalage de la longueur d'onde de l'émetteur est toujours possible, de sorte que la plupart des récepteurs comprennent des filtres de réception dont la longueur d'onde est asservie sur la longueur d'onde de l'émetteur. Pour un système de transmission à multiplexage en longueurs d'onde WDM, dans lequel plusieurs longueurs d'ondes distinctes peuvent être utilisées, ceci permet d’augmenter la capacité d’information transmise, mais pose cependant de réelles contraintes telle que la diaphonie entre voies. Les canaux sont multiplexés dans la même fibre puis filtrés à la réception par un filtre optique qui sert à la fois au démultiplexage des canaux et à un éventuel filtrage optique dans le spectre du canal étudié. Le filtre optique aura des paramètres variables : forme, bande passante, et longueur d’onde centrale, ensuite le canal ainsi filtré sera analysé par le récepteur. Ce dernier comprend une photodiode suivie d’un filtre électrique de la forme de la fonction de filtrage de type de Bessel d’ordre 5. La qualité de l’information sera évaluée, par le taux d’erreur binaire TEB. Dans ce travail de thèse nous proposons une analyse de l’impact des paramètres fondamentaux des filtres sur les performances d’une liaison par la simulation système.

The thesis highlights the development of a coherent and instrumental european infrastructure policy. First, the thesis shows the process of vertical (communitarization) and horizontal (complementarity and specialty vis-à-vis other EU policies) autonomisation of Trans-European Networks (TENs) policy. Secondly, the thesis points out the role played by the processes of « networkation » and « agencification » of national regulators in promoting interconnection and access to networks. Finally, the thesis emphasises the growing relevance of EU financial support to the establishment of TENs, and a competing tendency towards the reconciliation of national expansionary fiscal policy with EU law constraints. The thesis concludes by noting that Member States will continue to play a decisive role in TENs policy, not only by improving the actual degree of its implementation, but also allowing, in a forthcoming Treaty revision, to overcome the TENs intergovernmental legacy., La thèse a parcouru les étapes de l’affirmation progressive d’une véritable politique infrastructurelle européenne cohérente, en examinant trois volets : juridique, institutionnel et financier. Tout d’abord, la thèse a souligné le processus d’autonomisation horizontale (rapport de complémentarité et spécialité vis-à-vis d’autres politiques de l’UE) et verticale («communautarisation ») de la politique de réseaux transeuropéens. En deuxième lieu, l’analyse a mis en évidence le rôle des différents processus d’institutionnalisation et « d’intégration organique » des régulateurs nationaux entrepris par le législateur européen dans la centralisation et la communautarisation de la politique des réseaux. Enfin, la thèse a relevé l’affirmation du caractère central de l’aide financière de l’UE à la création de réseaux, accompagnée par une dérogation partielle des limites imposées par le droit européen aux politiques budgétaires expansionnistes des États membres., Le reti transeuropee sono uno dei vettori della competitività, dell’integrazione e dello sviluppo sostenibile dell’Unione. La tesi mette in luce la progressiva affermazione di una coerente politica infrastrutturale europea a carattere strumentale, esaminando tale evoluzione sotto tre profili: normativo, istituzionale e finanziario. In primo luogo, sotto il profilo normativo, la tesi evidenzia, da un lato, la progressiva emancipazione delle istituzioni dell’Unione dall’influenza degli Stati membri nell’esercizio delle proprie competenze in materia di reti transeuropee e, dall’altro, lo sviluppo di relazioni di complementarietà e specialità tra la politica di reti e altre politiche dell’Unione (capitoli 1 e 2). L’elaborato sottolinea, in secondo luogo, sotto il profilo istituzionale, il ruolo del processo di «integrazione organica» dei regolatori nazionali e del processo di «agenzificazione» nel perseguimento degli obiettivi di interconnessione e accesso alle reti nazionali. La tesi osserva, infine, sotto il profilo finanziario, l’accresciuta importanza del sostegno finanziario dell’UE alla costituzione delle reti, che si è accompagnata al parziale superamento dei limiti derivanti dal diritto dell’UE alla politiche di spesa pubblica infrastrutturale degli Stati membri. Da un lato rispetto al diritto della concorrenza e, in particolare, al divieto di aiuti di stato, grazie al rapporto funzionale tra reti e prestazione di servizi di interesse economico generale, e dall’altro lato riguardo ai vincoli di bilancio, attraverso un’interpretazione evolutiva della cd. investment clause del Patto di stabilità e crescita. La tesi, in conclusione, rileva gli sviluppi decisivi della politica di reti europea, ma sottolinea il ruolo che gli Stati membri sono destinati a continuare ad esercitare nel suo sviluppo. Da questi ultimi, infatti, dipende la concreta attuazione di tale politica, ma anche il definitivo superamento, in occasione di una prossima revisione dei Trattati, dei retaggi intergovernativi che continuano a caratterizzare il diritto primario in materia.

National audience; Dans une perspective d’agriculture moderne et durable, l’un des chantiers majeurs réside dans la compréhension des relations entre le génotype et le phénotype. Dans ce contexte de phénotypage, la composante Agro-Scans de la plateforme PRISM à Irstea développe des méthodes de caractérisation non-destructive par IRM ayant la potentialité d’être réalisées à haut débit.

A possible approach to maximize the data rate per wavelength, is to employ the high spectral efficiency discrete multitone (DMT) modulation. The work presented in this thesis mainly focuses on optimizing the power consumption and cost of DMT, that are the major obstacles to its market development. Within this context, we have first developed novel techniques permitting to discard the use of Hermitian symmetry in DMT modulations, thus significantly reducing the power consumption and the system cost. We have next proposed an asymmetric linear companding algorithm permitting to reduce the optical power of conventional DCO-OFDM modulation with a moderate complexity. A new VCSEL behavioural model based on the use of the VCSEL quasi-static characteristic was also developed to accurately evaluate the VCSEL impact on DMT modulations. Finally, we have built an experimental system to experimentally validate our proposed techniques. Several simulations and measurement results are then provided., Une approche pour augmenter le débit par longueur d'onde, est d'utiliser la modulation DMT (Discrete Multitone) à haute efficacité spectrale. Le travail présenté dans cette thèse se focalise principalement sur l'optimisation de la consommation en puissance et le coût de la DMT, qui présentent des obstacles majeurs à son industrialisation. Dans ce cadre, nous avons tout d'abord développé des nouvelles techniques permettant d'exclure la symétrie Hermitienne des modulations DMT, réduisant ainsi considérablement la consommation en puissance et le coût du système. Nous avons ensuite proposé un algorithme de compression linéaire asymétrique permettant de réduire la puissance optique de la modulation DMT avec une complexité modérée. Un nouveau modèle comportemental du VCSEL basé sur la caractéristique quasi-statique a été également développé. Nous avons enfin validé expérimentalement les techniques que nous avons proposées. Plusieurs résultats de simulations et de mesures sont ainsi présentés.

This work deals with the feasibility study of a radio architecture dedicated to mobile WPAN applications at 60 GHz and characterized by a low power consumption. Data rates of the order of Gbps, high compactness and low power consumption are obtained by co-designing the antenna and the front-end. Before proposing the architecture matching the specification needs, a preliminary study of the propagation channel at 60 GHz is made. The two main standards IEEE 802.15.3c and 802.11.ad the channel are studied. The analysis of a single-band architecture suitable for low-power systems shows a data rate limitation when directional antennas are used in the standard channel 802.11.ad. To address this problem, a multi-band impulse architecture MBOOK using a non-coherent receiver is proposed. This architecture allows high throughput with the use of four sub-bands. It also leads to a low power consumption through the use of a non-coherent receiver and a differential transmitter topology avoiding combiners. To validate the concept of the proposed architecture, differential antennas dedicated to the differential architecture are designed. Patch antennas excited by differential microstrip lines fulfil the needs of the specifications but occupy a large area. In order to miniaturize the antenna, slot-fed patch antennas are designed using two orthogonal linear polarizations excited by a pair of differential inputs. To achieve the high directivity required in LOS scenarios without using antenna arrays or dielectric lenses, metamaterials are used. The antenna measurement is based on the realization of a WR-15 waveguide-to-microstrip line transition to connect the antenna to the network analyzer. The differential measurement of the antenna patch exhibits a good agreement with the simulated results. The TriQuint's TQP15 technology is used to design the various circuits of the front-end. The emitter architecture is validated once the overall consumption has been evaluated. This work ends with an evaluation of the throughput of the system taking into account the influence of the antenna and the propagation channel. This evaluation shows the potential of the architecture in terms of high throughput. We finally propose an approach based on the LTCC technology for the antenna / front-end assembly, Ce travail porte sur l'étude de faisabilité d'une architecture radio, dédiée aux applications WPANs nomades et faible consommation en utilisant la bande autour de 60 GHz. Des débits de l'ordre de Gbps, une compacité élevée et une consommation de puissance faible sont obtenus en réalisant une conception conjointe front-end antenne. Avant de proposer l'architecture adaptée au cahier de charge, une étude préalable du canal de propagation à 60 GHz est faite. Les deux principales normes de canal IEEE, le 802.15.3c et le 802.11.ad, sont étudiées. L'analyse d'une architecture impulsionnelle mono-bande adaptée aux systèmes à faible consommation montre une limitation du débit quand des antennes non directives sont utilisées dans la norme de canal 802.11.ad. Afin de remédier à ce problème, une architecture multi-bande impulsionnelle MBOOK à récepteur non-cohérent est proposée. Cette architecture autorise un haut débit avec l'utilisation de quatre sous bandes. Elle conduit également à une consommation faible grâce à l'utilisation d'un récepteur non-cohérent et d'une topologie différentielle de l'émetteur évitant l'intégration de combineurs. Pour valider le concept d'architecture proposée, des antennes différentielles dédiées à l'architecture différentielle sont conçues. Les premières antennes sont de type patch différentiel excité par des lignes microrubans. Ces dernières présentent des caractéristiques de rayonnement adaptées aux besoins du cahier de charge. Néanmoins elles occupent une surface importante. Afin d'avoir une meilleure compacité, un patch alimenté par couplage à fente est développé. Il exploite deux polarisations linéaires orthogonales excitées par une paire d'entrées différentielles. Afin d'obtenir la directivité élevée nécessaire pour les scénarios LOS à 60 GHz sans utiliser de réseaux d'antennes ou de lentilles diélectriques, des métamatériaux sont utilisés. La mesure des antennes est basée sur la réalisation d'une transition guide d'onde WR-15 ligne microruban pour connecter l'antenne à l'analyseur de réseau. La mesure de l'antenne patch différentielle présente une bonne concordance avec les résultats de simulations. La technologie TQP15 de TriQuint est utilisée pour concevoir les différents éléments de la partie front-end. L'évaluation de la consommation globale d'émetteur valide l'architecture proposée en termes de faible consommation. Ce travail se termine par une évaluation du débit du système en tenant en compte de l'influence de l'antenne et du canal de propagation. Cette évaluation prouve la potentialité de l'architecture en termes de haut débit. On propose finalement une technique basée sur la technologie LTCC pour l'assemblage antenne/front-end

Session : Génétique et qualitéSession : Génétique et qualité; National audience; Selection for high prolificacy and lean growth rate in swine has been associated with a substantial increase in piglet mortality. The first 24‐48 hours after birth represent a critical period for survival. A major determinant for early survival is piglet maturity at birth which relies greatly on the process of tissue maturation during the last month of gestation. The objective of this study was to compare the progenies from Large White (LW) and Meishan (MS) breeds which differ for piglet survival and neonatal mortality.This project proposes multi‐disciplinary and multi‐omic approaches to identify the molecular and genetic basis related to maturity and perinatal survival. The metabolome was analyzed on plasma, urine, and amniotic liquid on 612 fetuses: it displayed higher heterogeneity at the end of gestation. The transcriptome of adrenal glands, muscle, liver, subcutaneous adipose tissue, and small intestine and the proteome of muscle and adipose subcutaneous tissue were analyzed on 64 fetuses. The first analyses identified the biological processes involved in development and maturity, and key genes that may explain the differences observed between LW and MS.

Thanks to PhenoFinlait program many knowledge and applications were developed regarding fine milk composition analysis, links between milk composition and farming systems, genetic determinism of milk fatty acids and proteins. Those results are based on a large scale data collection covering about 1,500 commercial farms. French dairy cattle, sheep and goat industries have now access to estimation equations for fatty acids and proteins based on mid infra-red spectra (MIR); very precise qualitative and quantitative analyzing method for milk proteins; references and tools to control milk composition by monitoring dairy females and animal feeding; reference populations for genomic selection and knowledge on genetic determinism of milk fatty acids and proteins profiles. Moreover, thanks to PhenoFinlait program, French research and dairy industries get a huge experience on MIR spectral data; large data-base and sample banks (milk and DNA) available for new developments both to go further on fine milk composition, or to investigate new topics (milk production traceability, animal health and reproduction monitoring, enteric methane emission ...). Appropriation and valorization by the different French dairy industries stakeholders is going on, but a lot of work and efforts still has to be done for accompanying field actors in relevant implementation improving competitiveness of their process. Besides, many new research projects come directly from PhenoFinlait program or are partially based on its data, samples and know-how. It is very likely that it will generate new knowledge, references and applications of interest for French researchers, farmers and dairy industries., Le programme PhénoFinlait a permis de nombreux développements en matière d’analyse du lait, de mise en relation des facteurs d’élevage et d’alimentation avec la composition fine du lait, et de déterminisme génétique des acides gras et protéines. Cela a été permis, en particulier, par un suivi de quelques 1500 fermes privées. Les filières laitières françaises, bovines, caprines et ovines, disposent, à l’issu de ce programme d’équations d’estimation en routine à partir des données spectrales MIR de la composition fine du lait en acides gras et protéines ; d’une nouvelle méthode hautement résolutive d’analyse qualitative et quantitative des protéines du lait ; de référentiels sur les liens entre les systèmes d’élevage et d’alimentation et la composition fine du lait, allant jusqu’à un outil de prédiction de sa composition en quelques acides gras d’un mois sur l’autre ; de populations de référence pour l’évaluation génomique et plus généralement d’une connaissance du déterminisme génétique de ces caractères. Au-delà de ces résultats, le programme PhénoFinlait est également à l’origine de méthodologies relatives à l’exploitation des spectres MIR éprouvées ainsi que de bases de données et de banques d’échantillons (lait et ADN) conséquentes, aisément mobilisables pour aller plus loin dans la caractérisation fine du lait ou pour explorer d’autres domaines (traçabilité des modes de production, suivi des animaux - santé, reproduction -, rejets de méthane entérique…). L’appropriation et la valorisation de ces acquis par les différentes filières est en cours, mais elle est encore très partielle car un travail conséquent d’explication et d’analyse cas par cas des modalités de valorisation les plus adaptées est nécessaire. Par ailleurs, plusieurs nouveaux projets sont issus ou s’appuient en partie sur l’investissement initial PhénoFinlait. Gageons que cela génère encore pendant plusieurs années des connaissances, références et outils nouveaux pour la recherche, les éleveurs et les filières françaises.

One of the major objectives of communication systems is the ability to transmit data at the highest possible rates. The ever-growing user demand for wireless communication already exceeds capacities of present networks.In order to solve this problem, we introduce communication systems based on terahertz (THz) high-frequency carriers, whose frequencies are high enough to support data-rates higher than a hundred of gigahertz. In particular, we are interested in the development and the integration of a high data-rate detector intended for THz wireless communication.We use a GaAs High-electron-mobility transistor (HEMT) as detector. Unlike existing detectors such as Schottky diodes, the transistor studied in this thesis offers advantages in terms of cost, compactness and performances. In particular, the output impedance is more suitable for high data-rate integrated circuits whose input impedance is 50 Ohm. We present the characterization of the detector in terms of sensitivity and modulation bandwidth, demonstrating for the first time its ability to be used for high data-rate communications. The transistor's integration, essential for real communications, is detailed.A wireless THz communication is demonstrated around 0.200 THz and 0.309 THz. For the first time, an error-free transmission at data-rates up to 8.2 Gbps is demonstrated, using a GaAs plasma wave HEMT and a 0.309 THz carrier frequency. Finally, we present new transistors with integrated antenna, allowing communications at higher data-rates and with a longer range, thanks to a better sensitivity., Un des objectifs majeurs des systèmes de communication est de pouvoir transmettre des données aux plus hauts débits possibles. La demande croissante des utilisateurs pour la communication sans fil à haut débit excède déjà les possibilités des réseaux actuels. Afin de répondre à cette problématique, nous présentons des systèmes de communication basés sur des fréquences porteuses térahertz (THz), fréquences suffisamment élevées pour supporter des débits supérieurs à la centaine de gigahertz. En particulier, nous nous intéressons au développement et à l'intégration d'un détecteur haut débit destiné à la communication THz sans fil. Nous utilisons comme détecteur un transistor GaAs à haute mobilité électronique (HEMT). Contrairement aux détecteurs existants tels que les diodes Schottky, le transistor étudié offre des avantages en ce qui concerne le coût, la compacité et les performances. En particulier, l'impédance de sortie est mieux adaptée aux circuits intégrés hauts débits d'impédance d'entrée de 50 Ohm. Nous présentons une caractérisation de ce détecteur en sensibilité et en bande passante de modulation, démontrant pour la première fois sa capacité à être utilisé pour des communications à haut débit. L'intégration du transistor, indispensable à la réalisation de communications réelles, est détaillée. Une communication THz sans fil est démontrée à des fréquences de 0,200 THz et 0,309 THz. Pour la première fois, une transmission de données sans erreur a été démontrée jusqu'à un débit de 8,2 Gbps avec un transistor GaAs HEMT à une fréquence porteuse de 0,309 THz. Enfin, nous présentons de nouveaux transistors avec antenne intégrée permettant des communications à plus haut débit et de plus grande portée, grâce à une meilleure sensibilité.

The major challenge of animal phenotyping is to acquire systemic knowledge of farm animal robustness. This will allow responding to a double objective in terms of exploiting the variability of animal aptitudes: selection for major objectives in order to improve efficiency and robustness of genotypes and precision farming that exploits individual variability of animals for an improved resilience on the herd level or to improve the management for a specific genotype. Two major challenges of our knowledge exist which are interdependent and common to all animal breeding, and which must be met in order to improve animal robustness. The first is understanding andpredicting the compromise amongst vital functions. By this we mean understanding how priority changes are made under specific limited resources. The second is understanding and exploiting the temporal aspects of robustness during an animal’s life in order to allow the animal to maintain its level of performance under different environments without compromising its reproduction, health or welfare. Attaining these objectives requires accomplishing the following: i) defining complex phenotypes through the integration of data obtained on the molecular or tissular scales of an animal or of one of its functions; ii) developing high-throughput technologiesto characterize at a lower cost and the most precisely as possible the largest number of animals; iii) developing important data bases and reliable methods and computing tools necessary for the treatment of information for modeling and predictive biology., L’enjeu majeur du phénotypage animal est d’acquérir une connaissance systémique de la robustesse des animaux d’élevage pour répondre au mieux à une double finalité en termes d’exploitation de la variabilité des aptitudes animales : une sélection éclairée vers des objectifs majeurs pour améliorer l’efficience et la robustesse des génotypes, et un élevage de précision exploitant la variabilité individuelle des animaux pour gagner en résilience à l’échelle du troupeau, ou pour améliorer la conduite à génotype donné. Deux défis majeurs de connaissance, interdépendants et communs à toutes les filières animales, sont à relever pour améliorer la robustesse des animaux : i) comprendre et prédire les compromis entre fonctions vitales, c’est-à-dire les changements de priorités dans l’allocation de ressources limitées ; ii) comprendre et exploiter les aspects temporels de la robustesse au cours de la vie de l’animal pour lui permettre de maintenir son niveau de production dans une large gamme d’environnements sans pour autant compromettre sa reproduction, sa santé et son bien-être. Atteindre ces objectifs nécessite de lever les verrous techniques suivants : i) définir des phénotypes complexes à partir de l’intégration de données obtenues à différentes échelles moléculaires, tissulaires, de l’animal ou d’une de ses fonctions ; ii) mettre en oeuvre des technologies à haut débit pour caractériser à moindre coût et le plus précisément possible le plus grand nombre d’animaux ; iii) développer d’importantes bases de données, des méthodes et outils informatiques performants, nécessaires aux traitements des informations à des fins de modélisation et de biologie prédictive.

National audience; Actuellement, le principal défi pour la mise en oeuvre de turbo-décodeurs est d'atteindre des débits de données élevés comme exigés par les standards de communication actuels et futurs. Pour relever ce défi, une faible complexité du décodeur radix-16 à Entrées Pondérées et Sorties Pondérées (EPSP) pour l'algorithme Max-Log-MAP est proposé dans ce papier. Basé sur l'élimination des chemins parallèles dans le diagramme d'un treillis radix-16, des solutions architecturales pour réduire la complexité des différents blocs du décodeur EPSP sont proposées. Aussi, deux techniques complémentaires sont introduites afin de surmonter la dégradation qui apparaît lorsque des turbo décodeurs basés sur le décodeur EPSP proposé sont considérées. Ainsi, une pénalité inférieure à 0,05 dB est observée pour des turbocodes à 8 états par rapport à un turbo décodeur radix-2 traditionnel, pour 6 itérations.

Broadband access is indispensable for advanced Internet services, because voluminous data transfers have recently become popular in developed societies. Although broadband access has spread to a certain degree in developed countries/regions, geographical gaps in broadband access (the so-called “geographical digital divide”) remain. Based on three case studies in less-favoured areas of Japan (Hokkaido, Nagano Prefecture and Mie Prefecture), we examined how the geographical digital divide is being bridged, and the contributions that national and local government policies make to this process. Several implications were apparent. First, integrating communication infrastructures with manifold digital services, such as cable television services and broadband access, is an effective way to extend broadband to less-favoured areas. The Japanese government has promoted the construction of digital cable television networks, and they have played a significant role in the completion of universal broadband services. The challenge of digitizing terrestrial television broadcasting has been behind these policies. Another effective means of extending broadband has been the pressure exerted by local governments (under the national policy scheme) on private cable television companies to bring their services to even the least populated regions. Finally, in those areas where private digital network services are unprofitable, the establishment of a publicly funded cable business (using a budget-transfer scheme, for example) may be an effective option for extending broadband services. In general, the challenge of bridging the geographical digital divide should be tackled with a broad set of regional promotion policies for less-favoured regions. De nos jours, l’internet très haut débit est devenu indispensable tant les besoins en bande passante sont énormes. Bien que l’internet à haut débit se soit étendu dans la plupart des pays développés, le fossé numérique persiste encore à l’intérieur du territoire national. Le travail a consisté à comprendre la façon dont les politiques locales et nationales peuvent contribuer à résorber les écarts, en étudiant trois régions parmi les moins favorisées du Japon (Hokkaido, la Préfecture de Nagano et la Préfecture de Mie). Plusieurs enseignements ressortent. En premier lieu, l’idée que le déploiement du haut débit dépend en grande partie de la fourniture simultanée de multiples services numériques. La télévision numérique joue, parmi ce bouquet de services, un rôle significatif et repose sur un grand programme gouvernemental. Une autre manière efficace d’étendre le haut débit se situe dans la pression exercée par les autorités locales sur les entreprises privées de télévision câblée, susceptibles d’assurer leur diffusion dans les régions les moins peuplées. Enfin, dans les régions où les services privés de réseau numérique ne sont pas rentables, la création d’une entreprise de câble financée par l’argent public semble être une bonne alternative. C’est dans cet ensemble de solutions que les difficultés numériques des régions les moins favorisées peuvent être surmontées.

Over the last ten years, the number of laptop computers, personal digital assistants (PDAs) and other mobile terminals has massively increased. This evolution has led to a huge demand of wireless communications, in the purpose of avoiding wires and connectors to supply mobility in various places such as offices, homes, rail stations or airports. To date, this mobility is mainly offered by radiofrequency (RF) communications using Wi-Fi channels, with a maximum bitrate of 300 Mbps. However, new indoor applications such as non-compressed high-definition (HD) video transfer or remote hard-disk backup require much higher bandwidths (> 2Gbps). Such a bitrate can be transmitted using an optical wireless communications OWC system. In this thesis, a new architecture of OWC has been proposed and studied according to the GROWTH criteria (GReen Optical Wireless InTo Home network). This architecture is based on distributed free-space optical pico-cells in each room of the home interconnected by optical fibers and offering bitrates that exceed 1 Gbps. The work is divided into four parts: dimensioning of the systems and the selection of associated opto-electronics technologies, simulation of the hybrid optical channel (fiber optics + free-space) using the VPI Transmission Maker and Matlab softwares, choice of the wavelength and finally the experimental measurements to validate the performance of the system.; Pendant la dernière décennie, le nombre des ordinateurs portables, assistants personnel numérique et autres terminaux mobiles a massivement augmenté. Cela a conduit à une énorme demande de communications sans fil pour offrir la mobilité dans différents endroits tels que les bureaux de travail, les gares ferroviaires ou les aéroports. A ce jour, cette mobilité est principalement offerte par les communications radiofréquences tel que le WiFi, ayant un débit maximal de 300 Mbit/s. Cependant, des nouvelles applications telles que le transfert des vidéos HD non-compressées ou le sauvegarde des disques durs à distance nécessitent une bande passante plus importante (> 2 Gbit/s). Ce débit peut être transmis en utilisant les communications optiques sans fil. Dans cette thèse, une nouvelle architecture de transmissions optiques sans fil est proposée et étudiée selon le critère GROWTH (GReen Optical Wireless InTo Home network). Cette architecture est basée sur la distribution des pico-cellules optiques en espace libre dans les différentes pièces de la maison par l¿intermédiaire d¿une interconnexion fibrée offrant un débit dépassant le Gbit/s. Ce travail est divisé en quatre parties : le dimensionnement du système et la sélection des technologies optoélectroniques associées, la simulation su canal optique hybride (fibre optique + espace libre) en utilisant les logiciel VPI Transmission Maker et Matlab, le choix de la longueur d¿onde et finalement, les mesures expérimentales pour valider la performance du système.

Over the last ten years, the number of laptop computers, personal digital assistants (PDAs) and other mobile terminals has massively increased. This evolution has led to a huge demand of wireless communications, in the purpose of avoiding wires and connectors to supply mobility in various places such as offices, homes, rail stations or airports. To date, this mobility is mainly offered by radiofrequency (RF) communications using Wi-Fi channels, with a maximum bitrate of 300 Mbps. However, new indoor applications such as non-compressed high-definition (HD) video transfer or remote hard-disk backup require much higher bandwidths (> 2Gbps). Such a bitrate can be transmitted using an optical wireless communications OWC system. In this thesis, a new architecture of OWC has been proposed and studied according to the GROWTH criteria (GReen Optical Wireless InTo Home network). This architecture is based on distributed free-space optical pico-cells in each room of the home interconnected by optical fibers and offering bitrates that exceed 1 Gbps. The work is divided into four parts: dimensioning of the systems and the selection of associated opto-electronics technologies, simulation of the hybrid optical channel (fiber optics + free-space) using the VPI Transmission Maker and Matlab softwares, choice of the wavelength and finally the experimental measurements to validate the performance of the system., Pendant la dernière décennie, le nombre des ordinateurs portables, assistants personnel numérique et autres terminaux mobiles a massivement augmenté. Cela a conduit à une énorme demande de communications sans fil pour offrir la mobilité dans différents endroits tels que les bureaux de travail, les gares ferroviaires ou les aéroports. A ce jour, cette mobilité est principalement offerte par les communications radiofréquences tel que le WiFi, ayant un débit maximal de 300 Mbit/s. Cependant, des nouvelles applications telles que le transfert des vidéos HD non-compressées ou le sauvegarde des disques durs à distance nécessitent une bande passante plus importante (> 2 Gbit/s). Ce débit peut être transmis en utilisant les communications optiques sans fil. Dans cette thèse, une nouvelle architecture de transmissions optiques sans fil est proposée et étudiée selon le critère GROWTH (GReen Optical Wireless InTo Home network). Cette architecture est basée sur la distribution des pico-cellules optiques en espace libre dans les différentes pièces de la maison par l¿intermédiaire d¿une interconnexion fibrée offrant un débit dépassant le Gbit/s. Ce travail est divisé en quatre parties : le dimensionnement du système et la sélection des technologies optoélectroniques associées, la simulation su canal optique hybride (fibre optique + espace libre) en utilisant les logiciel VPI Transmission Maker et Matlab, le choix de la longueur d¿onde et finalement, les mesures expérimentales pour valider la performance du système.

With the current increasing market request concerning high speed data rates applications, the 60 GHz frequency bands seems to be one of the new promising alternatives for high data rate wireless communications. In this context, the development of new systems operating at these frequencies becomes a very attractive research subject. This study focuses on nomadic systems offering high data and reconfigurable rates, low complexity, low power consumption for short communications. One of the important tasks in the millimetre wave architecture design is to consider the channel propagation characteristics simultaneously with the technological performance of integrated circuits and antennas. This requires a co-design of the entire system. Therefore, we begun by studying the characteristics of the channel propagation channel at 60GHz according to the IEEE 802.15.3c and IEEE 802.11.ad models. This PHD thesis proposes a new transceiver architecture based on multi-band impulse mode, with On Off Keying modulation schema and non coherent receiver. This architecture is dedicated to nomadic systems offering high data and reconfigurable rates, low complexity, low power consumption for short communications. Analysis and performances for the proposed architecture are presented. More than 2 Gbps at 2 m are obtained. The imperfections of some critical blocks and their impact on the transmitted pulses were analysed and thus the performance of the system has been established. The potentiality of microstrip band pass filter bank presenting a constant relative bandwidth and reasonable insertion losses is presented in this study. The study of pulse generation solutions, switchers, amplification stages and antennas are detailed and discussed in the last two chaptersconstant relative bandwidth and reasonable insertion losses is presented in this study.The study of pulse generation solutions, switchers, amplification stages and antennas are detailed and discussed in the last two chapters.; Avec la croissance actuelle du marché des applications de transfert de données multimédia à très haut débit, les bandes de fréquences autour de 60 GHz sont une nouvelle alternative promettant des performances intéressantes en terme de débits mais soulèvent des défis techniques et technologiques au niveau des architectures et circuits. C'est dans ce cadre que s'inscrit cette thèse, qui propose une approche multi bande impulsionnelle MBOOK avec un récepteur à détection d'énergie, et qui analyse plus spécifiquement les verrous au niveau de l'émetteur. L'étude du canal de propagation à 60 GHz, basée sur les modèles de canaux du standard IEEE 802.15.3c, a permis de démontrer la potentialité de cette architecture et permet d'atteindre des débits de 2 Gbps à 2metres dans un environnement de type résidentiel. Le dimensionnement de l'architecture ainsi que des performances des principaux blocs ont conduit à plusieurs possibilités pour l'architecture de l'émetteur MBOOK à 60 GHz. Les critères ont été d'assurer un compromis performances, consommation. Une étude approfondie sur l'étude des imperfections de certains blocs critiques et l'impact sur l'impulsion transmise, et donc sur les performances du système ont été établies. Le banc de filtres, nécessaire à l'émission et à la réception, représente l'un des verrous, et nous proposons une solution de filtrage à base de lignes couplées. L'étude des solutions de génération d'impulsions, des étages de commutation, et des étages d'amplification de l'émetteur sont détaillées et discutées dans les deux derniers chapitres

Session : Bases biologiques de la qualité et génétique/génomique; The development of genomics tools is a considerable technological progress that allows the simultaneous analysis of thousands of genes (SNP chips), transcripts (transcriptomics) and proteins (proteomics). Using these technologies allows the measurement of complex phenotypes such as traits related to product quality. The objective of this review is to present the various studies conducted the last years in various meat industry to identify biomarkers of meat quality. The text is based on the strate gy developed by each sector in terms of meat quality.

Advanced modulation formats, encoding data on the phase, polarization or multi-level intensity of the light are currently a hot topic in the telecommunication domain. By using them, high spectral efficiency and therefore higher bit rate signals could be generated. Those characteristics are really attractive for the telecommunication systems manufacturers in order to answer to the constant need of increased bandwidth in fiber optic communications. The study of advanced modulation formats generation in Photonic Integrated Circuits (PICs) based on a new concept of preset phases switching by Electro-Absorption Modulators is the main task of the current work. Compared to the actual technology used for generate advanced modulations, our choice could allow a strong reduction of the dimensions and of the energy consumption of the transmitter as well as bit rate up to 56 GB. After validating specific transmitters’ architectures by simulations, we fabricated the studied photonic integrated circuits in clean room. Through static characterizations, we verify that all integrated functions of the transmitters are working and we show the efficiency of our technological choices. Using the available equipments at the lab, we prove the validity of our concept of EAM based phase switching by using a BPSK transmitter. A 12.4 GB BPSK modulation is obtained as well as a wide open eye diagram. This result demonstrates the smallest BPSK integrated photonic source at this time. Another photonic circuit able to generate more complex modulation formats is also measured, Les formats de modulation avancés, codant l’information sur la phase, la polarisation ou plusieurs niveaux d’amplitude de la lumière reçoivent aujourd’hui un intérêt croissant. En effet, ceux-ci permettent d’atteindre une meilleure efficacité spectrale et par conséquent des débits plus élevés. Ces caractéristiques sont actuellement très recherchées dans les télécommunications pour répondre à la demande constante d’augmentation de capacité des transmissions optiques fibrées. L’essentiel du travail effectué porte sur la génération de tels signaux dans des sources photoniques monolithiques sur InP faisant appel à un concept nouveau de commutation de phases optiques préfixées avec des modulateurs électro-absorbants. Une comparaison de notre technologie intégrée avec la technologie actuelle de génération de formats de modulation avancés démontre des possibilités nouvelles de réduction de taille, de diminution de consommation énergétique et d’évolution en vitesse de modulation jusqu’à 56 GBauds. Suite à la validation, par simulations, d’architectures de transmetteurs spécifiques pour la génération de formats de modulation avancés, nous réalisons en salle blanche les circuits photoniques intégrés d’étude. Les caractérisations statiques confirment le fonctionnement de toutes les fonctions intégrées des circuits et soulignent l’efficacité de la filière technologique. Pour une première démonstration de fonctionnalité nous choisissons un transmetteur BPSK capable de générer une modulation de phase à 12,4 GB. Ce résultat démontre la plus petite source intégrée BPSK à l’heure actuelle. Un autre circuit capable de générer des formats de modulation plus complexes est aussi caractérisé

Advanced modulation formats, encoding data on the phase, polarization or multi-level intensity of the light are currently a hot topic in the telecommunication domain. By using them, high spectral efficiency and therefore higher bit rate signals could be generated. Those characteristics are really attractive for the telecommunication systems manufacturers in order to answer to the constant need of increased bandwidth in fiber optic communications. The study of advanced modulation formats generation in Photonic Integrated Circuits (PICs) based on a new concept of preset phases switching by Electro-Absorption Modulators is the main task of the current work. Compared to the actual technology used for generate advanced modulations, our choice could allow a strong reduction of the dimensions and of the energy consumption of the transmitter as well as bit rate up to 56 GB. After validating specific transmitters’ architectures by simulations, we fabricated the studied photonic integrated circuits in clean room. Through static characterizations, we verify that all integrated functions of the transmitters are working and we show the efficiency of our technological choices. Using the available equipments at the lab, we prove the validity of our concept of EAM based phase switching by using a BPSK transmitter. A 12.4 GB BPSK modulation is obtained as well as a wide open eye diagram. This result demonstrates the smallest BPSK integrated photonic source at this time. Another photonic circuit able to generate more complex modulation formats is also measured; Les formats de modulation avancés, codant l’information sur la phase, la polarisation ou plusieurs niveaux d’amplitude de la lumière reçoivent aujourd’hui un intérêt croissant. En effet, ceux-ci permettent d’atteindre une meilleure efficacité spectrale et par conséquent des débits plus élevés. Ces caractéristiques sont actuellement très recherchées dans les télécommunications pour répondre à la demande constante d’augmentation de capacité des transmissions optiques fibrées. L’essentiel du travail effectué porte sur la génération de tels signaux dans des sources photoniques monolithiques sur InP faisant appel à un concept nouveau de commutation de phases optiques préfixées avec des modulateurs électro-absorbants. Une comparaison de notre technologie intégrée avec la technologie actuelle de génération de formats de modulation avancés démontre des possibilités nouvelles de réduction de taille, de diminution de consommation énergétique et d’évolution en vitesse de modulation jusqu’à 56 GBauds. Suite à la validation, par simulations, d’architectures de transmetteurs spécifiques pour la génération de formats de modulation avancés, nous réalisons en salle blanche les circuits photoniques intégrés d’étude. Les caractérisations statiques confirment le fonctionnement de toutes les fonctions intégrées des circuits et soulignent l’efficacité de la filière technologique. Pour une première démonstration de fonctionnalité nous choisissons un transmetteur BPSK capable de générer une modulation de phase à 12,4 GB. Ce résultat démontre la plus petite source intégrée BPSK à l’heure actuelle. Un autre circuit capable de générer des formats de modulation plus complexes est aussi caractérisé

International audience

International audience; In all animal species, the amount of fat and its distribution within body compartments determine both the productive efficiency and quality of meat, including sensory acceptability and potential benefits for human nutrition. Among the characteristics of the pig muscle that predict these qualities, the level of intramuscular fat (IMF) is the most commonly used because of its high heritability and its strong mean genetic correlation with overall acceptability of the meat. For example, the specifications for fresh meat under the French “Label Rouge” set the desirable level of IMF at 3% in the loin. The determination of intramuscular fat is based on meticulous and time-consuming standard chemical extraction methods. In this work, we validated a reliable and accurate magnetic resonance imaging (MRI) method to determine IMF content and distribution in intact pig muscle samples using very limited sample preparation and image analysis by comparison with a standard chemical extraction method and two physical methods, the near infrared transmittance and a self-calibrated nuclear magnetic resonance NMR relaxometry. IMF values obtained through MRI matched well with those obtained by the NMR technique with a standard error of calibration of 0.18% and by the Soxhlet extraction technique and the NIT technique, with an identical standard error of calibration of 0.25%. This high throughput MRI method is able to scan 24 samples simultaneously and to determine the IMF content of more than 500 samples per day.

With the current increasing market request concerning high speed data rates applications, the 60 GHz frequency bands seems to be one of the new promising alternatives for high data rate wireless communications. In this context, the development of new systems operating at these frequencies becomes a very attractive research subject. This study focuses on nomadic systems offering high data and reconfigurable rates, low complexity, low power consumption for short communications. One of the important tasks in the millimetre wave architecture design is to consider the channel propagation characteristics simultaneously with the technological performance of integrated circuits and antennas. This requires a co-design of the entire system. Therefore, we begun by studying the characteristics of the channel propagation channel at 60GHz according to the IEEE 802.15.3c and IEEE 802.11.ad models. This PHD thesis proposes a new transceiver architecture based on multi-band impulse mode, with On Off Keying modulation schema and non coherent receiver. This architecture is dedicated to nomadic systems offering high data and reconfigurable rates, low complexity, low power consumption for short communications. Analysis and performances for the proposed architecture are presented. More than 2 Gbps at 2 m are obtained. The imperfections of some critical blocks and their impact on the transmitted pulses were analysed and thus the performance of the system has been established. The potentiality of microstrip band pass filter bank presenting a constant relative bandwidth and reasonable insertion losses is presented in this study. The study of pulse generation solutions, switchers, amplification stages and antennas are detailed and discussed in the last two chaptersconstant relative bandwidth and reasonable insertion losses is presented in this study.The study of pulse generation solutions, switchers, amplification stages and antennas are detailed and discussed in the last two chapters., Avec la croissance actuelle du marché des applications de transfert de données multimédia à très haut débit, les bandes de fréquences autour de 60 GHz sont une nouvelle alternative promettant des performances intéressantes en terme de débits mais soulèvent des défis techniques et technologiques au niveau des architectures et circuits. C'est dans ce cadre que s'inscrit cette thèse, qui propose une approche multi bande impulsionnelle MBOOK avec un récepteur à détection d'énergie, et qui analyse plus spécifiquement les verrous au niveau de l'émetteur. L'étude du canal de propagation à 60 GHz, basée sur les modèles de canaux du standard IEEE 802.15.3c, a permis de démontrer la potentialité de cette architecture et permet d'atteindre des débits de 2 Gbps à 2metres dans un environnement de type résidentiel. Le dimensionnement de l'architecture ainsi que des performances des principaux blocs ont conduit à plusieurs possibilités pour l'architecture de l'émetteur MBOOK à 60 GHz. Les critères ont été d'assurer un compromis performances, consommation. Une étude approfondie sur l'étude des imperfections de certains blocs critiques et l'impact sur l'impulsion transmise, et donc sur les performances du système ont été établies. Le banc de filtres, nécessaire à l'émission et à la réception, représente l'un des verrous, et nous proposons une solution de filtrage à base de lignes couplées. L'étude des solutions de génération d'impulsions, des étages de commutation, et des étages d'amplification de l'émetteur sont détaillées et discutées dans les deux derniers chapitres

Data-intensive applications are nowadays, widely used in various domains to extract and process information, to design complex systems, to perform simulations of real models, etc. These applications exhibit challenging requirements in terms of both storage and computation. Specialized abstractions like Google’s MapReduce were developed to efficiently manage the workloads of data-intensive applications. The MapReduce abstraction has revolutionized the data-intensive community and has rapidly spread to various research and production areas. An open-source implementation of Google's abstraction was provided by Yahoo! through the Hadoop project. This framework is considered the reference MapReduce implementation and is currently heavily used for various purposes and on several infrastructures. To achieve high-performance MapReduce processing, we propose a concurrency-optimized file system for MapReduce Frameworks. As a starting point, we rely on BlobSeer, a framework that was designed as a solution to the challenge of efficiently storing data generated by data-intensive applications running at large scales. We have built the BlobSeer File System (BSFS), with the goal of providing high throughput under heavy concurrency to MapReduce applications. We also study several aspects related to intermediate data management in MapReduce frameworks. We investigate the requirements of MapReduce intermediate data at two levels: inside the same job, and during the execution of pipeline applications. Finally, we show how BSFS can enable extensions to the de facto MapReduce implementation, Hadoop, such as the support for the append operation. This work also comprises the evaluation and the obtained results in the context of grid and cloud environments.; Les applications data-intensive sont largement utilisées au sein de domaines diverses dans le but d'extraire et de traiter des informations, de concevoir des systèmes complexes, d'effectuer des simulations de modèles réels, etc. Ces applications posent des défis complexes tant en termes de stockage que de calcul. Dans le contexte des applications data-intensive, nous nous concentrons sur le paradigme MapReduce et ses mises en oeuvre. Introduite par Google, l'abstraction MapReduce a révolutionné la communauté intensif de données et s'est rapidement étendue à diverses domaines de recherche et de production. Une implémentation domaine publique de l'abstraction mise en avant par Google, a été fournie par Yahoo à travers du project Hadoop. Le framework Hadoop est considéré l'implémentation de référence de MapReduce et est actuellement largement utilisé à des fins diverses et sur plusieurs infrastructures. Nous proposons un système de fichiers distribué, optimisé pour des accès hautement concurrents, qui puisse servir comme couche de stockage pour des applications MapReduce. Nous avons conçu le BlobSeer File System (BSFS), basé sur BlobSeer, un service de stockage distribué, hautement efficace, facilitant le partage de données à grande échelle. Nous étudions également plusieurs aspects liés à la gestion des données intermédiaires dans des environnements MapReduce. Nous explorons les contraintes des données intermédiaires MapReduce à deux niveaux: dans le même job MapReduce et pendant l'exécution des pipelines d'applications MapReduce. Enfin, nous proposons des extensions de Hadoop, un environnement MapReduce populaire et open-source, comme par example le support de l'opération append. Ce travail inclut également l'évaluation et les résultats obtenus sur des infrastructures à grande échelle: grilles informatiques et clouds.

The emergence of Cloud computing brings forward many challenges that may limit the adoption rate of the Cloud paradigm. As data volumes processed by Cloud applications increase exponentially, designing efficient and secure solutions for data management emerges as a crucial requirement. The goal of this thesis is to enhance a distributed data-management system with self-management capabilities, so that it can meet the requirements of the Cloud storage services in terms of scalability, data availability, reliability and security. Furthermore, we aim at building a Cloud data service both compatible with state-of-the-art Cloud interfaces and able to deliver high-throughput data storage. To meet these goals, we proposed generic self-awareness, self-protection and self-configuration components targeted at distributed data-management systems. We validated them on top of BlobSeer, a large-scale data-management system designed to optimize highly-concurrent data accesses. Next, we devised and implemented a BlobSeer-based file system optimized to efficiently serve as a storage backend for Cloud services. We then integrated it within a real-world Cloud environment, the Nimbus platform. The benefits and drawbacks of using Cloud storage for real-life applications have been emphasized in evaluations that involved data-intensive MapReduce applications and tightly-coupled, high-performance computing applications.; L’émergence de l’informatique dans les nuages met en avant de nombreux défis qui pourraient limiter l’adoption du paradigme Cloud. Tandis que la taille des données traitées par les applications Cloud augmente exponentiellement, un défi majeur porte sur la conception de solutions efficaces pour la gestion de données. Cette thèse a pour but de concevoir des mécanismes d’auto-adaptation pour des systèmes de gestion de données, afin qu’ils puissent répondre aux exigences des services de stockage Cloud en termes de passage à l’échelle, disponibilité et sécurité des données. De plus, nous nous proposons de concevoir un service de données qui soit à la fois compatible avec les interfaces Cloud standard dans et capable d’offrir un stockage de données à haut débit. Pour relever ces défis, nous avons proposé des mécanismes génériques pour l’auto-connaissance, l’auto-protection et l’auto-configuration des systèmes de gestion de données. Ensuite, nous les avons validés en les intégrant dans le logiciel BlobSeer, un système de stockage qui optimise les accès hautement concurrents aux données. Finalement, nous avons conçu et implémenté un système de fichiers s’appuyant sur BlobSeer, afin d’optimiser ce dernier pour servir efficacement comme support de stockage pour les services Cloud. Puis, nous l’avons intégré dans un environnement Cloud réel, la plate-forme Nimbus. Les avantages et les désavantages de l’utilisation du stockage dans le Cloud pour des applications réelles sont soulignés lors des évaluations effectuées sur Grid’5000. Elles incluent des applications à accès intensif aux données, comme MapReduce, et des applications fortement couplées, comme les simulations atmosphériques.

National audience

National audience

La fracture numérique est devenue un sujet populaire avec la diffusion de l’Internet. Pendant plusieurs années, les territoires peu denses ont été privés d’accès à Internet à haut débit. Les investissements privés et publics, stimulés par la création d’une législation ad hoc, ont contribué à résorber cette « première fracture numérique territoriale ». Le haut débit est maintenant disponible presque partout. Or, voici que l’émergence dans les centres urbains des services sur fibre optique de bout en bout – FTTH, pour fiber to the home –pourrait détruire ce fragile résultat, pour créer une « fracture numérique territoriale 2.0 ». La fibre optique est une technologie de rupture, coûteuse à mettre en oeuvre, susceptible de bouleverser l’économie du « net ». La nouvelle fracture numérique risque d’être plus pénalisante et plus coûteuse à résorber que la précédente. Cette menace pose un défi pour la politique d’aménagement numérique du territoire. Since the advent of the Internet, the digital divide has become a popular issue. “Bridging the broadband gap” has been the focus of many national and local policies throughout the world. In France, like in similar countries, public and private investments, ad hoc regulation, and the implementation of local loop unbundling have brought broadband access to the Internet to nearly the full country, without regard of location. However, since the middle of the 2000s, the emergence of ultra-high broadband services on a fiber optic local loop – FTTH, for fiber to the home – is threatening to generate a dramatic upheaval of the “net economy”, and to create a territorial “digital divide 2.0”. FTTH is a disruptive, technology, and the new gap would be more harmful and much costlier to bridge. After surveying the decline of digital divide 1.0, this paper elaborates on the geographic and public policy dilemma which is carried on by the unavoidable, but spatially uneven development of optic fiber.

In the first part of this work, we define several compression schemes based on JPEG2000 using two different transforms to reduce the spatial and spectral redundancies. The first one is the DWT (Discrete Wavelet Transform) that is well known with his properties to reduce in a good way the spatial redundancy between the wavelet coefficients. We develop the criterion to be minimized in order to obtain the optimal spectral transform of those compression schemes. This criterion equals the criterion used in independent component analysis (ICA) (when the mutual information is minimized) added with another term that could be seen as a measure of the transformation matrix to the orthogonality. Indeed, this additional term is always positive and becomes equal to zero if and only if the linear transform obtained is orthogonal. The results show that the new transforms perform better than the KLT (Karhunen Loève transform) that is usually used in compression to reduce the spectral redundancy. In the second part of our work, we define one new criterion in compression using a separation deconvolution modeling. This criterion is simply linked to the criteria that is minimized in ICA (when using mutual information like criterion to minimize) with a relation closed to that of the first part. We have evaluated the gradient and the Hessian of that criterion and choose to use a BFGS algorithm for the minimization of the criteria. Two algorithms were settled, the first one that minimizes the criteria in the general case and the second one, that minimizes the criteria with a relative simple constraint.; Dans une première partie, nous définissons plusieurs schémas de compression en partant de l'état de l'art qu'est JPEG 2000 aujourd'hui. Les schémas de compressions que nous avons définis proposent d'utiliser une transformation pour la réduction de la redondance spatiale transformée en ondelette discrète (TOD) et une autre transformation pour réduire la redondance spectrale. Les transformations optimales sous les hypothèses faible distortion, permettant de réduire la redondance spectrale, s'obtiennent dans certains cas en minimisant un critère qui peut être interprété comme le critère de l'analyse en composantes indépendantes (ACI) (minimisation de l'information mutuelle) additionné d'un terme toujours positif ou nul qui est une certaine mesure à l'orthogonalité de la transformation obtenue. Les performances obtenues en intégrant ces transformations dans nos schémas de compression montrent une amélioration des performances en comparaison à la transformation de Karhunen Loève (TKL). Dans la deuxième partie, nous proposons un modèle de mélange convolutif pour rechercher une transformation unique réduisant à la fois les redondances spatiales et spectrales. Nous définissons le critère à minimiser sous les hypothèses faibles distortions et nous montrons que ce critère peut s'interprété comme celui de l'ACI pour la séparation et déconvolution lorsque le critère à minimiser est l'information mutuelle auquel s'additionne un terme toujours positif ou nul. Puis nous proposons deux algorithmes permettant d'obtenir d'une part la transformation minimisant le critère dans le cas général, et d'autre part celle qui minimise le critère sous la contrainte que la distorsion dans le domaine transformée est la même que celle du domaine de l'image.

In the first part of this work, we define several compression schemes based on JPEG2000 using two different transforms to reduce the spatial and spectral redundancies. The first one is the DWT (Discrete Wavelet Transform) that is well known with his properties to reduce in a good way the spatial redundancy between the wavelet coefficients. We develop the criterion to be minimized in order to obtain the optimal spectral transform of those compression schemes. This criterion equals the criterion used in independent component analysis (ICA) (when the mutual information is minimized) added with another term that could be seen as a measure of the transformation matrix to the orthogonality. Indeed, this additional term is always positive and becomes equal to zero if and only if the linear transform obtained is orthogonal. The results show that the new transforms perform better than the KLT (Karhunen Loève transform) that is usually used in compression to reduce the spectral redundancy. In the second part of our work, we define one new criterion in compression using a separation deconvolution modeling. This criterion is simply linked to the criteria that is minimized in ICA (when using mutual information like criterion to minimize) with a relation closed to that of the first part. We have evaluated the gradient and the Hessian of that criterion and choose to use a BFGS algorithm for the minimization of the criteria. Two algorithms were settled, the first one that minimizes the criteria in the general case and the second one, that minimizes the criteria with a relative simple constraint., Dans une première partie, nous définissons plusieurs schémas de compression en partant de l'état de l'art qu'est JPEG 2000 aujourd'hui. Les schémas de compressions que nous avons définis proposent d'utiliser une transformation pour la réduction de la redondance spatiale transformée en ondelette discrète (TOD) et une autre transformation pour réduire la redondance spectrale. Les transformations optimales sous les hypothèses faible distortion, permettant de réduire la redondance spectrale, s'obtiennent dans certains cas en minimisant un critère qui peut être interprété comme le critère de l'analyse en composantes indépendantes (ACI) (minimisation de l'information mutuelle) additionné d'un terme toujours positif ou nul qui est une certaine mesure à l'orthogonalité de la transformation obtenue. Les performances obtenues en intégrant ces transformations dans nos schémas de compression montrent une amélioration des performances en comparaison à la transformation de Karhunen Loève (TKL). Dans la deuxième partie, nous proposons un modèle de mélange convolutif pour rechercher une transformation unique réduisant à la fois les redondances spatiales et spectrales. Nous définissons le critère à minimiser sous les hypothèses faibles distortions et nous montrons que ce critère peut s'interprété comme celui de l'ACI pour la séparation et déconvolution lorsque le critère à minimiser est l'information mutuelle auquel s'additionne un terme toujours positif ou nul. Puis nous proposons deux algorithmes permettant d'obtenir d'une part la transformation minimisant le critère dans le cas général, et d'autre part celle qui minimise le critère sous la contrainte que la distorsion dans le domaine transformée est la même que celle du domaine de l'image.

International audience; The main purpose of this paper is to present a new turbo decoding architecture for high data rates with strong error correction power. We present the latest results on the block turbo decoder designs of product codes, using extended BCH codes correcting one and three errors. We present the architecture for decoding the product code BCH (32,26,4) BCH (32,26,4) as well as the architecture for decoding the product code BCH (128,106,8) BCH (128,106,8). In both cases, we use the concept of a parallel decoding architecture which stores several data at the same memory address (RAM). The decoder designs are based on soft input-soft output (SISO) decoding, processing m = 2, 4 and 8 data simultaneously in order to increase the data rate. By using m elementary decoders processing m data at the same time, this new architecture increases the data rate by a factor m2, the area of the m elementary decoders being approximately increased by a factor m2/2. But this new architecture uses only one RAM for decoding while a traditional design uses m memories. In this paper, we compare the most important characteristics of the new design with those of a traditional architecture. To compare the performance and complexity of the decoders, we use C language for behavioural simulations, VHDL for functional simulations and Synopsys Design Compiler for the synthesis.