Projets novateurs réalisés

Limites de performance et d’implémentation du relais full-duplex

Le relais sans fil a récemment été proposé comme une méthode prometteuse dans les communications sans fil, offrant une amélioration considérable des performances sans nécessiter de fortes puissances de transmission. Son fonctionnement repose sur le concept de déploiement de terminaux relais afin de transmettre l’information envoyée par un terminal source vers un terminal de destination. De cette façon, le système est capable de surmonter les obstacles potentiels entre la source et la destination et de tirer parti des multiples chemins disponibles pour ainsi exploiter les effets bénéfiques de la diversité spatiale.

Contrairement au relais half-duplex, dans le relais full-duplex, le terminal relais reçoit le signal incident du terminal source et le transmet à la destination dans le même intervalle de transmission, sans aucune forme de mise en mémoire tampon [1]-[2]. L’avantage de cette retransmission simultanée est une efficacité accrue en termes de débit de données transmises, avec un certain coût de performance. C’est-à-dire que permettre la transmission et la réception de se produire simultanément offre un débit de données équivalent aux schémas de communication sans fil conventionnels où aucun relais n’a lieu, mais le message reçu au relais est corrompu par le signal transmis simultanément, causant des interférences personnelles qui entraînent une dégradation des performances. À cette fin, le principal objectif de ce projet est d’étudier en profondeur le potentiel du relais fullplex, en tenant compte conjointement du débit de données pratiquement réalisable, ainsi que des limites de performance dues à l’auto-interférence mentionnée plus haut. En plus de l’analyse théorique, la recherche anticipée inclura les contraintes pratiques potentielles de la mise en œuvre du relais full-duplex dans des applications où des relais fixes (c’est-à-dire basés sur l’infrastructure) ou mobiles sont déployés. À cet égard, compte tenu de la possibilité de séparer les antennes émettrices et réceptrices au niveau du terminal relais, le potentiel du relais full-duplex sera examiné et analysé en fonction de l’isolation entre les extrémités réceptrice et émetteuse. Dans le même contexte, l’efficacité des méthodes d’annulation des interférences employées au terminal relais sera étudiée, tant en termes de performance réalisable
et la complexité, en tenant compte des problèmes de faisabilité qui peuvent être rencontrés dans des configurations pratiques. Les résultats seront ensuite comparés à ceux du relais semi-duplex, tant en termes de performance de diversité que de débit de données atteignable, visant une comparaison large et complète entre le relais full-duplex et son homologue semi-duplex.

L’étudiant de Globalink rejoindra le laboratoire de communications sans fil du département de génie électrique et informatique de l’Université de la Colombie-Britannique et mènera des recherches dans le domaine du relais full-duplex. La partie théorique du projet inclura la modélisation mathématique du problème, la rédaction de programmes informatiques pour simuler le relais full-duplex, ainsi que l’analyse de performance.

Étude expérimentale de l’interaction des fibres avec un réseau de cylindres

L’étudiant Globalink aidera un étudiant diplômé à développer l’appareil montré à la Figure 1. Il/elle mènera ensuite des expériences sur des fibres de longueurs, diamètres, propriétés mécaniques variées et développera une corrélation pour prédire le piégeage des fibres en fonction des variables non dimensionnelles pertinentes.

Cellules solaires à base de protéines photosynthétiques

L’étudiant aidera à la conception, à la mise en œuvre et aux tests des cellules solaires.  Les tâches incluent l’analyse de l’efficacité ultime de diverses conceptions, les tests d’électrodes solaires, l’assistance à la conception de cellules solaires à semi-conducteurs, la modélisation des dispositifs et/ou la mesure des performances des dispositifs.

Réseau de capteurs corporels sans fil pour applications biomédicales

Le stagiaire s’attaquera à un domaine clé du projet et sera responsable à la fois de la mise en œuvre matérielle et logicielle de ce domaine, incluant la conception et le développement de composants et de bibliothèques logicielles, l’intégration de ces parties dans le reste du système, ainsi que la réalisation de tests.

Structure et fonction des nouveaux peptides antimicrobiens et immunomodulateurs directs

Extension de l’algorithme d’empreintes digitales d’image et vidéo du niveau de gris au domaine des couleurs

Examen de la réponse à l’équilibre humain debout avec un contrôle indépendant de la cheville

L’équilibre debout est contrôlé par plusieurs entrées, dont la vision, le sens vestibulaire et la proprioception de la cheville
Les études de recherche dans ce domaine s’engagent activement et manipulent ces mécanismes d’entrée pour examiner leur
Effets sur la sortie d’équilibre, principalement l’activation musculaire des membres inférieurs. Bien que des progrès significatifs aient été réalisés
il est souvent difficile d’isoler une seule entrée et de tester ses résultats sur la sortie. Le robot unique
pour l’engagement et la réhabilitation interactifs des capteurs (RISER) ont été développés dans le cadre du CARIS de l’UBC
laboratoire pour contrôler chaque sens indépendamment afin d’approfondir notre compréhension du contrôle de l’équilibre humain
et de présenter de nouvelles possibilités pour le contrôle des robots bipèdes [4]. Nous avons l’intention d’utiliser ce système et le
des stratégies développées pour aider à réhabiliter en toute sécurité les personnes qui ont perdu la capacité d’équilibre.

Pour le projet MITACS, nous proposons que l’étudiant approfondisse nos recherches en : a) intégrant la nôtre
système à deux axes « basculement de la cheville » avec la plateforme permettant de contrôler l’angle de la cheville dans le plan sagittal, efficacement
le découplage de la proprioception de la cheville de l’entrée vestibulaire; b) contrôler le mouvement entre la plateforme basculante
et la plateforme Stewart dans notre programme existant LabVIEW; c) réaliser une expérience préliminaire pour
Déplacez le système d’inclinaison de la cheville tout en maintenant la base du mouvement stable, de sorte qu’un sujet les yeux bandés le fasse
ressentir un mouvement de cheville mais sans stimulation vestibulaire ou visuelle correspondante; et d) affiner notre
modèle mathématique d’équilibre humain issu des expériences.

Débruit EEG en temps réel – implémentation LabView/FPGA

Le candidat aura la chance de combiner des aspects théoriques du traitement du signal biomédical avec une mise en œuvre matérielle pratique dans le module reconfigurable et d’assister au processus expérimental de collecte de données au laboratoire de physiologie sensorimotrice.

Comprendre les scènes en utilisant la vision et la détection de distance

Le projet Curious George vise à construire un système de modélisation spatio-sémantique comprenant l’apprentissage automatisé de l’apparence de l’objet et des relations objet-lieu à partir d’une base de données annotée en ligne, ainsi que l’application de ces relations à une variété de tâches réelles. Le système physique actuellement développé à l’UBC, un robot mobile guidé visuellement, peut reconnaître des objets dans un environnement à partir d’images recueillies sur le World Wide Web, comme démontré lors d’un concours international appelé le Défi de la vision du robot sémantique. L’équipe de l’UBC a remporté ce concours à la fois à l’AAAI 2007 à Vancouver et au CVPR 2008 à Anchorage, et a remporté la division logiciel en 2009.

Récemment, nous avons commencé à travailler sur l’étiquetage de scènes nouvelles avec des informations de lieu en utilisant la relation objet-lieu extraite automatiquement du web. Un étudiant d’été travaillant dans notre laboratoire nous aiderait à intégrer nos technologies existantes afin de donner à notre système robotique la capacité d’effectuer une reconnaissance d’objets à la fine pointe de la technologie et de créer des cartes sémantiques des lieux d’environnements réalistes.  En fin de compte, le système de reconnaissance et de cartographie des emplacements sur nos robots formera la base des robots à domicile et des robots d’assistance pour les soins à domicile. Le projet offre une grande variété d’opportunités, allant de l’exploration d’images et d’informations sémantiques sur les scènes sur le Web à la collaboration avec des robots mobiles pour explorer des zones à la recherche d’objets.

L’étudiant travaillera en étroite collaboration avec les étudiants supérieurs de dernière année pour développer et maintenir des sous-systèmes permettant au robot de comprendre les images de distance.  De nouveaux développements en détection de portée, comme l’interface de portée Microsoft (prévue pour novembre), révolutionneront la détection.

Amélioration du résumé textuel du code source à l’aide de l’allocation latente de Dirichlet (LDA)

Conception de protocoles de couche de transport pour systèmes radio cognitifs

Des études récentes ont montré que de nombreuses bandes de spectre licenciées sont sous-utilisées, ce qui forme
trous de spectre [1]. Le concept de radio cognitive a été introduit afin d’augmenter la
Utilisation du spectre [2]. Dans les systèmes radio cognitifs [3], les utilisateurs non licenciés (qui sont aussi
appelés utilisateurs secondaires) peuvent effectuer la détection sur une large gamme de bandes spectrales. Le
Les utilisateurs secondaires peuvent accéder opportunément aux bandes sous licence non utilisées de l’héritage
détenteurs de spectre (aussi appelés utilisateurs primaires). En résumé, les utilisateurs secondaires
peuvent utiliser les bandes sous licence disponibles pendant la période où les utilisateurs principaux pour
Ces groupes sont inactifs.

L’objectif de ce projet est de concevoir et d’évaluer la performance des protocoles de la couche de transport
pour les systèmes radio cognitifs. En particulier, nous concevrons l’adaptation des tarifs et le contrôle de la congestion
des algorithmes capables de bien s’adapter aux changements rapides de bande passante disponible.

Les tâches de l’élève comprennent : la lecture de contexte et l’enquête littéraire, la conception de protocoles d’adaptation des taux et de contrôle de la congestion, l’évaluation de la performance et la comparaison ainsi que la préparation de rapports. L’étudiant fera également une présentation à d’autres étudiants diplômés du groupe de recherche en communications et réseautage de l’Université de la Colombie-Britannique.

Caractérisation universelle des dispositifs optiques quantiques : théorie et pratique

La vision principale de la recherche de mon groupe est d’intégrer la lumière comme principal support physique pour le traitement de l’information quantique. La lumière est un agent de communication idéal : puisque l’énergie du photon est normalement beaucoup plus élevée que la température moyenne de l’environnement, elle peut se propager sur plusieurs milles sans perdre l’information qu’elle transporte. Par conséquent, peu importe le système physique qui servira de base aux futurs ordinateurs quantiques, ces ordinateurs devront utiliser des photons pour communiquer entre eux. De plus, même si les scientifiques ne développent pas d’ordinateurs quantiques dans un avenir proche, la technologie de l’information quantique-optique demeure utile comme outil pour des protocoles de communication confidentiels dont la sécurité est garantie par des lois fondamentales de la nature.

Bien que les premières applications aient montré le potentiel de notre approche, des travaux supplémentaires sont nécessaires pour faire de cette procédure une norme universelle pour la caractérisation des dispositifs quantiques. En particulier, un cadre algorithmique robuste pour la reconstruction du processus doit être élaboré. Nous aimerions généraliser l’algorithme de maxima vraisemblance pour la tomographie à état quantique [3] afin d’estimer le tenseur de processus et ses incertitudes directement à partir des données expérimentales acquises en détection homodyne, en supprimant l’étape intermédiaire de reconstruction pour les états cohérents « sonde ». Cet algorithme améliorera la stabilité de la reconstruction et garantira un résultat physiquement cohérent.

Nous devons aussi améliorer notre compréhension de nombreux enjeux pratiques liés à notre tomographie de procédé, comme mieux comprendre les sources d’erreur dans notre procédure, développer une technique fiable pour estimer cette erreur et déterminer l’ensemble des états cohérents pour lesquels les mesures doivent être effectuées afin d’atteindre le niveau de précision requis dans la reconstruction du procédé.

Si l’étudiant préfère la théorie, il peut, par exemple, élaborer l’algorithme direct de reconstruction des procédés à partir des données expérimentales. Du côté expérimental, l’étudiant peut participer à une expérience sur la tomographie par procédé des opérateurs de création et d’annihilation.