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Article de conférence

Optimizing the Parity-Check Matrix for Syndrome-Based Neural Decoders

Auteurs : De Boni Rovella Gastón, Benammar Meryem, Benaddi Tarik et Meric Hugo

In Proc. 36th International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC), Istanbul, Turkiye, September 1-4, 2025.

In this work, we investigate the design of the parity-check matrix in the recently introduced Syndrome-Based Neural Decoders, which are powerful neural-network-based channel decoders. We show that the structure of the parity-check matrix has a crucial effect on the decoder’s performance, propose an information-theoretic metric to describe this effect, and suggest an algorithm to construct a parity-check matrix accordingly. The results are illustrated both analytically and numerically, showing a considerable performance gain for the proposed design without any increase in training or decoding complexity.

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Communications numériques / Systèmes spatiaux de communication et Autre

Une Méthode Plug-and-play pour le Recalage de Nuages de Points

Auteurs : Bouzeid Maurine, Bruel Pierre, Labsir Samy, Poulain Vincent, Tachella Julian, Tourneret Jean-Yves et Youssefi David

In Proc. XXXème Colloque Francophone de Traitement du Signal et des Images (GRETSI), Strasbourg, France, August 25-29, 2025.

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Cet article présente une extension d’une approche plug-and-play pour le recalage de nuages de points 3D. Le problème de recalage de nuages de points 3D est formulé comme un problème inverse, et une approche plug-and-play est utilisée pour conjointement débruiter et recaler les nuages de points. Dans cet article, nous proposons d’optimiser la transformation de recalage en exploitant la structure de groupe de Lie de la transformation rigide SE(3). Des expériences menées sur des nuages de points LiDAR sont présentées mettant en évidence l’amélioration de la méthode par rapport à une méthode existante.

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Traitement du signal et des images / Observation de la Terre

Processus Gaussiens Appliqués à la Bathymétrie des Lacs par Satellite

Auteurs : Heurtier Geoffroy, Ferro-Famil Laurent, Paladino Attilio et Tourneret Jean-Yves

In Proc. XXXème Colloque Francophone de Traitement du Signal et des Images (GRETSI), Strasbourg, France, August 25-29, 2025.

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Différentes méthodes d’imagerie satellitaire sont utilisées pour estimer la bathymétrie des lacs. L’enjeu principal réside dans l’établissement d’une relation précise entre la réflectance dans les bandes spectrales observées et la profondeur de l’eau, une tâche complexe dont les incertitudes peuvent affecter la fiabilité des estimations obtenues. Les approches paramétriques, largement utilisées dans la littérature, reposent sur des modèles établis, tandis que des méthodes non paramétriques ont été explorées plus récemment afin de s’affranchir de certaines hypothèses. Dans cet article, nous proposons une approche bayésienne fondée sur les processus Gaussiens, permettant une modélisation probabiliste des relations spectro-bathymétriques ainsi qu’une quantification rigoureuse des incertitudes associées aux estimations de profondeur.

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Traitement du signal et des images / Observation de la Terre

Méthodes de démosaïquage multispectral pour l’imagerie spatiale

Auteurs : Renaudeau Arthur, Tourneret Jean-Yves, Durou Jean-Denis, Théret Nicolas, Lucas Sylvain et Douaglin Quentin

In Proc. XXXème Colloque Francophone de Traitement du Signal et des Images (GRETSI), Strasbourg, France, August 25-29, 2025.

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Les missions spatiales nécessitent des capteurs alliant hautes résolutions spatiale et spectrale. Pour ce faire, de nouveaux instruments permettent d’obtenir plusieurs bandes spectrales en une seule acquisition. Cela entraîne cependant un sous-échantillonnage, nécessitant un démosaïquage pour reconstruire les images complètes. Cet article présente un état de l’art condensé des méthodes de démosaïquage pouvant être appliquées à un motif de 25 bandes spectrales et évalue leurs performances sur une image réelle du cratère Humboldt situé sur la Lune. Cette analyse montre que les approches itératives et par démélange offrent les meilleures performances en termes de fidélité spectrale et spatiale.

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Traitement du signal et des images / Observation de la Terre

Un nouvel algorithme EM pour le recalage de nuages de points 2D–3D avec association de données probabiliste

Auteurs : Boutiyarzist Younes, Tourneret Jean-Yves, Vincent François et Salmon Philippe

In Proc. XXXème Colloque Francophone de Traitement du Signal et des Images (GRETSI), Strasbourg, France, August 25-29, 2025.

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Cet article présente un nouvel algorithme EM (Expectation-Maximization) pour le recalage robuste de nuages de points 2D–3D issus d’une caméra et d’une carte de référence. Nous nous intéressons à l’estimation conjointe des paramètres d’intérêt (i.e., orientation et position de la caméra), de la proportion d’observations aberrantes et de la variance du bruit de mesure. L’approche proposée repose sur un modèle statistique intégrant des variables latentes permettant de gérer les associations inconnues entre points 2D, points 3D et observations aberrantes, via un modèle de mélange. Des résultats obtenus à partir de données synthétiques montrent l’intérêt de cette démarche en termes de rapidité de convergence de l’algorithme proposé et de robustesse face aux mesures aberrantes.

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Traitement du signal et des images / Localisation et navigation

Modélisation sur groupes de Lie d’une distribution de Von Mises : application à la phase du signal GNSS

Auteurs : Morales Aguirre Estebán, Labsir Samy, Priot Benoît, Gazzino Clément et Pages Gaël

In Proc. XXXème Colloque Francophone de Traitement du Signal et des Images (GRETSI), Strasbourg, France, August 25-29, 2025.

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Les observations de phase de la porteuse dans les récepteurs GNSS permettent un positionnement au centimètre près mais sont affectées par un bruit de phase supposé qui suit une distribution de von Mises, dégradant la performance des estimateurs. Nous proposons une approche novatrice contraignant les paramètres de von Mises—localisation angulaire et dispersion—dans l’espace du groupe de Lie SO(2) × R+. Un estimateur du maximum de vraisemblance sur groupes de Lie, résolu via un algorithme de Newton, améliore la rigueur mathématique et la précision, notamment avec peu d’observations, par rapport aux méthodes euclidiennes.

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Traitement du signal et des images / Localisation et navigation et Autre

Approche bayésienne pour la détection de la déforestation à partir de séries temporelles d’images SAR polarimétriques Sentinel-1

Auteurs : Bottani Marta et Ferro-Famil Laurent

In Proc. XXXème Colloque Francophone de Traitement du Signal et des Images (GRETSI), Strasbourg, France, August 25-29, 2025.

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Les séries temporelles d’images SAR polarimétriques Sentinel-1 (S1) sont cruciales pour analyser les changements environnementaux. La détection de la déforestation, associée à un point de changement dans une série temporelle, doit surmonter les défis liés à la saisonnalité et au caractère aléatoire de la réflectivité des environnements forestiers. Cet article propose une méthode bayésienne appliquée à des séries temporelles de données SAR, exploitant les propriétés polarimétriques partielles des mesures S1 pour une meilleure détection. Les résultats réels montrent que le modèle surpasse les modèles bivariés standards, les méthodes à polarisation unique et une méthode existante basé sur l’imagerie optique.

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Traitement du signal et des images / Observation de la Terre

Fuel Cell Performance Prediction under Variable Conditions Based on Extented Kalman Filter and Random Forests

Auteurs : Pene Serigne-Daouda, Picot Antoine, Savy Nicolas, Jaafar Amine, Turpin Christophe et Gamboa Fabrice

In Proc. IEEE International Symposium on Diagnostics for Electric Machines, Power Electronics and Drives (SDEMPED), Grapevine, Texas, USA, August 24-27, 2025

Fuel cell is a promising alternative to battery in heavy duty mobility. Though, efforts are needed for the development of reliable fuel cell aging models that could be integrated in control strategies. The present paper presents a voltage prediction model based on an Extended Kalman Filter that track the key parameters of the different losses of the fuel cell quasi-static model. The ohmic resistance is predicted thanks to a random forests algorithm taking into account the operating variables. The proposed method is evaluated on experimental data from an aging campaign of a 1 kW stack with a heavy transportation profile. The prediction capacity of the method is evaluated for several learning duration. It shows very good results with less than 2 % errors from 400 h of learning. The ohmic resistance modeling based on random forests gives a relevant estimation with about 4 % error, even for short learning duration.

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Partitionnement de Graphe pour l'Identification de Goulots d'Étranglement Partagés

Auteurs : Grislain Paul, Lochin Emmanuel et Tourneret Jean-Yves

In Proc. XXXe Colloque Francophone de Traitement du Signal et des Images (GRETSI), Strasbourg, France, August 25-29, 2025.

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Un réseau IP peut être représenté sous la forme d'un graphe où les noeuds sont des routeurs et les arêtes des liens de communication IP. Ce graphe aide à analyser les interactions et les flux d'information au sein du réseau. Chaque routeur, agissant comme une file d'attente, gère le trafic avec une capacité de mémoire tampon et un débit de sortie. Lorsque le trafic entrant dépasse cette capacité, une congestion se produit, dégradant le service. Identifier ces goulots d'étranglement est crucial pour évaluer la performance du réseau. Cet article explore une méthode de partitionnement de graphe permettant de regrouper les flux partageant un goulot commun à l'aide d'un modèle probabiliste plus général que ceux de la littérature.

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Réseaux / Systèmes spatiaux de communication

Un Nouveau Modèle Probabiliste pour l’Identification Modale sur un Diagramme de Campbell

Auteurs : Berezin Alexandre, Rotrou Yann, Tourneret Jean-Yves et Vincent François

In Proc. XXXème Colloque Francophone de Traitement du Signal et des Images (GRETSI), Strasbourg, France, August 25-29, 2025.

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L’identification modale des machines tournantes constitue un enjeu majeur pour la conception industrielle, notamment dans le domaine aéronautique. Dans ce contexte, la présence d’harmoniques et la dépendance des modes au régime compliquent l’analyse des signaux. Cet article propose un modèle probabiliste original pour détecter les modes propres à partir d’une carte de détection construite sur un diagramme de Campbell. Deux variantes de l’algorithme EM sont développées : une version classique et une version à classification sous contrainte (CEM) garantissant l’unicité des affectations le long des harmoniques. Les performances sont évaluées à l’aide de données simulées et comparées à la méthode RANSAC. Les résultats montrent que l’approche proposée améliore la précision d’identification et la robustesse aux outliers.

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Traitement du signal et des images / Autre

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