Méthodes inspirées de la nature et leur implémentations pour les signaux en communications et les biosignaux

自然与通讯与生物信号的启发方法

• 批准号: RGPIN-2015-03674
• 负责人: Massicotte, Daniel
• 金额: $ 2.19万
• 依托单位: Université du Québec à Trois-Rivières
• 依托单位国家: 加拿大
• 项目类别: Discovery Grants Program - Individual
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2016-01-01 至 2017-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=612501
• 关键词: thodes; inspir; es; de; la

Plusieurs solutions innovatrices de traitement du signal en communications et biomédical trouvent leur source dans des techniques modernes de traitement numérique, contraintes par un critère de compromis performance/complexité. Dans le cas de problèmes dits complexes, un nombre élevé de paramètres, souvent dans un modèle nonlinéaire, dynamique et non stationnaire, ne permet pas l'application des méthodes conventionnelles. Ce programme de recherche vise à répondre à des problèmes caractérisés par une quantité d'informations massive, par exemple, les réseaux de capteurs communicants, le système MIMO massif (grand nombre d'antennes - massive MIMO) et la mesure en biomédical (capteurs EMG matriciels). Notre méthodologie consiste à appliquer et adapter de nouveaux algorithmes non linéaires s'inspirant de la nature (nature-inspired methods). Il s'agit de méthodes mimant des principes naturels, biologiques ou physiques, telles les biomimétiques (métaheuristiques) en optimisation; réseaux de neurones et machines à vecteurs de support (Support Vector Machine) en classification. Des méthodes telles que les fractals, l'acquisition comprimée (compressive sensing) et la théorie du chaos seront également mises à contribution. Un autre aspect important des travaux concerne l'implémentation VLSI (AS-DSP, FPGA, ASIC) des algorithmes qui sont développés pour répondre à des besoins réels. L'objectif de ce programme est de proposer une chaîne de traitement de signaux basée sur des approches et algorithmes s'inspirant de la nature et offrant le meilleur compromis performance/complexité pour une mise en œuvre parallèle et efficiente. Les domaines de communications mobiles et du biomédical sont ciblés car caractérisés par un flot d'informations massives : A) Un problème majeur des communications mobiles est la recherche de solutions augmentant la bande passante dans des milieux de plus en plus encombrés d’interférences multiples. Récemment, les systèmes MIMO massifs (grand nombre d'antennes) suscitent un intérêt considérable (ex: villes intelligentes), tout comme les réseaux de capteurs communicants, le précodage, estimateur des canaux et les réseaux à relais. B) Un autre cas étudié est le traitement des biosignaux générés par des matrices de capteurs électromyographies (EMG) pour l’extraction d'informations cliniques neuromusculaires. La méthodologie proposée vise le cas concret de la catégorisation des lombalgies chroniques non spécifiques, problème de santé majeur en attente de méthodes de diagnostic systématique. Ces deux domaines, a priori distincts, présentent d’un point de vue de la modélisation, une analogie que nous avons pu constater et exploiter, soit un modèle MIMO. Ce constat nous mène à des idées de solutions innovatrices tant pour les communications que le biomédical.

Plusieurs solutions innovatrices de traitement du signal en communications et biomedical trouvent profesource dans des techniques modernes de traitement numérique，constraintes par un critère de compromis performance/complexité.在复杂的问题中，一个参数的名称，通常是非线性、动态和非静态的，不允许应用常规方法。Ce programme de rescherche vise à répondre à des problems caractérisés par une quantité d'informations massive，paragraph，les réseaux de captured communicants，le système MIMO massive（grand nombre d'antennes-massive MIMO）et la mesure en biomedical（captureEMG matriciels）. Notre méthodologie consiste à appliquer et adapter de nouveaux algorithmes non linéaires s'inspirant de la nature（nature-inspired methods）. Il s'agit de methodes mimant des principes naturels，biologiques ou physiques，telles les biomimétiques（metaimistiques）en optimisation; réseaux de neurones et machines à vectores de support（Support Vector Machine）en classification. Des methodes telles que les fractals，l'acquisition qualification（compressive sensing）et la théorie du chaos seront également mises à contribution. Un autre aspect important des travaux concerne l'implémentation VLSI（AS-DSP，FPGA，ASIC）des algorithmes qui sont dépés pour répondre à des besoins réels. 该方案的目标是提出一种基于自然启发的方法和算法的信号处理方法，并提供最佳的性能/复杂性，以实现一种并行和高效的信号处理方法。 Les domaines de communications mobiles et du biomédical sont ciblés car caractérisés par un flot d'informations benefits： A）Un problème majeur des communications mobiles est la recherche de solutions augmentant la bande passante dans des milieux de plus en plus encombrés d'interfécourse multiples. MIMO天线系统（grand nombre d'antennes）包括一个可考虑的系统（例如：智能城市），完全类似于通信captured网络、预编码、canaux估计器和中继网络。 B）Un autre cas étudié est le treitement des biosignaux générés par des matrices de captured electromyographies（EMG）pour l'extraction d'informations cliniques neuromusculaires.方法学的提出是针对慢性非特异性肺病分类的具体实例，即诊断系统方法中的重大疾病问题。 这两个领域，一个先验的区别，提出了一个观点的价值德拉modélisation，一个类比，我们avons pu constater和exploiter，所以一个modèle MIMO。Ce constat nous mène à des idees de solutions innovatrices tant pour les communications que le biomedical.