Publications

Articles, Thèses, Brevets, Séminaires, Livres, Notes techniques

Recherche

Article de conférence

Multifractal Anomaly Detection in Images via Space-Scale Surrogates

Auteurs : Wendt Herwig, Leon Arencibia Lorena, Tourneret Jean-Yves et Abry Patrice

In Proc. IEEE International Conference on Image Processing (ICIP), Bordeaux, France, October 16-19, 2022.

Télécharger le document

Multifractal analysis provides a global description for the spatial fluctuations of the strengths of the pointwise regularity of image amplitudes. A global image characterization leads to robust estimation, but is blind to and corrupted by small regions in the image whose multifractality differs from that of the rest of the image. Prior detection of such zones with anomalous multifractality is thus crucial for relevant analysis, and their delineation of central interest in applications, yet has never been achieved so far. The goal of this work is to devise and study such a multifractal anomaly detection scheme. Our approach combines three original key ingredients: i) a recently proposed generic model for the statistics of the multiresolution coefficients used in multifractal estimation (wavelet leaders), ii) an original surrogate data generation procedure for simulating a hypothesized global multifractality and iii) a combination of multiple hypothesis tests to achieve pixel-wise detection. Numerical simulations using synthetic multifractal images show that our procedure is operational and leads to good multifractal anomaly detection results for a range of target sizes and parameter values of practical relevance.

Lire la suite

Traitement du signal et des images / Autre

A Complete SSA Scheme for a Sustainable Low Earth Orbit: Space DATA Aggregation and AI Combined with In Orbit Inspection

Auteurs : Zamoum Selma, Huuson Thomas, Kebe Fatoumata, Barthélémy Mathieu, Gigleux Benjamin, Sombrin Jacques B. et Durand-Carrier Franck

In Proc. Advanced Maui Optical and Space Surveillance Technologies Conference (AMOS), Maui, Hawaï-USA, September 27-30, 2022.

Télécharger le document

The exponential increase in the number of satellites along with the hazards of the space environment they encounter endangers the sustainability of low earth orbit (LEO). The consequences of events such as collisions, fragmentations and fatal failures are then becoming more than ever a threat to any kind of space activity. Therefore, the space situational awareness is of utter importance in all its aspects, i.e., assessing and predicting the risks from space weather and SST (Space Surveillance and Tracking), in addition to implementing mitigation measures. In this context, this paper covers the benefits of in-orbit inspection combined with the aggregation and processing of existing space data, proposed by the French company SpaceAble for low earth orbit sustainability. Collision risk awareness for a LEO constellation is raised in this paper through the analysis of the conjunction risks of the Starlink constellation. An inspection plan is also derived in terms of the number of inspections for different scenarios, and with respect to different LEO altitudes.

Lire la suite

Traitement du signal et des images / Systèmes spatiaux de communication

Séminaire

RF-Optics Hybrid GaN-FDSOI Technology Solutions for 5G & 6 G

Auteurs : Wane Sidina, Sombrin Jacques B. et Huard Vincent

In Proc. Workshop Réseaux Non Terrestres (5G & 6G), Toulouse, France, September 29, 2022.

Télécharger le document

Lire la suite

Communications numériques / Systèmes spatiaux de communication

Article de conférence

Theoretical Evaluation of the GNSS Synchronization Performance Degradation under Interferences

Auteurs : Ortega Espluga Lorenzo, Vilà-Valls Jordi et Chaumette Eric

In Proc. 35th International Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation (ION GNSS+ 2022), Denver, Colorado, USA, September 19-23, 2022.

Télécharger le document

Global Navigation Satellite Systems (GNSS) are a key player in a plethora of applications, ranging from navigation and timing, to Earth observation or space weather characterization. For navigation purposes, interference scenarios are among the most challenging operation conditions, which clearly impact the maximum likelihood estimates (MLE) of the signal synchronization parameters. While several interference mitigation techniques exist, a theoretical analysis on the GNSS MLE performance degradation under interference, being fundamental for system/receiver design, is a missing tool. The main goal of this contribution is to provide such analysis, by deriving closed-form expressions of the estimation bias, for a generic GNSS signal corrupted by an interference. The proposed bias are validated for a tone interference and a linear frequency modulation chirp interference.

Lire la suite

Traitement du signal et des images / Localisation et navigation et Systèmes spatiaux de communication

Non-coherent CPM Detection under Gaussian Channel affected with Doppler Shift

Auteurs : Jerbi Anouar, Guilloud Frédéric, Amis Karine et Benaddi Tarik

In Proc. IEEE International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC), Virtual, September 12-15, 2022.

Télécharger le document

We consider the transmission of a continuous phase modulated (CPM) signal through a Gaussian channel affected by Doppler shifts. We propose a receiver robust to the Doppler shifts derived from a non-coherent detection criterion. We compare its performance to another non-coherent receiver based on a linear approximation of the CPM signal (Laurent decomposition) to which we add a Doppler compensation. Simulation results show that the first algorithm is robust to low-moderate Doppler shifts, while the second is robust to any one. We finally compare these two algorithms to delay-optimized differential detectors which do not require any Doppler shift estimation. We also provide complexity estimations to guide the possible complexity-performance trade-offs.

Lire la suite

Communications numériques / Systèmes spatiaux de communication

Note technique

Technical Note - Developments for MCRB Computation in Multipath Scenarios

Auteurs : Lubeigt Corentin, Ortega Espluga Lorenzo, Vilà-Valls Jordi et Chaumette Eric

Télécharger le document

This is a supplementary material associated with the article "Untangling first and second order statistics contributions in multipath scenarios" that can be found, in the online version, at doi: https://doi.org/10.1016/j.sigpro.2022.108868.

Lire la suite

Traitement du signal et des images / Localisation et navigation

Article de conférence

Détection Non-cohérente des Modulations CPM en Présence d’un Décalage Doppler.

Auteurs : Jerbi Anouar, Amis Karine, Guilloud Frédéric et Benaddi Tarik

In Proc. Groupement de Recherche en Traitement du Signal et des Images (GRETSI), Nancy, France, September 6-9, 2022.

Télécharger le document

We consider the transmission of a continuous phase modulated (CPM) signal through a Gaussian channel affected by Doppler shifts. We focus on a receiver robust to the Doppler shift by proposing two different types of receiver derived from a non-coherent detection criterion : one based on a linear approximation of the CPM signal (Laurent decomposition) and the other based on its exact expression. Simulation results show that the first algorithm is robust to low-moderate Doppler shifts, while the second is robust to any one.

Lire la suite

Communications numériques / Systèmes spatiaux de communication

Les Signaux à Bande Large au Service de la Réflectométrie par GNSS à Site Bas

Auteurs : Lubeigt Corentin, Vilà-Valls Jordi, Lestarquit Laurent et Chaumette Eric

In Proc. Groupe de Recherche et d'Etudes de Traitement du Signal et des Images (GRETSI), Nancy, France, September 5-9, 2022.

Télécharger le document

Pendant plus de trente ans, les signaux Global Navigation Satellite System (GNSS) ont été utilisés comme signaux d’opportunité comme en GNSS Reflectometry (GNSS-R). L’étude de la réflexion de ces signaux sur le sol peut en effet conduire à l’estimation de paramètres sur la surface de réflexion ou sur la hauteur du récepteur. Lorsque cette hauteur est faible, le récepteur est à site bas et la proximité du sol entraîne de fortes interférences entre les signaux direct et réfléchi ce qui rend difficile une estimation non biaisée des différentes observables. Cette difficulté peut néanmoins être levée grâce à des signaux GNSS occupant des bandes de plus en plus larges. For more than three decades, Global Navigation Satellite System (GNSS) signals have been seen as signals of opportunity as in GNSS Reflectometry (GNSS-R). The study of the reflections from the ground of such signals can indeed lead to many features regarding the reflecting surface and the receiver’s height. When this height is small, the receiver is said ground-based and the vicinity to the ground induces important interferences between the direct and the reflected path which make it difficult to process to obtain an unbiased altimetry product. However, this difficulty can be leveraged thanks to recent wideband GNSS signals.

Lire la suite

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

Réseaux récurrents d’attention pour la régression de séries temporelles

Auteurs : Perrier Victor, Lochin Emmanuel, Tourneret Jean-Yves et Gélard Patrick

In Proc. Groupe de Recherche et d'Etudes de Traitement du Signal et des Images (GRETSI), Nancy, France, September 5-9, 2022.

Télécharger le document

Cet article étudie une nouvelle architecture récurrente basée sur l’attention, plus légère et moins coûteuse en temps de calcul qu’un réseau d’attention global. Nous détaillons en quoi ce type d’architecture permet d’atteindre de meilleures performances que des réseaux récurrents plus classiques, dans le cas de la régression de séries temporelles. Nous montrons son intérêt pour la prédiction de l’état d’un réseau de communication, et plus particulièrement pour la détection de la congestion.

Lire la suite

Réseaux / Systèmes spatiaux de communication

Estimation du paramètre de multifractalité : régression linéaire, maximum de vraisemblance ou inférence Bayésienne ?

Auteurs : Leon Arencibia Lorena, Wendt Herwig, Tourneret Jean-Yves et Abry Patrice

In Proc. XXVIIIème Groupe de Recherche et d'Etudes de Traitement du Signal et des Images (GRETSI), Nancy, France, September 6-9, 2022.

Télécharger le document

L’analyse multifractale est aujourd’hui un outil important de la caractérisation des dynamiques temporelles ou spatiales. Si l’estimation du paramètre de multifractalité peut se faire efficacement par des outils devenus standards, elle reste délicate pour des signaux et images de petites tailles. Le présent travail propose différents estimateurs construits sur des algorithmes Expectation-Maximization et compare leurs performances à l’aide de simulations de Monte Carlo contre les outils de l’état de l’art dans un contexte de signaux univariés de petites tailles.

Lire la suite

Traitement du signal et des images / Autre

ADRESSE

7 boulevard de la Gare
31500 Toulouse
France

CONTACT


CNES
Thales Alenia Space
Collins Aerospace
Toulouse INP
ISEA-SUPAERO
IPSA
ENAC
IMT Atlantique