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Centre / Énergie Matériaux Télécommunications

Programme

DOCTORAT EN TÉLÉCOMMUNICATIONS3670

Responsables

Douglas O'Shaughnessy, professeur-chercheur au Centre – Énergie Matériaux élécommunications

Grade

Philosophiae doctor, Ph.D.

Objectifs

Ce programme d’études a pour but de former des chercheurs en télécommunications aptes à contribuer à l'avancement des connaissances dans un contexte industriel ou académique. Il leur donnera les bases tant méthodologiques que scientifiques, ainsi que la maîtrise des outils nécessaires pour mener à bien la recherche et concevoir des solutions dans des secteurs de pointe des télécommunications.

À cette fin, l’accent sera placé sur :

- une connaissance des outils nécessaires en mathématiques, en génie électrique et en informatique pour mener à bien la recherche;

- l’aptitude à identifier un sujet de recherche et à planifier un projet;

- l’acquisition de connaissances propres au domaine de spécialisation;

- une compréhension des besoins reliés à l’industrie des télécommunications.

DOCTORAT EN TÉLÉCOMMUNICATIONS (3670)

Conditions d'admissions

Le candidat doit être titulaire d’une maîtrise ou l’équivalent en télécommunications ou dans une discipline telle que le génie électrique ou l’informatique, ou dans tout autre domaine pertinent; ou être titulaire d’un grade de bachelier, ou l’équivalent, et posséder les connaissances requises et une formation appropriée. De plus, il doit y avoir adéquation entre la formation antérieure du candidat et celle requise pour entreprendre des études dans le programme d’enseignement visé.

Le candidat doit démontrer que ses orientations de recherche sont conformes aux objectifs des programmes de recherche qui supportent le programme d’enseignement visé.

Le candidat doit posséder un dossier académique de haute qualité, dont de très bons résultats scolaires d’au moins 3,2 (sur 4,3) ou l’équivalent.

Le candidat doit avoir choisi un directeur de recherche et obtenu l’acceptation motivée de celui-ci.

Tout candidat doit avoir une connaissance suffisante de la langue française parlée et écrite.

Ce programme de recherche comporte quatre-vingt-dix crédits. Ce programme accepte les étudiants selon les deux régimes d’études, soit le temps complet ou le temps partiel.

L’INRS admet de nouveaux étudiants à ce programme en vue d’une première inscription à l’une ou l’autre des trois trimestres.

Liste des activités

Liste des activités
Les activités entre parenthèses sont préalables.

Douze crédits parmi les activités suivantes :

  • TEL100Traitement des signaux numériques ( 3 cr.)
    • Théorie des systèmes échantillonnés linéaires; techniques de synthèse des filtres numériques, étude des effets de quantification dans les filtres numériques; transformation rapide de Fourrier et algorithmes FFT, techniques de convolution et de corrélation rapides; applications au traitement des signaux de la parole et des signaux vidéo.
  • TEL101Processus stochastiques pour le traitement des signaux (3 cr.)
    • Modélisation et analyse des suites temporelles aléatoires du type que l’on rencontre dans la recherche en traitement du signal. Révision de la théorie élémentaire de la probabilité. Processus stochastiques (temps continu, temps discret). Le calculus des processus à deuxième ordre, l’analyse harmonique, le filtrage de Wiener et de Kalman, processus ARMA, le mouvement brownien, éléments de la théorie d’estimation et d’autres matières en fonction du temps disponible.
  • TEL102Télécommunications numériques (3 cr.)
    • Conception des systèmes cohérents et interférence intersymboles : traitement du signal (codes de mise en forme spectrale), récepteur PAM (filtre adapté, égalisation, estimation des séquences par le maximum de vraisemblance). Systèmes non cohérents : PSK différentiel, FSK, OOK. Synchronisation et phase, brouilleurs. Contrôle d’erreur et ARQ.
  • TEL122Étude de performance (3 cr.)
    • Rappels théoriques de stochastique. Modèle de Markov à temps continu et discret, processus de vie et de mort. Caractérisation des files d’attente et modélisation des services : différentes lois, leurs propriétés, leur utilité et les limites d’utilisation. Modèles de réseaux de file d’attente pour des systèmes en équilibre; variations sur le modèle M/M. Applications des chaînes de Markov. Autres modèles de files d’attente et leur étude : modèles M/G et G/M. Principes de l’ordonnancement; étude de diverses solutions et de leurs limites. Outils de simulation et de calcul.
  • TEL130Optimisation (3 cr.)
    • Introduction à la programmation mathématique. Programmation linéaire (méthode du simplexe, dualité). Réseaux (algorithme du flot maximum, flots de coût minimum, multiflot). Programmation non linéaire (avec ou sans contraintes), programmation quadratique et géométrique, problèmes combinatoires. Programmation dynamique.
  • TEL221Protocoles de communications (3 cr.)
    • Introduction aux concepts généraux des réseaux. Principe de la commutation, de la connexion et du routage. Notion de service, de qualité de service, de protocole et d’interface (APIs). Principe d’architecture, modèles OSI et IETF. Les éléments fonctionnels d’un protocole et leur place dans une architecture. Couches de haut niveau et de bas niveau. Les éléments de session et présentation. Exemples d’application, principes du modèle client/serveur et applications réparties. Problématique du multimédia. Introduction aux différents mécanismes de transport. Étude de l’accès aux réseaux, des réseaux à relayage de trame, des réseaux à commutation de cellule. Principes des réseaux locaux et les différents standards les plus populaires. Les standards de fait dans la micro informatique. Évolution vers les réseaux informatiques à longue distance et les réseaux à haut débit. Les réseaux téléphoniques. La signalisation, les services et le principe des réseaux dits intelligents (Q.1200). L’évolution vers les communications personnelles et leurs problèmes spécifiques. Gestion de réseaux et problèmes particuliers : ponts, routeurs et passerelles.
  • TEL222Ingénierie des systèmes répartis (3 cr.)
    • Ce cours permettra à l'étudiant d'apprendre à concevoir des systèmes répartis répondant à des exigences données sur la base de concepts et d'approches connus et éprouvés. Présentation de la problématique du travail en environnement réparti : l'incertitude dans l'espace et dans le temps. Étude de problèmes classiques divers et de leurs solutions : localisation, dénomination, authentification, fiabilité, sécurité, horloge commune, contraintes temporelles, performance. Mise en oeuvre de solutions réparties : modèles clients-serveurs, mémoire répartie, diffusion, transactions. Quelques notions d'algorithmique répartie : présentation d'un langage formel et étude de quelques cas généraux, tels les algorithmes d'élection, de calcul d'état global cohérent, de propriété stable et autres. Études de cas : norme ODP, CORBA, systèmes de fichiers répartis, services de pages blanches et jaunes, SAP. Projet. Une très bonne connaissance de l'informatique et de la programmation est requise.
  • TEL224Conception de protocoles (3 cr.)
    • Rappels sur les modèles de référence OSI, sur l’historique des télécommunications, sur l’évolution des protocoles. Définition d’un protocole et de ses éléments. Outils et théorie de la validation des protocoles, langages standardisés, l’outil SPIN et son langage PROMELA. Les éléments classiques des protocoles de bas niveau : tampons, temporisateurs, numérotation, multiplexage, fragmentation. Gestion du contrôle du flux et optimisation de l’utilisation de la bande passante; fenêtres coulissantes. Problème du routage et extension aux algorithmes répartis. Cas d’étude : HDLC et ses variantes, couche transport. Problèmes des protocoles de haut niveau : conversion de représentation, modélisation et transfert de données. Utilisation de Z dans les couches de haut niveau, illustration avec X.900 (ODP). Problèmes particuliers du temps réel. Techniques d’implantation des protocoles.
  • TEL241Reconnaissance des formes (3 cr.)
    • Base mathématique pour la reconnaissance des formes, méthodes syntaxiques et statistiques, applications en reconnaissance de la parole et reconnaissance de caractères.
  • TEL250Communications verbales (3 cr.)
    • Reproduction de la parole humaine : descriptions acoustiques et de l’articulation; modèles de production de la parole; perception de la parole; traitement numérique du signal de parole; " vocoders " (formant, à prédiction linéaire, cepstral); reconnaissance automatique de la parole par ordinateur; synthèse de la parole basée sur l’application de règles; reconnaissance-vérification du parleur.

      Préalable(s) : TEL100 Traitement des signaux numériques (3 cr.).
  • TEL260Radio communications mobiles (3 cr.)
    • Caractéristiques de propagation du canal radio-mobile. Variations à grande et petite échelles. Modulations analogiques et numériques en radiomobile. Interférences. Diversité. Égalisation. Codage de canal. Principe des systèmes mobiles, cellulaires, portatifs, communications personnelles.

      Préalable(s) : TEL101 Processus stochastiques pour le traitement des signaux (3 cr.); TEL102 Télécommunications numériques (3 cr.).
  • TEL261Techniques radiofréquences (3 cr.)
    • Éléments rayonnants. Sources ponctuelles et demi-ondes. Ouvertures et grandes antennes. Effets mutuels. Antennes large bande et indépendantes de la fréquence. Mesures des caractéristiques. Méthodes numériques et hautes fréquences. Méthodes des éléments et différences finis. Méthodes des moments. Analyse spectrale. Prétraitement. Prédication linéaire. Maximum de vraisemblance. Estimation de signaux multiples.

      Préalable(s) : TEL102 Télécommunications numériques (3 cr.).
  • TEL262Circuits actifs et systèmes micro-ondes (3 cr)
    • A venir
  • TEL263Réseaux de fibres/sans fil et conception entrepreneuriale (3 cr)
    • A venir
  • TEL300Problèmes spéciaux I (3 cr.)
    • Problèmes spéciaux I (3 cr.)
  • TEL301Problèmes spéciaux II (3 cr.)
    • Problèmes spéciaux II (3 cr.)
  • TEL302Problèmes spéciaux III (3 cr.)
    • Problèmes spéciaux III (3 cr.)
  • TEL303Séminaire sur les télécommunications (3 cr.)
    • Séminaire sur les télécommunications (3 cr.)
  • TEL350Lectures dirigées I (1 cr.)
    • Lectures dirigées I (1 cr.)
  • TEL351Lectures dirigées II (2 cr.)
    • Lectures dirigées II (2 cr.)
  • TEL352Lectures dirigées III (3 cr.)
    • Lectures dirigées III (3 cr.)

Dix crédits parmi les activités suivantes :

  • TEL400Examen de synthèse (4 cr.)
    • Cet examen assure que le candidat démontre une compétence, tant sur son sujet de thèse que dépassant le cadre de celui-ci. L’examen portera sur deux sujets de son champ de spécialisation, plus deux sujets extraits de chacun de deux domaines parmi les mathématiques, l’informatique et le génie électrique. De tels sujets seront choisis à partir d’une liste approuvée par le Centre.
  • TEL500Examen doctoral (6 cr.)
    • L’objectif principal de l’examen doctoral est de vérifier d’une part, si le projet de recherche de l’étudiant a été suffisamment bien défini et, d’autre part, si l’étudiant a la préparation suffisante pour mener à bien son projet. Il pourra, par la même occasion, tirer profit de recommandations susceptibles de favoriser la progression de ses travaux. Il est invité à présenter par écrit et à défendre oralement devant jury sa problématique de recherche.

Thèse :
THÈSE (68 cr.)