Etude et réalisation d'un processeur acousto-optique numérique de traitement des signaux PDF Download
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Book Description
Un système hybride acousto-optique/numérique axe principalement sur le filtrage F.I.R. a été développé au laboratoire dans le cadre d'une thèse antérieure. L'objet du présent travail est, d'une part, d'améliorer le système existant et, d'autre part, de tester les aptitudes du système ainsi modifié à effectuer d'autres types de calcul. Nous commençons par un résumé des travaux relatifs à l'ancien système, afin de bien positionner le problème. Nous exposons ensuite la conception du nouveau système. Une première partie décrit les modifications des circuits électroniques, avec l'utilisation de circuits de logique programmable de marque Altera. Une seconde partie est dédiée à l'aspect commande. On y détaille le programme de pilotage du système, la création et l'utilisation de modules indépendants pour chaque type de calcul, ainsi que les utilitaires associés (simulation, génération d'algorithmes). Nous terminons par une présentation de quelques exemples de calculs (FIR, IIR, DFT, DCT, corrélation) et évaluons les performances de notre système pour chacun de ces types d’opérations. Le bilan est assez satisfaisant dans l'ensemble, bien que l'apport des circuits Altera ne se soit pas révélé à la hauteur de nos espérances. Le filtrage IIR est le moins performant et nécessiterait la recherche d'autres algorithmes. Cependant, pour être réellement opérationnel, il faudrait améliorer la partie acousto-optique, ou à moyen terme, passer au tout numérique. Nous pourrions, alors, disposer d'un système simple et pratique pour simuler, tester ou valider, sur maquette, des algorithmes ou des sous-systèmes développés au laboratoire dans divers domaines du traitement de signal.
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Un système hybride acousto-optique/numérique axe principalement sur le filtrage F.I.R. a été développé au laboratoire dans le cadre d'une thèse antérieure. L'objet du présent travail est, d'une part, d'améliorer le système existant et, d'autre part, de tester les aptitudes du système ainsi modifié à effectuer d'autres types de calcul. Nous commençons par un résumé des travaux relatifs à l'ancien système, afin de bien positionner le problème. Nous exposons ensuite la conception du nouveau système. Une première partie décrit les modifications des circuits électroniques, avec l'utilisation de circuits de logique programmable de marque Altera. Une seconde partie est dédiée à l'aspect commande. On y détaille le programme de pilotage du système, la création et l'utilisation de modules indépendants pour chaque type de calcul, ainsi que les utilitaires associés (simulation, génération d'algorithmes). Nous terminons par une présentation de quelques exemples de calculs (FIR, IIR, DFT, DCT, corrélation) et évaluons les performances de notre système pour chacun de ces types d’opérations. Le bilan est assez satisfaisant dans l'ensemble, bien que l'apport des circuits Altera ne se soit pas révélé à la hauteur de nos espérances. Le filtrage IIR est le moins performant et nécessiterait la recherche d'autres algorithmes. Cependant, pour être réellement opérationnel, il faudrait améliorer la partie acousto-optique, ou à moyen terme, passer au tout numérique. Nous pourrions, alors, disposer d'un système simple et pratique pour simuler, tester ou valider, sur maquette, des algorithmes ou des sous-systèmes développés au laboratoire dans divers domaines du traitement de signal.
Author: Philippe Goutin Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 34
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Les filtres acousto-optiques transversaux et leurs applications sont maintenant bien connus. Parmi ceux-ci, le convoluteur acousto-optique a été l'objet d'un intérêt particulier. Le travail a consisté en la conception d'algorithmes et la réalisation d'un système digital de pilotage adapté à la structure de ce composant en vue de traitements numériques du signal. Nous rappelons d'abord le principe du convoluteur acousto-optique. Les problèmes de synchronisation entre l'émission des différents signaux et la mémorisation du signal de convolution après détection sont ensuite présentés. Ces contraintes ont débouché sur plusieurs algorithmes possibles. Le choix de l'un d'entre eux est justifié par le meilleur compromis performances/complexité. Il en découle la structure du pilote, conçu à partir de circuits PLD. L'évaluation des caractéristiques du système a été obtenue à partir des résultats expérimentaux, dont nous donnons quelques exemples : autoconvolution, filtrage F.I.R., corrélation, codes de Golay et multiplication matricielle. Pour terminer, nous présentons des améliorations et extensions possibles : augmentation de la longueur des filtres, optimisation de la vitesse de calcul par double échantillonnage et emploi de réseaux logiques à plus haute densité d'intégration, traitement multicanal.
Author: SEN.. WANG Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages :
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L'INTERACTION ACOUSTO-OPTIQUE EST UTILISE EN CONCURRENCE AVEC DES SYSTEMES PUREMENT ELECTRONIQUES, POUR L'ANALYSE SPECTRALE, EN TEMPS REEL, DE SIGNAUX RADIOELECTRIQUES. NOUS AVONS CONDUIT UNE ETUDE THEORIQUE APPROFONDIE SUR L'OPTIMISATION DES PROCESSEURS ACOUSTOOPTIQUES (EFFICACITE, BANDE PASSANTE, RESOLUTION ET DYNAMIQUE). NOUS PRESENTONS UNE NOUVELLE FORMULATION DU COUPLAGE ELECTROMECANIQUE DU TRANSDUCTEUR PIEZO-ELECTRIQUE ET PROPOSONS UN MODELE TRIDIMENSIONNEL DE LA GENERATION ET DE LA PROPAGATION DES ONDES DE VOLUME DANS UN TRANSDUCTEUR RELIE A UN CRISTAL DE PROPAGATION. LA QUANTIFICATION DES MODES PARASITES ET L'ADAPTATION DES IMPEDANCES MECANIQUES SONT AINSI DETERMINEES, EN PARTICULIER, DANS LES STRUCTURES LINBO#3 (Y+36)-GAP(110) ET LINBO#3 (Y+163)-LINBO#3 (Y+115). NOUS AVONS PU PRECISER QUE LES PARAMETRES DE REALISATION D'UNE CELLULE DE BRAGG IGHZ BANDE ET DE RESOLUTION DE 1000 POINTS. DEUX DE CES PROCESSEURS ONT ETE REALISES AVEC LA SOCIETE THOMSON SINTRA. ILS CONSTITUENT LE CUR D'UN PROTOTYPE DE SPECTROMETRE MINIATURE DEDIE A DES APPLICATIONS SPATIALES DANS LE DOMAINE DE LA RADIOASTRONOMIE SUBMILLIMETRIQUE
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ETUDE DE LA REALISATION PHYSIQUE DES FILTRES NUMERIQUES. LES PROCESSEURS PROGRAMMABLES DESTINES AU TRAITEMENT NUMERIQUE DU SIGNAL: MATERIELS ET ARCHITECTURES. DESCRIPTION DU SYSTEME PROPOSE: OBJECTIFS ET CARACTERISTIQUES GENERALES, DESCRIPTION DU PROCESSEUR. APPLICATIONS: FILTRES NUMERIQUES NON RECURSIFS ET UN EMETTEUR NUMERIQUE POUR MODEM A 2400 BITS/S
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CONFIGURATION MATERIELLE DES PROCESSUS DE TRAITEMENT: LES SOLUTIONS OFFERTES; CONFIGURATION MATERIELLE DES PROCESSEURS VECTORIELS; ETUDE DE QUELQUES CONCEPTS CONCERNANT LES PROCESSEURS VECTORIELS. CONCEPTION DU PROCESSEUR VECTORIEL: PRESENTATION, UNITE DE CALCUL ARITHMETIQUE, STRUCTURE DE LA MEMOIRE DU PROCESSEUR VECTORIEL UNITE DE CONTROLE DU PROCESSEUR, COUPLEUR, PERFORMANCES ASSOCIEES A CETTE STRUCTURE. REALISATION ET MISE EN OEUVRE DU PROCESSEUR VECTORIEL; PRESENTATION DE LA MAQUETTE REALISEE, STRUCTURE INFORMATIQUE DANS LAQUELLE A ETE INSERE LE PROCESSEUR, LE METAASSEMBLEUR ET LA MICROPROGRAMMATION, APPLICATION
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LE RADAR A RESEAU PHASE RIAS, DONT EST ICI EXPOSE LE PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT, NECESSITE DES TECHNIQUES DE TRAITEMENT DU SIGNAL JORS DE PORTEE DES TECHNOLOGIES TRADITIONNELLES. LE TRAITEMENT DES SIGNAUX DU RIAS CONSISTE POUR L'ESSENTIEL EN UNE TRANSFORMATION DE FOURIER A TRES HAUTE CADENCE. LE VOLUME DE CALCUL NECESSIRE EST EVALUE ET ATTEINT ENVIRON 10#1#2 OPERATIONS COMPLEXES PAR SECONDE. UNE ARCHITECTURE POUR UN PROCESSEUR OPTIQUE FONCTIONNANT EN LUMIERE INCOHERENTE EST PROPOSEE POUR RESOUDRE CE PROBLEME. C'ES UN SYSTEME MATRICIEL A "PROJECTION D'OMBRE", MASSIVEMENT PARALLELE, SIMPLE ET METTANT EN UVRE DES COMPOSANTS OPTOELECTRONIQUES PERFORMANTS. LA CONCEPTION ET L'OPTIMISATION DU SYSTEME SONT PARTICULIEREMENT DETAILLEES, LES PROBLEMES DE DIFFRACTION ET DE BILAN DE FLUX SE REVELANT LES PLUS CRUCIAUX. UNE COMPARAISON EST EFFECTUEE AVEC D'AUTRES ARCHITECTURES ENVISAGEABLES, MONTRANT LES AVANTAGES DU SYSTEME ETUDIE. LES RESULTATS EXPERIMENTAUX OBTENUS SUR UN PROTOTYPE SONT PRESENTES. ILS MONTRENT LA BONNE ADEQUATION DES TECHNIQUES OPTIQUES ANALOGIQUES AU PROBLEME POSE. ENFIN L'APPLICABILITE DE L'ARCHITECTURE PROPOSEE A D'AUTRES DOMAINES D'APPLICATION EST EXAMINEE, EN PARTICULIER EN CE QUI CONCERNE LA REALISATION DE MACHINES NEURONALES
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SON UNITE CENTRALE EST CONSTRUITE AUTOUR D'UN MICROPROCESSEUR TMS 9900. IL PILOTE UN PROCESSEUR DE FOURIER RAPIDE, UN PROCESSEUR GRAPHIQUE ET UNE UNITE DISQUE DONT IL ASSURE EGALEMENT LA GESTION
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Les techniques de navigation ont connu un essor considérable avec les systèmes de localisation par satellites qui sont apparus ces dernières années. Parmi ceux-ci figure le système GPS. Le calcul de la position dans le récepteur est base sur la méthode de corrélation des codes reçus avec des codes de référence. L'utilisation de la technique acousto-optique présentée dans ce mémoire semble être la plus adaptée au traitement temps-réel. Un corrélateur acousto-optique compact à 2000 points en paratellurite est réalisé. Une solution originale au problème classique d'adaptation temporelle des signaux à traiter au temps d'accès fixe de la cellule acousto-optique consiste à définir un système de compression temporelle des signaux reçus à l'aide d'une technique d'échantillonnage optimisée et de mise en mémoire. La maquette de réception GPS est réalisée avec une compression d'un facteur 20 des signaux c/a reçus. L'avantage apporté par la technique acousto-optique est considérable. Un gain allant jusqu'à 1000 est obtenu sur la cadence d'acquisition par rapport aux récepteurs classiques. La mise en mémoire des signaux permet, d'autre part, d'augmenter la capacité du calcul d'un facteur égal à celui de la compression. Cela rend envisageable l'intégration de la technique de compression temporelle développée dans les procédés d'acquisition classiques
Author: Patrice Logette
Author: Patrice Logette
Author: Philippe Goutin
Author: Philippe Goutin
Author: Serge Carbone
Author: SEN.. WANG
Author: JEAN.. TERZAKIS
Author: Jean-Louis Amans
Author: JACQUES.. RIEHL
Author: FRANCOISE.. VARNIERE DUBRANA
Author: Oussama Bazzi