3D adaptive Wiener filter to restore brain SPECT image with reference MRI

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

All-analogue real-time filter bank OFDM over 50 Km of SSMF using a novel synchronization technique

A 21.6 Gbit/s 1.78 bit/s/Hz OFDM signal is transmitted over 50 Km of fiber without using DSP in the transmitter or the receiver. The synchronization scheme only requires one PLL to synchronize all the subcarriers.

Modeling 2R regenerator based on High Nonlinear Dispersion Imbalanced Loop Mirror (HN-DILM)

The model of Reshaping and Re-amplification (2R) regenerator based on High Nonlinear Dispersion Imbalanced Loop Mirror (HN-DILM) has been designed to examine its capability to reduce the necessary of fiber loop length and input peak power by deploying High Non linear Fiber (HNLF) compared to Dispersion Shifted Fiber (DSF). The simulation results show by deployed a HNLF as a nonlinear element in Dispersion Imbalanced Loop Mirror (DILM) requires only 400mW peak powers to obtain a peak of transmission compared to DSF which requires a higher peak power at 2000mW to obtain a certain transmissivity. It also shows that HNLF required shorter fiber length to achieve the highest transmission. The 2R regenerator also increases the extinction ratio (ER) of the entire system. © 2010 IEEE.

A critical theory of rhythm and temporality in film : the metamorphosis of memory and history in Tarkovsky's Mirror (1975)

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

3D adaptive Wiener filter to restore brain SPECT image with reference MRI

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

The Use of Almost Linear Phase IIR filters In DFT Modulated Filter Banks for Communication Systems

This paper is on the use and performance of M-path polyphase Infinite Impulse Response (IIR) filters for channelisation, conventionally where Finite Impulse Response (FIR) filters are preferred. This paper specifically focuses on the Discrete Fourier Transform (DFT) modulated filter banks, which are known to be an efficient choice for channelisation in communication systems. In this paper, the low-pass prototype filter for the DFT filter bank has been implemented using an M-path polyphase IIR filter and we show that the spikes present at the stopband can be avoided by making use of the guardbands between narrowband channels. It will be shown that the channelisation performance will not be affected when polyphase IIR filters are employed instead of their counterparts derived from FIR prototype filters. Detailed complexity and performance analysis of the proposed use will be given in this article.

To breathe or fight? Siamese fighting fish differ when facing a real opponent or mirror image.

Displays are a feature of animal contest behaviour and have been interpreted as a means of gathering information on opponent fighting ability, as well as signalling aggressive motivation. In fish, contest displays often include frontal and lateral elements, which in the latter involves contestants showing their flanks to an opponent. Previous work in a range of fish species has demonstrated population-level lateralization of these displays, preferentially showing one side to their opponent. Mirrors are commonly used in place of a real opponent to study aggression in fish, yet they may disrupt the normal pattern of display behaviour. Here, using Siamese fighting fish, Betta splendens, we compare the aggressive behaviour of males to a mirror image and real opponent behind a transparent barrier. As this species is a facultative air-breather, we also quantify surface breathing, providing insights into underlying fight motivation. Consistent with previous work, we found evidence of population-level
lateralization, with a bias to present the left side and use the left eye when facing a real opponent. Contrary to expectations, there were no differences in the aggressive displays to a mirror and real opponent, with positive correlations between the behaviour in the two scenarios. However, there were important differences in surface breathing, which was more frequent and of longer duration in the mirror treatment. The reasons for these differences are discussed in relation to the repertoire of contest behaviour and motivation when facing a real opponent.

To breathe or fight? Siamese fighting fish differ when facing a real opponent or mirror image

Displays are a feature of animal contest behaviour and have been interpreted as a means of gathering information on opponent fighting ability, as well as signalling aggressive motivation. In fish, contest displays often include frontal and lateral elements, which in the latter involves contestants showing their flanks to an opponent. Previous work in a range of fish species has demonstrated population-level lateralization of these displays, preferentially showing one side to their opponent. Mirrors are commonly used in place of a real opponent to study aggression in fish, yet they may disrupt the normal pattern of display behaviour. Here, using Siamese fighting fish, Betta splendens, we compare the aggressive behaviour of males to a mirror image and real opponent behind a transparent barrier. As this species is a facultative air-breather, we also quantify surface breathing, providing insights into underlying fight motivation. Consistent with previous work, we found evidence of population-level lateralization, with a bias to present the left side and use the left eye when facing a real opponent. Contrary to expectations, there were no differences in the aggressive displays to a mirror and real opponent, with positive correlations between the behaviour in the two scenarios. However, there were important differences in surface breathing, which was more frequent and of longer duration in the mirror treatment. The reasons for these differences are discussed in relation to the repertoire of contest behaviour and motivation when facing a real opponent.

Fabrication and Characterization of Efficient Optical Filter Arrays Implemented by 3D Nanoimprint

In dieser Arbeit werden optische Filterarrays für hochqualitative spektroskopische Anwendungen im sichtbaren (VIS) Wellenlängenbereich untersucht. Die optischen Filter, bestehend aus Fabry-Pérot (FP)-Filtern für hochauflösende miniaturisierte optische Nanospektrometer, basieren auf zwei hochreflektierenden dielektrischen Spiegeln und einer zwischenliegenden Resonanzkavität aus Polymer. Jeder Filter erlaubt einem schmalbandigem spektralen Band (in dieser Arbeit Filterlinie genannt) ,abhängig von der Höhe der Resonanzkavität, zu passieren. Die Effizienz eines solchen optischen Filters hängt von der präzisen Herstellung der hochselektiven multispektralen Filterfelder von FP-Filtern mittels kostengünstigen und hochdurchsatz Methoden ab. Die Herstellung der multiplen Spektralfilter über den gesamten sichtbaren Bereich wird durch einen einzelnen Prägeschritt durch die 3D Nanoimprint-Technologie mit sehr hoher vertikaler Auflösung auf einem Substrat erreicht. Der Schlüssel für diese Prozessintegration ist die Herstellung von 3D Nanoimprint-Stempeln mit den gewünschten Feldern von Filterkavitäten. Die spektrale Sensitivität von diesen effizienten optischen Filtern hängt von der Genauigkeit der vertikalen variierenden Kavitäten ab, die durch eine großflächige ‚weiche„ Nanoimprint-Technologie, UV oberflächenkonforme Imprint Lithographie (UV-SCIL), ab. Die Hauptprobleme von UV-basierten SCIL-Prozessen, wie eine nichtuniforme Restschichtdicke und Schrumpfung des Polymers ergeben Grenzen in der potenziellen Anwendung dieser Technologie. Es ist sehr wichtig, dass die Restschichtdicke gering und uniform ist, damit die kritischen Dimensionen des funktionellen 3D Musters während des Plasmaätzens zur Entfernung der Restschichtdicke kontrolliert werden kann. Im Fall des Nanospektrometers variieren die Kavitäten zwischen den benachbarten FP-Filtern vertikal sodass sich das Volumen von jedem einzelnen Filter verändert , was zu einer Höhenänderung der Restschichtdicke unter jedem Filter führt. Das volumetrische Schrumpfen, das durch den Polymerisationsprozess hervorgerufen wird, beeinträchtigt die Größe und Dimension der gestempelten Polymerkavitäten. Das Verhalten des großflächigen UV-SCIL Prozesses wird durch die Verwendung von einem Design mit ausgeglichenen Volumen verbessert und die Prozessbedingungen werden optimiert. Das Stempeldesign mit ausgeglichen Volumen verteilt 64 vertikal variierenden Filterkavitäten in Einheiten von 4 Kavitäten, die ein gemeinsames Durchschnittsvolumen haben. Durch die Benutzung der ausgeglichenen Volumen werden einheitliche Restschichtdicken (110 nm) über alle Filterhöhen erhalten. Die quantitative Analyse der Polymerschrumpfung wird in iii lateraler und vertikaler Richtung der FP-Filter untersucht. Das Schrumpfen in vertikaler Richtung hat den größten Einfluss auf die spektrale Antwort der Filter und wird durch die Änderung der Belichtungszeit von 12% auf 4% reduziert. FP Filter die mittels des Volumengemittelten Stempels und des optimierten Imprintprozesses hergestellt wurden, zeigen eine hohe Qualität der spektralen Antwort mit linearer Abhängigkeit zwischen den Kavitätshöhen und der spektralen Position der zugehörigen Filterlinien.

3D nanoimprint technology for NIR Fabry-Pérot filter arrays

Im Rahmen dieser Arbeit wird die Herstellung von miniaturisierten NIR-Spektrometern auf Basis von Fabry-Pérot (FP) Filter Arrays behandelt. Bisher ist die kostengünstige Strukturierung von homogenen und vertikal erweiterten Kavitäten für NIR FP-Filter mittels Nanoimprint Technologie noch nicht verfügbar, weil die Qualität der Schichten des Prägematerials unzureichend ist und die geringe Mobilität der Prägematerialien nicht ausreicht, um die vertikal erweiterten Kavitäten zu füllen. Diese Arbeit konzentriert sich auf die Reduzierung des technischen Aufwands zur Herstellung von homogenen und vertikal erweiterten Kavitäten. Zur Strukturierung der Kavitäten wird ein großflächiger substratkonformer UV-Nanoimprint Prozess (SCIL - Substrate Conformal Imprint Lithoghaphy) verwendet, der auf einem Hybridstempel basiert und Vorteile von harten und weichen Stempeln vereint. Um die genannten Limitierungen zu beseitigen, werden alternative Designs der Kavitäten untersucht und ein neues Prägematerial eingesetzt. Drei Designlösungen zur Herstellung von homogenen und erweiterten Kavitäten werden untersucht und verglichen: (i) Das Aufbringen des Prägematerials mittel mehrfacher Rotationsbeschichtung, um eine höhere Schichtdicke des Prägematerials vor dem Prägeprozess zu erzeugen, (ii) die Verwendung einer hybriden Kavität bestehend aus einer strukturierten Schicht des Prägematerials eingebettet zwischen zwei Siliziumoxidschichten, um die Schichtdicke der organischen Kavität zu erweitern und (iii) die Optimierung des Prägeprozesses durch Verwendung eines neuen Prägematerials. Die mit diesen drei Ansätzen hergestellten FP-Filter Arrays zeigen, hohe Transmissionen (beste Transmission > 90%) und kleine Linienbreiten (Halbwertsbreiten <5 nm).

Localization of a mobile robot based on odometry and natural landmarks using extended kalman filter

SANTANA, André M.; SOUZA, Anderson A. S.; BRITTO, Ricardo S.; ALSINA, Pablo J.; MEDEIROS, Adelardo A. D. Localization of a mobile robot based on odometry and natural landmarks using extended Kalman Filter. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON INFORMATICS IN CONTROL, AUTOMATION AND ROBOTICS, 5., 2008, Funchal, Portugal. Proceedings... Funchal, Portugal: ICINCO, 2008.

Techniques en appui des formats de modulation avancés pour les futurs réseaux optiques

Les systèmes de communication optique avec des formats de modulation avancés sont actuellement l’un des sujets de recherche les plus importants dans le domaine de communication optique. Cette recherche est stimulée par les exigences pour des débits de transmission de donnée plus élevés. Dans cette thèse, on examinera les techniques efficaces pour la modulation avancée avec une détection cohérente, et multiplexage par répartition en fréquence orthogonale (OFDM) et multiples tonalités discrètes (DMT) pour la détection directe et la détection cohérente afin d’améliorer la performance de réseaux optiques. Dans la première partie, nous examinons la rétropropagation avec filtre numérique (DFBP) comme une simple technique d’atténuation de nonlinéarité d’amplificateur optique semiconducteur (SOA) dans le système de détection cohérente. Pour la première fois, nous démontrons expérimentalement l’efficacité de DFBP pour compenser les nonlinéarités générées par SOA dans un système de détection cohérente porteur unique 16-QAM. Nous comparons la performance de DFBP avec la méthode de Runge-Kutta quatrième ordre. Nous examinons la sensibilité de performance de DFBP par rapport à ses paramètres. Par la suite, nous proposons une nouvelle méthode d’estimation de paramètre pour DFBP. Finalement, nous démontrons la transmission de signaux de 16-QAM aux taux de 22 Gbaud sur 80km de fibre optique avec la technique d’estimation de paramètre proposée pour DFBP. Dans la deuxième partie, nous nous concentrons sur les techniques afin d’améliorer la performance des systèmes OFDM optiques en examinent OFDM optiques cohérente (CO-OFDM) ainsi que OFDM optiques détection directe (DDO-OFDM). Premièrement, nous proposons une combinaison de coupure et prédistorsion pour compenser les distorsions nonlinéaires d’émetteur de CO-OFDM. Nous utilisons une interpolation linéaire par morceaux (PLI) pour charactériser la nonlinéarité d’émetteur. Dans l’émetteur nous utilisons l’inverse de l’estimation de PLI pour compenser les nonlinéarités induites à l’émetteur de CO-OFDM. Deuxièmement, nous concevons des constellations irrégulières optimisées pour les systèmes DDO-OFDM courte distance en considérant deux modèles de bruit de canal. Nous démontrons expérimentalement 100Gb/s+ OFDM/DMT avec la détection directe en utilisant les constellations QAM optimisées. Dans la troisième partie, nous proposons une architecture réseaux optiques passifs (PON) avec DDO-OFDM pour la liaison descendante et CO-OFDM pour la liaison montante. Nous examinons deux scénarios pour l’allocations de fréquence et le format de modulation des signaux. Nous identifions la détérioration limitante principale du PON bidirectionnelle et offrons des solutions pour minimiser ses effets.

Using augmented state Kalman filter to localize multi autonomous underwater vehicles

The present paper describes a system for the construction of visual maps ("mosaics") and motion estimation for a set of AUVs (Autonomous Underwater Vehicles). Robots are equipped with down-looking camera which is used to estimate their motion with respect to the seafloor and built an online mosaic. As the mosaic increases in size, a systematic bias is introduced in its alignment, resulting in an erroneous output. The theoretical concepts associated with the use of an Augmented State Kalman Filter (ASKF) were applied to optimally estimate both visual map and the fleet position.