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Master IST Première année PROGRAMMES DES UNITÉS D’ENSEIGNEMENT (UE) ET INTERVENANTS DANS LES ÉLÉMENTS CONSTITUTIFS

Master IST Première année PROGRAMMES DES … · PhysI-423 Commande de systèmes multivariables S2 5 9 PhysI-424 Commande des systèmes non linéaires S2 5 10 PhysI-431 Électronique

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Master ISTPremière année

PROGRAMMES DES UNITÉS D’ENSEIGNEMENT (UE)ET INTERVENANTS DANS LES ÉLÉMENTS CONSTITUTIFS

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UE du niveau M1Code PhysI-4

Code Intitulé de l’UE Sem. ECTS

page

PhysI-411 Actionneur électrique : la machine synchrone autopilotée S1 5 3PhysI-412 Chaînes mécatroniques de conversion d'énergie S1 5 4PhysI-413 Systèmes d’énergie autonomes S2 5 5PhysI-414 Production d’électricité à partir d’énergies renouvelables S2 5 6PhysI-421 Contrôle de processus S1 5 7PhysI-422 Contrôle de processus S1 5 8PhysI-423 Commande de systèmes multivariables S2 5 9PhysI-424 Commande des systèmes non linéaires S2 5 10PhysI-431 Électronique pour la transmission de l'information S1 5 11PhysI-432 Électronique pour la transmission de l'information S1 5 12PhysI-433 Acquisition, traitement et transmission d'informations

numériquesS2 5 13

PhysI-434 Systèmes et propagation pour les télécoms RF et HF S2 5 14PhysI-435 Matériaux et composants pour l’électronique et

l’optoélectroniqueS2 5 15

PhysI-436 Conception des circuits intégrés analogiques et numériques S2 5 16PhysI-437 Architecture des processeurs S2 5 17PhysI-441 Informatique industrielle S1 5 18PhysI-442 Informatique industrielle 2 S2 5 19PhysI-443 Conception orientée objet S2 5 20PhysI-444 Réseaux de télécommunication S2 5 21PhysI-451 Signal et image S1 5 22PhysI-452 Signal et image S1 5 23PhysI-453 Traitement de l’image et du signal S2 5 24PhysI-454 Traitement de l'image et vision S2 5 25PhysI-455 Théorie de l’information et codage de source S2 5 26PhysI-462 Optimisation et modélisation numérique de phénomènes

physiquesS2 5 27

PhysI-464 Systèmes et méthodes d'imagerie S2 5 28PhysI-471 Travail d’études et de recherche (TER) S2 5 29PhysI-472 Anglais et communication S1 5 30PhysFA-454A

Nanotechnologies S2 5 31

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Nom de l’UE : Actionneur électrique : la machine synchrone autopilotée PhysI-411Responsable : Frédéric Bouillault type d’UE : CM + TD + TP

Mention : Information, Systèmes et Technologie (EEA)

Objectifs : Il s’agit de présenter le principe de fonctionnement d’un actionneur électrique en prenant comme exemple celui construit autour d’une machine synchrone. Nous partirons de la description des différents éléments constitutifs pour arriver à la notion de système. L’accent sera tout d’abord mis sur une approche physique du principe de fonctionnement de la machine électrique pour arriver à la notion de modèle électromécanique utile pour l’élaboration de la commande de l’actionneur. Des compléments d’électronique de puissance seront donnés pour présenter l’alimentation électrique de la machine.

Contenu des enseignements (avec nb d’heures) Cours TD TP22 h 16 h 12 h

♦ Modélisation physique de la machine synchrone à pôles lisses non saturée− établissement d’un modèle− conversion électromécanique

♦ Fonctionnement en régime permanent sinusoïdal sur un réseau de puissance infinie♦ Fonctionnement à vitesse réglable ; commande en couple♦ Onduleur de tension♦ Association onduleur machine

Enseignants : F. Bouillault (PU), G. Feld (PRAG), C. Marchand (PU), G. Krebs (MC)

Prérequis : une des deux UE d'électrotechnique du L3-IST ou équivalent

Mise en commun : −−−Nombre maximum d’inscrits : −−−

Contrôle des connaissances : écrit (3/4) + moyenne des TP (1/4)avec écrit = partiel et examen, TP = contrôle continu

nb d’heures : 50 hECTS : 5

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Nom de l’UE : Chaînes mécatroniques de conversion d'énergie PhysI-412Responsable : Claude Marchand type d’UE : CM + TD + TP

Mention : Information, Systèmes et Technologie (EEA)

Objectifs : Donner les bases de la conversion statique et électromécanique de puissance électrique en privilégiant l’aspect système.♦ Capacités visées :

− analyser une chaîne cinématique existante,− justifier le choix de la ou des technologies retenues,− mettre en œuvre un variateur industriel.

♦ Connaissances associées :− mécanique (cinématique et dynamique),− principe de la conversion électromécanique, caractéristiques de machines électriques,− structures de convertisseurs statiques,− association convertisseurs-machines.

Contenu des enseignements (avec nb d’heures) Cours TD TP22 h 16 h 12 h

Certains enseignements auront pour support des études de cas, couvrant :− le dimensionnement d’une chaîne cinématique,− la constitution et la modélisation de la machine à courant continu, des moteurs

synchrones et asynchrones− la structure de convertisseurs d’alimentation− les principes de commande des moteurs synchrones et asynchrones− la structure et la mise en œuvre de convertisseurs industriels

Enseignants : Y. Bernard (MC), G. Feld (PRAG), C. Marchand (PU)

Prérequis : une des deux UE de conversion d'énergie du L3-IST ou équivalent

Mise en commun : −−−Nombre maximum d’inscrits : −−−

Contrôle des connaissances : écrit (3/4) + moyenne des TP (1/4)avec écrit = partiel et examen, TP = contrôle continu

nb d’heures : 50 hECTS : 5

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Nom de l’UE : Systèmes d’énergie autonomes PhysI-413Responsable : Claude Marchand type d’UE : CM + TD + TP

Mention : Information, Systèmes et Technologie (EEA)

Objectifs : Aborder la problématique de la production, du stockage et de la gestion de l'énergie électrique dans les systèmes de puissance autonomes ou embarqués.♦ Capacités visées à travers des études de cas :

− analyser différentes solutions de production et de stockage de l'énergie− justifier le choix de technologies et d'architectures− application aux entraînements à vitesse variable utilisant une machine à induction

♦ Connaissances associées :− structures de convertisseurs statiques− principe de conversion électrochimique, électromécanique, caractéristiques de la machine à induction,− association convertisseurs- machines

Contenu des enseignements (avec nb d’heures) Cours TD TP22 h 16 h 12 h

♦ Génération électrique− stockage de l’énergie− pile à combustible− supercondensateur− groupe générateur

♦ Variation de vitesse : machine à induction et convertisseur associé♦ Travaux Pratiques

− Pile à combustible− Supercondensateur− Machine asynchrone alimentée par un variateur en U/f = constante

Enseignants : F. Bouillault (PU), G. Feld (PRAG), C. Marchand (PU)

Prérequis : une des deux UE de conversion d'énergie du L3-IST ou équivalent

Mise en commun : −−−Nombre maximum d’inscrits : −−−

Contrôle des connaissances : écrit (3/4) + moyenne des TP (1/4)avec écrit = partiel et examen, TP = contrôle continu

nb d’heures : 50 hECTS : 5

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Nom de l’UE : Production d’électricité à partir d’énergies renouvelables PhysI-414Responsable : Bruno Le Pioufle type d’UE : CM + TD + TP

Mention : Information, Systèmes et Technologie (EEA)

Objectifs : Fournir les connaissances de base sur les méthodes de production de l’électricité à partir des énergies renouvelables et la physique associée. Les étudiants seront sensibilisés aux principes et technologies de conversion d’énergie associés - moteurs électriques et électronique de puissance - ainsi qu’aux stratégies de contrôle mises en œuvre.

Contenu des enseignements (avec nb d’heures) Cours TD TP18 h 16 h 16 h

♦ Physique de la conversion d’énergie− dans les systèmes photovoltaïques− dans les systèmes éoliens

4 h 4 h

♦ Machines électriques− machine d’induction− machine asynchrone à double alimentation

6 h 4 h

♦ Électronique de puissance 4 h 4 h♦ Association convertisseur machine 4 h 4 h♦ Travaux Pratiques

− Panneaux photovoltaïques : caractéristiques− Panneaux photovoltaïques : adaptation d’impédance− Machine d’induction en régime permanent sinusoïdal : modèle et modes de

fonctionnement− Machine asynchrone à double alimentation

16 h

Enseignants : G. Feld (PRAG), M. Gabsi (PU), E. Hoang (PRAG), B. Le Pioufle (PU), C. Marchand (PU)

Prérequis : une des deux UE de conversion d'énergie du L3-IST ou équivalent

Mise en commun : −−−Nombre maximum d’inscrits : −−−

Contrôle des connaissances : écrit (3/4) + moyenne des TP (1/4)avec écrit = partiel et examen, TP = contrôle continu

nb d’heures : 50 hECTS : 5

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Nom de l’UE : Contrôle de processus PhysI-421Responsables : Yacine Chitour et Sami Tliba type d’UE : CM + TD + TP

Mention : Information, Systèmes et Technologie (EEA)

Objectifs : Donner les outils fondamentaux pour traiter des problèmes de contrôle ou d’asservissement de processus continus ou échantillonnés. Cette UE est organisée en deux parties. La première partie s’inscrit dans le prolongement de l’UE Phys1-305/305a en se consacrant à la commande numérique des systèmes échantillonnés monovariables. De nouvelles notions sont introduites et développées pour la description, l’analyse et la commande de tels systèmes. Des méthodes de calcul de correcteurs numériques sont proposées, orientées vers leur mise en oeuvre en temps-réel sur support électronique. La seconde partie se veut être une ouverture théorique et pratique vers les méthodes de commande de systèmes monovariables décrits par modèles d’état, en temps continu ou discret. Ce type de modèle est à la base des techniques modernes de contrôle, omniprésent dans le domaine de la recherche et que l’on rencontre de plus en plus dans le secteur industriel. Au cours de cet enseignement, l’étudiant apprendra à passer d’une représentation par fonction de transfert vers une représentation d’état et inversement. Les concepts de commandabilité et d’observabilité seront définis et conduiront naturellement vers le concept de capteurs-logiciels : les observateurs. La conception de correcteurs dynamiques monovariables à l’aide de ce formalisme sera abordée. Les travaux pratiques viennent appuyer le cours par la démonstration de l’efficacité des outils étudiés sur des systèmes réels ou simulés pour mettre en évidence la diversité des méthodes de synthèse de correcteurs. Les étudiants ont à leur disposition un outil de simulation de type Matlab/Simulink servant aussi à implanter la commande par le biais d’une carte d’interface de type dSpace.

Contenu des enseignements (avec nb d’heures) Cours TD TP20 h 14 h 16 h

♦ Commande numérique− notion de systèmes échantillonnés− convertisseurs analogiques-numériques. et numériques-analogiques et modélisation− transformée en Z et propriétés− fonction de transfert en Z de systèmes linéaires− critères de stabilités (Jury, Schur-Cohn…)− structure de commande RST et calcul de correcteurs par placement de pôles− synthèse pseudo-continue de correcteurs : transformation en w− discrétisation de correcteurs continus− applications

♦ Commande par variables d’état− introduction à la notion d’état d’un système− modélisation de processus divers et représentation par variables d’état− notion généralisée de stabilité− propriétés de commandabilité et d’observabilité ; conséquences− calcul de correcteurs statiques par retour d’état : placement de pôles− mesure par capteurs logiciels : synthèse d’observateurs

♦ Principe de séparation et association observateur/retour d’état

Enseignants : M. Abbas-Turki (MC), Y. Chitour (PU), B. Laroche (MC), S. Tliba (MC)

Prérequis : une des deux UE Signaux, systèmes linéaires et asservissements du L3-IST ou équivalentalgèbre linéaire et calcul matriciel de base niveau licence

Mise en commun : −−−Nombre maximum d’inscrits : −−−

Contrôle des connaissances : écrit (3/4) + moyenne des TP (1/4)avec écrit = partiel et examen, TP = contrôle continu

nb d’heures : 50 hECTS : 5

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Nom de l’UE : Contrôle de processus PhysI-422Responsable : Béatrice Laroche type d’UE : CM + TD + TP

Mention : Information, Systèmes et Technologie (EEA)

Objectifs : Cette UE a pour objet de consolider et approfondir les acquis des étudiants dans la maîtrise des connaissances de base des asservissements analogiques des systèmes linéaires en utilisant le formalisme des fonctions de transfert. La formation se poursuit par une initiation à la commande numérique des systèmes linéaires échantillonnés décrits par des fonctions de transfert en Z. L’objectif est d’acquérir la maîtrise des outils classiques d’analyse et de synthèse des asservissements numériques. L’accent est mis sur la présentation des outils et méthodes plus que sur un développement théorique, les notions illustrées dans les séances de travaux pratiques.

Contenu des enseignements (avec nb d’heures) Cours TD TP22 h 16 h 12 h

♦ Asservissements analogiques− rappels sur la modélisation en fonction de transfert− analyse des asservissements : stabilité, précision− structures classiques− synthèse d’asservissements : diverses méthodes

♦ Asservissements numériques− échantillonnage, repliement spectral, théorème de Shannon− rappels sur la transformée en Z, calcul de transformée en Z− analyse des asservissements échantillonnés : stabilité et précision− équations de récurrence, matrices de récurrence, réalisation sous forme d’état des

systèmes échantillonnés, implantation numérique− synthèse d’asservissements : diverses méthodes

Enseignants : Y. Chitour (PU), B. Laroche (MC), S. Tliba (MC)

Prérequis : une des deux UE Signaux, systèmes linéaires et asservissements du L3-IST ou équivalentUE mise à niveau de maths 2 du L3-IST ou équivalent

Mise en commun : −−−Nombre maximum d’inscrits : −−−

Contrôle des connaissances : écrit (3/4) + moyenne des TP (1/4)avec écrit = partiel et examen, TP = contrôle continu

nb d’heures : 50 hECTS : 5

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Nom de l’UE : Commande de systèmes multivariables PhysI-423Responsables : Yacine Chitour et Sami Tliba type d’UE : CM + TD-TP

Mention : Information, Systèmes et Technologie (EEA)

Objectifs : Ce cours doit permettre à l’étudiant d’aborder l’étude de systèmes disposant de plusieurs actionneurs et de plusieurs capteurs (systèmes dits multivariables ou MIMO). Présenté en deux parties, la première moitié de l’UE se consacre à l’analyse des propriétés intrinsèques des systèmes MIMO et à la façon de les représenter. La seconde partie est dédiée à la conception de lois de commande dites modales par la synthèse de correcteurs statiques ou dynamiques, respectant un cahier des charges type, en intégrant des spécifications aussi variées que le rejet de perturbation, le découplage entrées/sorties, états/modes… ou encore le placement de pôles et de zéros pour la satisfaction de spécifications temporelles (temps de réponse, dépassement…). Les deux parties sont illustrées de travaux dirigés et de travaux pratiques organisés en bureau d’étude sur le logiciel Matlab/Simulink/Stateflow. À cette occasion, une formation à l’utilisation avancée de ce logiciel de calcul scientifique est proposée.

Contenu des enseignements (avec nb d’heures) Cours TD-TP intégrés26 h 24 h

♦ Modèles de description des systèmes− Matrices de transfert ; modèles d’état ; systèmes différentiels− Passage d’un modèle à l’autre− Propriétés intrinsèques des systèmes : o Critères stabilité, de commandabilité et d’observabilitéo Notion de zéros invariants d’un système et propriétés

− Cas des systèmes à temps continu et échantillonné♦ Conception de lois de commande par placement de structure propre

− Introduction à la notion de modes d’un système− Bouclage statique sur l’état/sortie avec placement partiel ou total de modes− Synthèse d’observateurs − Bouclage dynamique par retour de sortie− Découplage & Commande non-interactiveo Problème du découplage entrées/états ; entrées/modes ; modes/sortieso Cas particulier du découplage entrées/sorties : commande non-interactive

♦ Bureaux d’Etude sur le logiciel de calcul scientifique Matlab/Simulink/Stateflow♦ Application à la commande de vol d’un avion civil, à des systèmes mécaniques,

électriques…

Enseignants : Y. Chitour (PU), S. Tliba (MC), B. Laroche (MC)

Prérequis : une des deux UE Signaux, systèmes linéaires et asservissements du L3-IST ou équivalentalgèbre linéaire et calcul matriciel de base niveau licence

Mise en commun : −−−Nombre maximum d’inscrits : −−−

Contrôle des connaissances : écrit (3/4) + moyenne des TP (1/4)avec écrit = partiel et examen, TP = contrôle continu

nb d’heures : 50 hECTS : 5

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Nom de l’UE : Commande des systèmes non linéaires PhysI-424Responsables : Yacine Chitour et Béatrice Laroche type d’UE : CM + TD- P

Mention : Information, Systèmes et Technologie (EEA)

Objectifs : Donner aux étudiants les connaissances fondamentales sur l’analyse et la commande des systèmes non linéaires en abordant les techniques classiques. De nombreux exemples illustreront les notions théoriques. Le but de cet enseignement est de permettre aux étudiants d'acquérir les connaissances élémentaires pour continuer dans le monde académique (M2, concours d'agrégation, écoles d'ingénieur…) et d'autre part des compétences opérationnelles pour l'industrie.

Contenu des enseignements (avec nb d’heures) Cours TD TP22 h 20 h 8 h

♦ Généralités sur les systèmes non linéaires : équilibres, stabilité locale, notion de zone d’attraction

♦ Notions élémentaires sur les bifurcations, aperçu de quelques situations types♦ Catalogue de non linéarités usuelles et facteurs d’apparition (retards, saturations, zones

mortes…)♦ Technique d’analyse non linéaires classiques : méthodes du premier harmonique et du

plan de phase♦ Saturation de commande et structure anti-windup♦ Éléments de la théorie de Lyapounov : fonction de Lypounov, théorème de Lasalle,

application à la synthèse de lois de commande

Enseignants : Y. Chitour (PU), S. Tliba (MC), B. Laroche (MC)

Prérequis : une des deux UE Signaux, systèmes linéaires et asservissements du L3-IST ou équivalentalgèbre linéaire et calcul matriciel de base niveau licence

Mise en commun : −−−Nombre maximum d’inscrits : −−−

Contrôle des connaissances : écrit (3/4) + moyenne des TP (1/4)avec écrit = partiel et examen, TP = contrôle continu

nb d’heures : 50 hECTS : 5

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Nom de l’UE : Électronique pour la transmission de l'information PhysI-431Responsable : Arnaud Bournel et Pierre-Yves Joubert type d’UE : CM + TD + TP

Mention : Information, Systèmes et Technologie (EEA)

Objectifs : Les enseignements délivrés dans cette UE doivent permettre aux étudiants d'acquérir les bases nécessaires à l'étude des systèmes électroniques de transmission de l'information. Les différents types de modulation à porteuse sinusoïdale seront décrits sous un angle « analogique », c'est-à-dire quelle que soit la forme du signal modulant. Leurs avantages et inconvénients respectifs seront discutés en termes d'encombrement en fréquence et d'efficacité vis-à-vis du bruit. Nous aurons le souci constant d'aller plus loin qu'une simple description en termes de blocs fonctionnels en présentant des exemples de circuits pour la réalisation pratique.

Contenu des enseignements (avec nb d’heures) Cours TD TP19 h 15 h 16 h

♦ Introduction aux systèmes de transmission :− synoptique d'une chaîne de transmission− conditionnement du signal

♦ Circuits pour la transmission :− filtres− multiplieur de tensions et mélangeur− oscillateur et oscillateur contrôlé en tension− boucle à verrouillage de phase

♦ Modulation à porteuse sinusoïdale :− modulation d'amplitude (AM) à double bande latérale à porteuse supprimée ou

conservée− démodulation d'enveloppe et démodulation synchrone (AM)− modulations AM à bande latérale unique ou résiduelle, modulation d'amplitude en

quadrature− modulations angulaires de fréquence FM et de phase PM− exemple de réalisations de modulateurs et démodulateurs FM et PM− bruit− exemples de chaînes d'émission-réception

♦ Travaux Pratiques :− Filtrage (LabView ou HPVee)− Boucle à verrouillage de phase à éléments discrets− Modulation et démodulation d'amplitude− Modulation et démodulation de fréquence

Enseignants : A. Bournel (PU), Pierre-Yves Joubert (MC), D. Marris-Morini (MC), G. Perrusson (MC), É. Vourc'h (MC), M. Zhang (MC)

Prérequis : UE Électronique analogique : de l'électron au circuit du L3-IST ou équivalent

Mise en commun : −−−Nombre maximum d’inscrits : −−−

Contrôle des connaissances : écrit (3/4) + moyenne des TP (1/4)avec écrit = partiel et examen, TP = contrôle continu

nb d’heures : 50 hECTS : 5

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Nom de l’UE : Électronique pour la transmission de l'information PhysI-432Responsable : Frédéric Aniel type d’UE : CM + TD + TP

Mention : Information, Systèmes et Technologie (EEA)

Objectifs : Les enseignements délivrés dans cette UE doivent permettre aux étudiants d'acquérir les bases nécessaires à l'étude des systèmes électroniques de transmission de l'information. Les différents types de modulation à porteuse sinusoïdale sont décrits sous un angle « analogique », c'est-à-dire quelle que soit la forme du signal modulant. Leurs avantages et inconvénients respectifs seront discutés en termes d'encombrement en fréquence et d'efficacité vis-à-vis du bruit.

Contenu des enseignements (avec nb d’heures) Cours TD TP19 h 15 h 16 h

♦ Introduction aux systèmes de transmission :− synoptique d'une chaîne de transmission− conditionnement du signal

♦ Circuits pour la transmission :− filtres− multiplieur de tensions et mélangeur− oscillateur et oscillateur contrôlé en tension− boucle à verrouillage de phase

♦ Modulation à porteuse sinusoïdale :− modulation d'amplitude (AM) à double bande latérale à porteuse supprimée ou

conservée− démodulation d'enveloppe et démodulation synchrone (AM)− modulations AM à bande latérale unique ou résiduelle, modulation d'amplitude en

quadrature− exemple de réalisations de modulateurs et démodulateurs FM et PM− bruit− exemples de chaînes d'émission-réception

♦ Travaux Pratiques :− Filtrage (LabView)− Fonctionnement d'une boucle à verrouillage de phase− Modulation et démodulation d'amplitude− Oscillateur à pont de Wien

Enseignants : F. Aniel (PU), A. Bournel (PU), A.-S. Grimault (MC), D. Marris-Morini (MC), G. Perrusson (MC), M. Zhang (MC)

Prérequis : UE Électronique analogique : des fonctions aux composants du L3-IST ou équivalent

Mise en commun : −−−Nombre maximum d’inscrits : −−−

Contrôle des connaissances : écrit (3/4) + moyenne des TP (1/4)avec écrit = partiel et examen, TP = contrôle continu

nb d’heures : 50 hECTS : 5

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Nom de l’UE : Acquisition, traitement et transmission d'informations numériques PhysI-433Responsables : Jean-Pierre Barbot et Marie Poirier-Quinot type d’UE : CM + TD + TP

Mention : Information, Systèmes et Technologie (EEA)

Objectifs : Cet enseignement se propose d'étudier les différents éléments caractérisant une chaîne d'acquisition de données ou une chaîne de transmission numérique.

Contenu des enseignements (avec nb d’heures) Cours TD TP22 h 16 h 12 h

♦ Introduction :− rappel sur l'échantillonnage− problème du recouvrement de spectres− outils mathématiques (rappels)

♦ Étude des convertisseurs analogique-numérique et numérique-analogique (CAN et CNA) :− caractéristiques− exemples de réalisation

♦ Étude des filtres numériques :− filtre à réponse impulsionnelle infinie− filtre à réponse impulsionnelle finie− exemple des filtres à capacités commutées

♦ Étude des transmissions numériques :− introduction à la théorie de l'information− définition d'une chaîne de transmission numérique de l'information− problème de synchronisation, bruit d'échantillonnage et de quantification− numérisation, quantification non-uniforme : lois µ, loi A, codage différentiel,

conversion sigma-delta− transmission en bande de base et définitions des formats de transmission− transmission dans un canal à bande limitée : premier principe de Nyquist− modulations numériques (OOK, FSK, BPSK, QPSK, QAM, MSK et GMSK)− contre-mesures aux effets du canal : diagramme de l'œil, égaliseur− transmission dans un canal bruité : calcul du taux d’erreur binaire (BER)− introduction au codage source et au codage canal

♦ Travaux Pratiques− Filtres numériques− Filtres à capacités commutées− Transmission en bande de base, conversion sigma-delta.

Enseignants : J-P. Barbot (MC), A. Bournel (PU), P. Gogol (MC), G. Perrusson (MC), M. Poirier-Quinot (MC)

Prérequis : UE PhysI-431 ou UE PhysI-432 ou équivalent

Mise en commun : −−−Nombre maximum d’inscrits : −−−

Contrôle des connaissances : écrit (3/4) + moyenne des TP (1/4)avec écrit = partiel et examen, TP = contrôle continu

nb d’heures : 50 hECTS : 5

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Nom de l’UE : Systèmes et propagation pour les télécoms RF et HF PhysI-434Responsables : Bernard Journet et Gaële Perrusson type d’UE : CM + TD + TP

Mention : Information, Systèmes et Technologie (EEA)

Objectifs : L'objectif de cette UE est de fournir aux étudiants des connaissances de bases solides sur la propagation des ondes tant en espace libre qu'en espace guidé, telles qu'elles interviennent dans le domaine RF ou HF des télécommunications. Les notions théoriques liées à ces deux types de propagation sont abordées et une part importante est accordée aux TP permettant aux étudiants de se familiariser avec les outils, soit de mesure, soit de simulation, utilisés dans ces domaines.

Contenu des enseignements (avec nb d’heures) Cours TD TP20 h 18 h 12 h

♦ Transmission guidée, lignes de transmission, composants et circuits micro-ondes :− principes, limites de l'électrocinétique, support matériel (ARQP)− modes TE, TM, TEM− schéma équivalent, équation des télégraphistes, propagation, pertes− coefficient de réflexion, impédance ramenée− formalismes des paramètres S et de l'abaque de Smith− dispositifs linéaires : atténuateur, diviseur de puissance, coupleurs, circulateur− adaptation d'impédance− analyseur de réseau− amplification bande étroite : gain, stabilité, adaptation d'impédance

♦ Systèmes rayonnants : les antennes− rappels d’électromagnétisme et d'optique : équation de Maxwell, onde plane,

polarisation, théorème de Poynting, champs proche et lointain, principe d'Huygens− rayonnement en champ lointain (point source, théorème de translation, antennes

dipolaires, ouvertures planes)− notions associées au rayonnement (puissance rayonnée, directivité, gain, diagramme de

rayonnement, impédance d’entrée)− antennes en réception (théorème de réciprocité, surface effective, équation des liaisons,

température de bruit)− antennes typiques : à ouvertures (cornets et paraboles), filaires (dipôles et

hélicoïdales), réseaux, imprimées♦ Travaux Pratiques :

− Simulation de composants micro-ondes ; simulation d'une antenne micro-ruban− Analyseur de réseau ; étude d'un amplificateur RF− Propagation guidée et émission-réception par des antennes cornets

Enseignants : F. Aniel (PU), A. Bournel (PU), S. Cassan (PRAG), P. Crozat (PU), B. Journet (MC), G. Perrusson (MC), M. Poirier-Quinot (MC)

Prérequis : connaissances de base en électromagnétisme et en électronique analogiqueune des deux UE d'électronique analogique du L3-IST ou équivalentUE Physique pour l'information et l'énergie ou UE Champ et matière 1 du L3-IST ou équivalent

Mise en commun : −−−Nombre maximum d’inscrits : −−−

Contrôle des connaissances : écrit (3/4) + moyenne des TP (1/4)avec écrit = partiel et examen, TP = contrôle continu

nb d’heures : 50 hECTS : 5

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Nom de l’UE : Matériaux et composants pour l’électronique et l’optoélectronique PhysI-435Responsable : Delphine Marris-Morini type d’UE : CM + TD + TP

Mention : Information, Systèmes et Technologie (EEA)

Objectifs : Cet enseignement est une introduction aux matériaux et composants utilisés en électronique et en optoélectronique, dans le domaine des télécommunications optiques. Après une présentation des propriétés électroniques et optiques des matériaux semi-conducteurs (dopage, transport des porteurs, structures de bandes, absorption, etc.), sont introduits la jonction PN et ses applications en diode électroluminescente, diode laser, et photodiode, ainsi que les fibres optiques.

Contenu des enseignements (avec nb d’heures) Cours TD TP22 h 20 h 8 h

♦ Rappels et complément de mécanique quantique appliqués aux semi-conducteurs :− postulats de la mécanique quantique− équation de Schrödinger− états stationnaires− formalisme de la fonction enveloppe, application aux puits quantiques− les perturbations indépendantes du temps

♦ Structures électroniques des solides cristallins :− quelques éléments de cristallographie− Hamiltonien à un électron− théorème de Bloch− moment cristallin, vitesse de groupe et masse effective− techniques de calcul de structure électronique

♦ Semi-conducteurs à l’équilibre thermodynamique− principe d’exclusion de Pauli,− statistique de Fermi, densité d’état et dopage− quelques exemples : silicium, GaAs

♦ Propriétés optiques des semi-conducteurs :− interactions lumière / matière : théorie des perturbations dépendant du temps − absorption, émission stimulée, émission spontanée− indice optique des semi-conducteurs : Kramers-Krönig

♦ Lasers à semi-conducteur :− statistique dans un système hors d’équilibre− inversion de population, condition de Bernard et Durrafoug− propriétés spectrales− transport dans les semi-conducteurs (dérive-diffusion, équations de continuité)− diodes laser à homojonction, hétérojonction, puits quantiques− diodes lasers à cavité Fabry-Pérot, à rétroaction distribuée− Guides d’onde optiques : approche ondulatoire et théorie des modes couplés

♦ Travaux Pratiques :− Caractérisation électrique d’un matériau semi-conducteur (effet Hall)− Étude expérimentale d’une liaison par fibre optique

Enseignants : F. Aniel (PU), D. Marris-Morini (MC), V. Yam (MC)

Prérequis : Introduction à la physique des solides et à la théorie de la conductivité de l'UE PhysI-302a du L3-IST

Mise en commun : −−−Nombre maximum d’inscrits : −−−

Contrôle des connaissances : écrit (3/4) + moyenne des TP (1/4)avec écrit = partiel et examen, TP = contrôle continu

nb d’heures : 50 hECTS : 5

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Nom de l’UE : Conception des circuits intégrés analogiques et numériques PhysI-436Responsable : Sylvie Retailleau type d’UE : CM + TD + TP

Mention : Information, Systèmes et Technologie (EEA)

Objectifs : Fournir des connaissances de base sur la conception des circuits intégrés analogiques et numériques, sensibiliser les étudiants aux défauts des circuits intégrés liés à la fabrication et utiliser les outils de CAO (SPICE, Cadence). Les conséquences de l’évolution des technologies sur les performances des circuits intégrés seront présentées.

Contenu des enseignements (avec nb d’heures) Cours TD TP20 h 18 h 12 h

♦ Fabrication de circuits intégrés (CI) :− technologies CMOS, bipolaire et biCMOS− composants intégrés : résistances, capacités, inductances, diodes, transistors

♦ Conception des circuits intégrés analogiques :− sous circuits en CMOS : CMOS diode, résistance active, source de courant, miroir de

courant, référence de tension et de courant− amplificateurs : inverseurs, amplificateurs différentiels, amplificateurs cascadés,

amplificateurs de sortie− AOP simple : conception de l’AOP, compensation en fréquence, conception de l’AOP à

deux étages♦ Conception des circuits intégrés numériques CMOS :

− éléments de base : modèle de l’inverseur, portes élémentaires NAND, NOR, délais− éléments composés combinatoires : portes complexes statiques, portes de transmission

(MUX/Comparateur/XOR)− conception de CI numériques (synchrones) : horloge à 2 phases sans recouvrement,

registre à décalage, mémoires (statiques et dynamiques)♦ Travaux Pratiques :

− initiation à l’outil de CAO (Cadence)− conception d’un amplificateur différentiel (rôle des sources de courant)− conception d’un AOP à 2 étages− conception d’un multiplieur (standard cell– placement)− simulation de portes logiques de base (full custom)

Enseignants : D. Marris-Morini (MC), H. Mathias (MC), S. Retailleau (PU), M. Zhang (MC)

Prérequis : UE Électronique analogique : de l'électron au circuit du L3-IST ou équivalentUE Électronique numérique du L3 IST ou équivalent

Mise en commun : −−−Nombre maximum d’inscrits : −−−

Contrôle des connaissances : écrit (3/4) + moyenne des TP (1/4)avec écrit = partiel et examen, TP = contrôle continu

nb d’heures : 50 hECTS : 5

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Nom de l’UE : Architecture des processeurs PhysI-437Responsable : Alain Mérigot type d’UE : CM + TD + TP

Mention : Information, Systèmes et Technologie (EEA)

Objectifs : Approfondir les notions étudiées en électronique numérique et présenter les méthodes associées à la mise en œuvre de systèmes de calcul complexes. Deux types de systèmes sont particulièrement considérés. Dans un premier temps, l'étude des circuits arithmétiques (additionneurs, multiplieurs, etc.) permet d'illustrer le passage d'un algorithme à une architecture régulière, et d'introduire des techniques de base en architecture (parallélisme, pipeline). Dans un deuxième temps, l'étude des processeurs permet d'illustrer la mise en œuvre de systèmes programmables. L'accent est mis sur la conception d'un processeur et non sur la description d'architectures existantes. Les principales méthodes architecturales (microprogrammation, pipeline) sont abordées, ainsi que quelques notions avancées (hierarchie-mémoire, ordonnancement). Cette UE s'adresse prioritairement aux étudiants s'orientant vers l'électronique numérique, mais peut également intéresser des étudiants souhaitant approfondir leurs connaissances en génie informatique.

Contenu des enseignements (avec nb d’heures) Cours TD TP20 h 18 h 12 h

♦ Circuits arithmétiques :− passage d'un algorithme à une architecture− codage des nombres− additionneurs, multiplieurs, diviseurs, opérateurs flottants− performances des opérateurs, pipeline, parallélisme

10 h 9 h

♦ Architecture des processeurs :− architecture des ordinateurs, évaluations de performances− processeur microprogrammé− processeur pipeline− notions avancées d'architecture (cache, parallélisme d'instruction)

10 h 9 h

♦ Conception de systèmes numériques avec VHDL 12 h

Enseignants : S. Bouaziz (MC), L. Lacassagne (MC), A. Mérigot (PU)

Prérequis : −−−

Mise en commun : −−−Nombre maximum d’inscrits : −−−

Contrôle des connaissances : écrit (3/4) + moyenne des TP (1/4)avec écrit = partiel et examen, TP = contrôle continu

nb d’heures : 50 hECTS : 5

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Nom de l’UE : Informatique industrielle PhysI-441Responsable : Samir Bouaziz type d’UE : CM + TD + TP

Mention : Information, Systèmes et Technologie (EEA)

Objectifs : Le but de cet enseignement est une introduction à la conception de systèmes électroniques numériques à base de circuits programmables et des microprocesseurs. L'objectif est d'initier à la conception conjointe matérielle/logicielle de systèmes à base de microprocesseurs/microcontrôleurs. Des méthodes de conception du logiciel, orienté automate, seront présentées.

Contenu des enseignements (avec nb d’heures) Cours TD TP18 h 16 h 16 h

♦ Conception de systèmes numériques à base de circuits programmables :− notions de base : circuits programmables, caractérisation d'un systèmes synchrones− conception d'une architecture dédiée à partir d'un algorithme : chemins de données et

de contrôle− notion de bus multiplexé et mécanisme d'adressage de périphériques (mémoires)

♦ Conception des systèmes de contrôle à base de microcontrôleurs :− étude d'entrées/sorties en général (PWM, Timers, CAN, CNA…)− méthode de spécification et codage d'applications par automates : exemple− introduction aux systèmes programmés à base de microprocesseurs/microcontrôleurs− architecture d'un système à base de microprocesseur : étude de cas UC, mémoire, IO....− le langage d'assemblage, langages de haut niveau (C), édition de lien (librairie Startup)

♦ Mécanisme pour l'échange de données− interruptions matérielles et logicielles et leur mise en œuvre− mécanismes de synchronisation− protocoles d'échange : poignée de mains, maître-esclave…− étude de cas : ligne série RS232

♦ Échanges de données inter-systèmes :− bus multiplexés : protocole, étude de cas bus I2C, étude au niveau électrique et

matériel/logiciel♦ Travaux Pratiques :

− Utilisation d'un environnement de conception de programmes et d'une carte industrielle à base de microcontrôleur et mise en œuvre d'automates simples.

− Étude de cas d'interfaces simples (clavier, timer, interruption…)− Mise en œuvre d'une application d'acquisition de mesures capteurs (CAN, PWM…)− Spécification d'une communication de données et mise en œuvre par logiciel d'une

application d'échange de données (point à point) inter-calculateurs

Enseignants : S. Bouaziz (MC), M. Fan (MC), M. Gouiffes (MC), G. Pradel (MC), P. Varoqui (PRAG)

Prérequis : une des deux UE d'électronique numérique du L3-IST ou équivalentUE d'informatique générale du L3-IST ou équivalent

Mise en commun : −−−Nombre maximum d’inscrits : −−−

Contrôle des connaissances : écrit (3/4) + moyenne des TP (1/4)avec écrit = partiel et examen, TP = contrôle continu

nb d’heures : 50 hECTS : 5

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Nom de l’UE : Informatique industrielle 2 PhysI-442Responsable : Lionel Lacassagne et Franck bimbard type d’UE : CM + TD + TP

Mention : Information, Systèmes et Technologie (EEA)

Objectifs : Le but de cet enseignement est, dans une première partie, une étude des systèmes à microprocesseurs Intel, l'architecture des processeurs Intel, l'apprentissage de la programmation en Assembleur, les périphériques d'entrées/sorties (E/S), l'échange par poignée de main, l'utilisation des signaux de contrôle, le travail en interruption, les compteurs/timers (gestion du temps, génération d'interruption…), le contrôleur d'interruptions (interruptions vectorisées, sous-programme d'interruption) et les chaînes d'acquisition des données. Dans un deuxième temps, les processeurs de traitement du signal (DSP) sont étudiés et des applications sont présentées.

Contenu des enseignements (avec nb d’heures) Cours TD TP24 h 6 h 20 h

♦ Processeurs Intel - Interfaçage− Architecture d'un microprocesseur Intel :o registres, unité centrale, codage d'une instructiono segmentation, gestion mémoire, E/S

− Programmation en assembleur : structure d'un programme, exemples de programme, chaîne de développement d'un programme

− Périphériques d'E/S parallèle :o rôle d'un périphérique E/S parallèleo programmation et exemples d'application

− Compteurs/timers : rôle d'un compteur/timer, programmation et exemples d'application− Interruptions :o principe des interruptions, table d'interruption, sous-programme d'interruptiono programmation et exemples d'application

16 h 6 h 8 h

♦ DSP - architectures pour le traitement multimédia− Approche architecture : caractéristique des processeurs modernes (cache + DMA +

unités de calcul rapide)− Architecture des ordinateurso registres, unités de calculso particularités des architectures parallèles VLIW (8 unités de calcul), impact sur le

code− Outils de développement (compilateur, assembleur, simulateur, débogueur)− Problème des entrées/sorties (cache DMA)− Techniques d’optimisations logicielles− Étude de différents cas d’école :o produit scalaire et applications d’optimisations logicielleso calcul d’histogramme : impact des aléas de données

− TP 1 : prise en main des outils de compilation/simulation et programmation produit scalaire

− TP 2 : programmation de différents filtres non récursifs en 8 et 16 bits− TP 3 : étude et codage de différents filtres récursifs, comparaison avec la librairie de

Texas Instrument

8 h 12 h

Enseignants : C. Clapier (MC), A. Elouardi (MC), L. Lacassagne (MC)

Prérequis : UE PhysI-441 ou équivalent

Mise en commun : −−−Nombre maximum d’inscrits : −−−

Contrôle des connaissances : écrit (3/4) + moyenne des TP (1/4)avec écrit = partiel et examen, TP = contrôle continu

nb d’heures : 50 hECTS : 5

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Nom de l’UE : Conception orientée objet PhysI-443Responsable : Samia Bouchafa type d’UE : CM + TD + TP

Mention : Information, Systèmes et Technologie (EEA)

Objectifs : Cet enseignement vise à donner les bases nécessaires de la conception orientée objet à travers l’étude des structures de données classiques (tableau, liste, arbre, graphe) ainsi que des algorithmes qui leur sont associés. Les notions abordées sont illustrées en langage C++.

Contenu des enseignements (avec nb d’heures) Cours TD TP21 h 5 h 24 h

♦ Généralités sur la conception orientée objet− Classe et objets− Encapsulation− Héritage/Composition− Surcharge− Polymorphisme− Ponts entre C et C++

♦ Du codage à la compilation− Environnement de programmation− Chaîne de compilation et fichiers. Makefile.− Compilation séparée, édition des liens

♦ Introduction à la complexité algorithmique♦ Comprendre la récursivité♦ Structures de données : implémentation en C++

− Rappels sur les pointeurs− Liste, pile, file− Arbre : représentation, propriétés− Graphe : représentation, propriétés

♦ Algorithmes pour les structures de données− Listes : insersion, suppression, tri, recherche, recherche avec tables de hachage− Arbres : parcours− Graphes : parcours, fermeture transitive, tri topologique, recherche de l’arbre de

recouvrement minimal, recherche du plus court chemin

Enseignants : S. Bouchafa (MC), B. Laroche (MC)

Prérequis : principes de base de programmationsyntaxe du langage C

Mise en commun : −−−

Nombre maximum d’inscrits : −−−Contrôle des connaissances : écrit (3/4) + moyenne des TP (1/4)

avec écrit = partiel et examen, TP = contrôle continu

nb d’heures : 50 hECTS : 5

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Nom de l’UE : Réseaux de télécommunication PhysI-444Responsable : Véronique Vèque type d’UE : CM + TD + TP

Mention : Information, Systèmes et Technologie (EEA)

Objectifs : Cette UE vise à donner les bases nécessaires concernant les réseaux de télécommunication et Internet en particulier.

Contenu des enseignements (avec nb d’heures) Cours TD TP20 h 10 h 20 h

♦ Typologie des réseaux♦ Applications réseau♦ Matériels et logiciels réseau♦ Concepts de communication : connexion, protocole♦ Conception de protocoles de communication♦ Internet, architecture TCP/IP♦ Adressage et routage dans l’Internet♦ Communication inter-processus : les sockets♦ Applications client-serveur et pair-à-pair

Enseignants : A. Busson (MC), G. Pradel (MC), V. Vèque (PU)

Prérequis : UE d'Informatique générale du L3-IST ou équivalentUE fortement conseillée pour le M2P R&T

Mise en commun : −−−Nombre maximum d’inscrits : −−−

Contrôle des connaissances : écrit (3/4) + moyenne des TP (1/4)avec écrit = partiel et examen, TP = contrôle continu

nb d’heures : 50 hECTS : 5

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Nom de l’UE : Signal et image PhysI-451Responsable : Cécile Durieu type d’UE : CM + TD + TP

Mention : Information, Systèmes et Technologie (EEA)

Objectifs : Cet enseignement vise tout d’abord à donner les bases nécessaires concernant les signaux aléatoires. L’estimation statistique est ensuite abordée, avant tout pour illustrer les notions vues précédemment. Enfin, quelques éléments sur les signaux et systèmes multidimensionnels sont présentés. L’approche proposée dans cette UE sera orientée vers l’approfondissement des théories et modèles sous-jacents.

Contenu des enseignements (avec nb d’heures) Cours TD TP20 h 18 h 12 h

♦ Signaux aléatoires :− vecteurs aléatoires, corrélation, covariance− espérance conditionnelle− vecteurs gaussiens− représentations temporelles− moments d’ordre 2− stationnarité, ergodicité− représentation spectrale, périodogramme− filtrage, formule des interférences− modèles ARMA

12h 12h 8h

♦ Notions d’estimation statistique :− biais, variance, erreur quadratique moyenne− moindres carrés− maximum de vraisemblance,− estimation linéaire en moyenne quadratique,− estimation bayésienne

6h 6h 4h

♦ Éléments sur les signaux et systèmes multidimensionnels :− exemples de signaux et leur transformée de Fourier− filtrage non-linéaire, filtrage médian

2h

Enseignants : C. Durieu (MC), M. Kieffer (MC)

Prérequis : UE Probabilités du L3-IST ou équivalentUE Signaux, systèmes linéaires et asservissements du L3-IST ou équivalent

Mise en commun : −−−Nombre maximum d’inscrits : −−−

Contrôle des connaissances : écrit (3/4) + moyenne des TP (1/4)avec écrit = partiel et examen, TP = contrôle continu

nb d’heures : 50 hECTS : 5

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Nom de l’UE : Signal et Image PhysI-452Responsable : M. Kieffer type d’UE : CM + TD + TP

Mention : Information, Systèmes et Technologie (EEA)

Objectifs : Cet enseignement vise à donner les bases nécessaires concernant le traitement d’image et les signaux aléatoires. On montre que des traitements élémentaires suffisent à rendre un système autonome en environnement simple. Puis, quelques notions de base de modélisation et d’estimation statistique sont abordées, avec des applications dans différents domaines des sciences de l’ingénieur.

Contenu des enseignements (avec nb d’heures) Cours TD TP20 h 18 h 12 h

♦ Traitement d’images :− images et traitement d'image : définition, exemples, spécificités traitement d'image et

traitement du signal− exploitation de l'histogramme : égalisation, seuillage− transformée de Hough− introduction à la morphologie mathématique − érosion, dilatation, ouverture et fermeture binaires − reconstruction géodésique, étiquetage en composantes connexes− squelette.− introduction à la classification, algorithme des k-moyennes.

8 h 7,5 h 4 h

♦ Signaux aléatoires :− vecteurs aléatoires, corrélation, covariance− espérance conditionnelle− vecteurs gaussiens− représentations temporelles− moments d’ordre 2− stationnarité, ergodicité− représentation spectrale, périodogramme− filtrage, formule des interférences− modèles ARMA

7 h 6 h 8 h

♦ Notions d’estimation statistique :− biais, variance, erreur quadratique moyenne− moindres carrés − estimation linéaire en moyenne quadratique,− estimation bayésienne− maximum de vraisemblance,− applications de l’estimation statistique

6 h 4,5 h

Enseignants : S. Bouchafa (MC), M. Kieffer (MC), S. Le Hégarat (PU), B. Zavidovique (PU)

Prérequis : UE Probabilités du L3-IST ou équivalent

Mise en commun : −−−Nombre maximum d’inscrits : −−−

Contrôle des connaissances : écrit (3/4) + moyenne des TP (1/4)avec écrit = partiel et examen, TP = contrôle continu

nb d’heures : 50 hECTS : 5

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Nom de l’UE : Traitement de l’image et du signal PhysI-453Responsable : Samia Bouchafa type d’UE : CM + TD + TP

Mention : Information, Systèmes et Technologie (EEA)

Objectifs : Approfondir l’enseignement du traitement du signal et de l’image dispensé dans la majeure correspndante du M1 et initier les étudiants à une problématique de recherche.

Contenu des enseignements (avec nb d’heures) Cours TD TP20 h 14 h 16 h

♦ Traitement d’image :− Approche « signal » du traitement d’image− Introduction au traitement de séquences d’images− Mise en correspondance et corrélation

12 h 9 h 4 h

♦ Inversion de données et imagerie :− problème inverses et problèmes mal-posés− régularisation d’un problème mal-posés− extension probabiliste− l’analyse sepctrale vue comme un problème inverse

8h 5 h 12 h

Enseignants : S. Bouchafa (MC), C. Durieu (MC), B. Zavidovique(PU)

Prérequis : UE PhysI-451 ou PhysI-452 du M1 IST ou équivalent

Mise en commun : −−−Nombre maximum d’inscrits : −−−

Contrôle des connaissances : écrit (3/4) + moyenne des TP (1/4)avec écrit = partiel et examen, TP = contrôle continu

nb d’heures : 50 hECTS : 5

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Nom de l’UE : Traitement de l'image et vision PhysI-454Responsable : Bertrand Zavidovique type d’UE : CM + TD + TP

Mention : Information, Systèmes et Technologie (EEA)

Objectifs : Montrer aux étudiants une approche pragmatique conduisant à l'analyse d'un signal particulier, l'image, dont le contenu sémantique l'emporte très vite sur les caractéristiques de transmission. Certains fondements mathématiques sont expliqués et l'étudiant y retrouvera naturellement des outils connus de lui par ailleurs.

Contenu des enseignements (avec nb d’heures) Cours TD TP20 h 18 h 12 h

♦ Introduction :− qu'est ce qu'une image ?− pourquoi le traitement d'image ?− illustration sur SAR, couleur

♦ Fondements mathématiques du traitement d'images :− distributions, Fourier− convolution de fonctions− exemples d'application : échantillonnage, équation de diffusion

♦ Approche descriptive :− détection de contours par filtrage linéaire− détection de contours par suivi− codage et description− étiquetage en composantes simples

♦ Reconnaissance de formes dans les images :− directe : corrélation, transformée de Radon− d'après contours : introduction aux grammaires− reconnaissances de chaînes par programmation dynamique

Enseignants : S. Bouchafa (MC), L. Lacassagne (MC), B. Zavidovique (PU)

Prérequis : bonne maîtrise de l'analyse intégrale ou différentielle du L1 et L2

Mise en commun : −−−Nombre maximum d’inscrits : −−−

Contrôle des connaissances : écrit (3/4) + moyenne des TP (1/4)avec écrit = partiel et examen, TP = contrôle continu

nb d’heures : 50 hECTS : 5

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Nom de l’UE : Théorie de l’information et codage de source PhysI-455Responsable : Michel Kieffer type d’UE : CM + TD + TP

Mention : Information, Systèmes et Technologie (EEA)

Objectifs : Donner un premier aperçu de ce qu’est la théorie de l’information en insistant sur la compression (codage sans perte, codage avec perte, par transformée…). Présenter les éléments constitutifs d’un algorithme de compression (codeur de son, d’images fixes, de vidéo). Illustrer ces notions par une présentation de certaines normes telles que JPEG, JPEG 2000, H264, MPEG 2 layer 3… et par une mise en œuvre de ces techniques lors de travaux pratiques. Sensibiliser les étudiants aux aspects du cours en lien avec la recherche. Cette UE est recommandée pour une poursuite d’étude en M2R SAR ou en M2P R&T. Elle peut être intéressante pour le M2R ATSI. Elle peut également être utile en M2RSETI ou dans les M2PSET et SECI, où la mise en œuvre matérielle de ces algorithmes peut être abordée.

Contenu des enseignements (avec nb d’heures) Cours TD TP20 h 18 h 12 h

♦ Introduction à la théorie de l’information :− modèles de source− théorème de Shannon pour le codage de source

♦ Codage sans perte :− codage de Huffman− codage de Lempel-Ziv− codes arithmétiques− décodeurs correspondants

♦ Codage avec perte :− courbes débit-distorsion− allocation optimale de bits, algorithme de Shoam-Gersho− codage prédictif − quantification scalaire, algorithme de Lloyd-Max− quantification vectorielle, K-moyennes

♦ Transformations bidimensionnelles par bloc :− représentation vectorielle et matricielle d’une image− transformations unitaires séparables− Transformations usuelles− Application à la compression d’image. Gain de codage

♦ Introduction aux normes de compression (sons, images fixes, vidéo…)♦ Travaux Pratiques :

− Compression sans perte : qu’y a-t-il derrière Winzip ?− Codage d’images fixes : de JPEG à JPEG 2000− Codage vidéo : de motion-JPEG à H263 et au-delà... démythifiez DivX !

Enseignants : M. Kieffer (MC)

Prérequis : UE Probabilités du L3-IST ou équivalentUE Signal et image (451 ou 452) ou équivalent

Mise en commun : UE commune au master InformatiqueNombre maximum d’inscrits : 30

Contrôle des connaissances : écrit (3/4) + moyenne des TP (1/4)avec écrit = partiel et examen, TP = contrôle continu

nb d’heures : 50 hECTS : 5

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Nom de l’UE : Modélisation numérique de phénomènes physiques et notions d'optimisation PhysI-462Responsable : Michel Kieffer type d’UE : CM + TD-TP

Mention : Information, Systèmes et Technologie (EEA)

Objectifs : De nombreux problèmes industriels ou de recherche rencontrés en physique et en sciences de l’ingénieur ne permettent pas d’obtenir une solution analytique et nécessitent pour leur résolution la mise en œuvre de méthodes numériques. Cette UE a pour objectif de donner à l'étudiant un aperçu des principales méthodes de modélisation numériques utilisées dans le traitement des données et la simulation et de les illustrer sur différents exemples. Cet enseignement permettra en outre d’analyser de façon critique les résultats fournis par les logiciels de simulation. C’est avant tout une UE de calcul numérique illustrée par différents problèmes issus de la physique et des sciences pour l’ingénieur. Son ambition est d’aider le futur ingénieur ou chercheur à ne plus se trouver démuni face à un problème réel dont la complexité dépasse les exemples académiques qu’il a pu aborder au cours de sa formation.

Contenu des enseignements (avec nb d’heures) Cours TD-TP intégés26 h 24 h

♦ Modélisation numérique de phénomènes physiques− introduction : présentation des outils numériques utilisés en sciences de l’ingénieur et

des principaux problèmes à résoudre (thermique, mécanique, électromagnétique…)− résolution d’un problème stationnaire :o méthode de discrétisation des équations aux dérivées partielles (méthode des

différences finies)o forme intégrée des équations aux dérivées partielleso applications : conduction dans un métal, champ électrique dans un condensateur

− méthodes de résolution de systèmes linéaires : méthodes directes, méthodes itératives, applications à la résolution des circuits électriques

− méthode d’intégration : méthode des rectangles, méthode des trapèzes, méthode de Simpson, méthode de Newton-Côtes, application : calcul de la charge sur l’électrode d’un condensateur

− résolution d’un problème évolutif dans le temps :o méthodes d’Euler, Leapfrog, Crank Nicolson, Runge-Kutta, applications :

mécanique céleste, effet tunnelo méthodes de résolution de systèmes non linéaires : méthodes d’encadrement,

méthode du point fixe (Newton-Raphson, méthode de la sécante), application au transfert thermique et à un circuit à diode

− Optimisation non contrainte de fonctions : notions de base

Enseignants : L. Daniel (MC)

Prérequis : cours d’analyse et d’algèbre vus en Licence

Mise en commun : −−−Nombre maximum d’inscrits : −−−

Contrôle des connaissances : écrit (1/2) + moyenne des TP (1/2)avec écrit = partiel et examen, TP = contrôle continu

nb d’heures : 50 hECTS : 5

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Nom de l’UE : Imagerie pour l’astrophysique PhysI-464Responsables : Alain Abergel et Pascal Bordé type d’UE : CM + TD + TP

Mention : Information, Systèmes et Technologie (EEA)

Objectifs : L'objectif de cette UE est de fournir aux étudiants des connaissances de bases solides sur la formation des images et leur détection. Si le contexte est l’astrophysique, le but est de donner des compétences qui pourront s’appliquer dans tous les domaines (physique médicale, observation de la terre, etc). Les notions théoriques étudiées durant cette UE, de même que celles de traitement du signal et d’électronique vues durant les années de L3 et de M1, seront directement appliquées en TP avec des instruments d’observation performants travaillant dans les domaines spectraux visible et radio.

Contenu des enseignements (avec nb d’heures) Cours TD TP15 h 15 h 20 h

♦ Signaux astronomiques, instruments au sol et spatiaux♦ Rayonnement et photométrie

− corps noir− loi de Planck− raies spectrales− radiométrie

♦ Imagerie− formation des images− diffraction− optique de Fourier− télescopes & antennes− fonds et bruits

♦ Récepteurs de rayonnement− notion de chaîne de détection− échantillonnage du plan focal− sources de bruit− différents type de détecteurs : photomultiplicateurs, CCD, bolomètres, etc

♦ Les contraintes des grands instruments au sol et spatiaux♦ Travaux Pratiques

− Imagerie astronomique dans le domaine visible, sous la coupole du bât. 470− Radiastronomie avec Rameau (réseau d'antennes micro-ondes pour l'enseignement de

l'astrophysique)

Enseignants : A. Abergel (PU), P. Bordé (MC), H. Dole (MC), M. Olivier (Astronome-adjoint)

Prérequis : connaissances de base en traitement du signal et en électronique

Mise en commun : Enseignement commun au M1 Physique appliquée et mécaniqueNombre maximum d’inscrits : −−−

Contrôle des connaissances : écrit (3/4) + moyenne des TP (1/4)avec écrit = partiel et examen, TP = contrôle continu

nb d’heures : 50 hECTS : 5

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Nom de l’UE : Travail d’études et de recherche (TER) PhysI-471Responsable : Béatrice Laroche type d’UE : Projet

Mention : Information, Systèmes et Technologie (EEA)

Objectifs : − effectuer un travail bibliographique et/ou de préparation sur un sujet donné,− mettre en œuvre les connaissances acquises pendant l'année lors de la réalisation d’un projet pendant au moins 2 semaines,− rédiger un rapport de synthèse,− présenter oralement de manière synthétique un travail.

Contenu des enseignements (avec nb d’heures) Projet♦ travail bibliographique♦ réalisation et rapport

Préparation + 2 semaines à temps

complet

Enseignants : nombreux enseignants de la formation iu vacataires

Prérequis : fonction du sujet choisi

Mise en commun : −−−Nombre maximum d’inscrits : −−−

Contrôle des connaissances : travail de préparation avec rapport (1/6), travail pendant le TER (1/3)rapport final (1/4), soutenance orale (1/4)

nb d’heures : Préparation + 2 semaines à temps completECTS : 5

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Nom de l’UE : Anglais et communication PhysI-472Responsables : Dominique Lagrost et Marie-Agnès Manry type d’UE : Enseignement intégré

Mention : Information, Systèmes et Technologie (EEA)

Objectifs : ♦ donner une culture d’anglais scientifique qui est indispensable à des étudiants de ce niveau et les préparer au TOIEC (test of English for

international communication) qui est reconnu par de nombreuses entreprises internationales et certaines universités ;♦ apprendre aux étudiants à rédiger un curriculum vitae, une lettre de motivation et les entraîner aux techniques de l'exposé oral.

Contenu des enseignements (avec nb d’heures) Enseignement intégré♦ anglais : reprises grammaticales et approfondissement, acquisition de vocabulaire et

préparation au TOEIC, expression orale (exposé)♦ communication : rédaction de curriculum vitae, de lettre de motivation et entraînement

aux techniques de l'exposé oral

36 h

14 h

Enseignants : D. Lagrost (PRAG), P. Torkomyan, M.-A. Manry

Prérequis : −−−

Mise en commun : −−−Nombre maximum d’inscrits : −−−

Contrôle des connaissances : anglais : écrit (1/3) + contrôle continu écrit et oral (1/3)avec écrit = partiel et examencommunication : contrôle continu écrit et oral (1/3)

nb d’heures : 50 hECTS : 5

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Nom de l’UE : Nanotechnologies PhysFA-454AResponsable : Odile Stephan type d’UE : CM + TD + TP

Mention : Information, Systèmes et Technologie (EEA)

Objectifs : Cette UE aborde par une approche expérimentale le monde des nanotechnologies. Elle est proposée aux étudiants de master de différentes filières. Cette UE se découpe en trois parties distinctes : nanoélectronique, microscopie en champ proche et microscopie électronique ; ce qui permet de mettre en évidence l'interdisciplinarité des nanotechnologies dans les domaines des sciences physiques et chimiques, de l'électronique, de l'informatique et du traitement des données.

Contenu des enseignements (avec nb d’heures) Cours TD TP20 h 8 h 24 h

♦ Nanoélectronique :− généralités sur le traitement des informations− structures à blocage de Coulomb− réalisation structures en salle blanche et caractérisation (AFM, électrique)− simulations de résultats électriques

8 h 8h

♦ Microscopie de champ proche :− nanoscopie par effet tunnel (STM)− nanoscopie à force atomique (AFM)− acquisition en STM d'images de surfaces et mesures par spectroscopie tunnel

10 h 8h

♦ Microscopie électronique :− imagerie, notion de résolution, interaction élastique incohérente, interaction élastique

cohérente− nano-analyse chimique− synthèse par arc électrique de nanotubes− observation au microscope et mesures par spectroscopie de pertes d'énergie d'électrons

2h 8 h 8h

Enseignants : E. Boer-Duchemin (MC), É. Dufour-Gergam (PU), F. Bouquet (MC), A. Bournel (PU), A. Dazzi (MC), P. Lecoeur (PU), C. Mory (MC), D. Nutarelli (MC), O. Plantevin (MC), O. Stephan (PU), N. Vernier (MC), V. Yam (MC)

Prérequis : des bases en mécanique quantique et en physique du composant sont fortement recommandées

Mise en commun : UE commune aux masters Physique fondamentale et Physique appliquée et mécanique, aux dpt Matériaux et Optronique de l'IFIPS

Nombre maximum d’inscrits : 24

Contrôle des connaissances : écrit (1/2) + moyenne des TP (1/2)avec TP = contrôle continu et oral

nb d’heures : 52 hECTS : 5