Thierry CHONAVEL

Poste

Enseignant Chercheur

Localisation

Brest

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Tél.

+33 2 29 00 13 74
    Biographie

    Thierry CHONAVEL

    Professor at IMT Atlantique

    Research activities

    In brief

    • Statistical signal processing
    • Spectrum analysis and array processing
    • Adaptive signal processing
    • Monte Carlo simulation techniques
    • Digital communications
    • Radar signal processing
    • Applications: oceanic tomography, seismic signals processing, array antennas for transmissions, HF, networks tomography,  radars for cars.

    Past activities

    • Array processing (covariance matrix estimation, adaptive eigenvalue decomposition)
    • Underwater acoustics (multi-paths channel estimation by means of penalized and bayesian techniques)
    • Acoustics seismic (blind deconvolution of seismic records)
    • Communications: spread-spectrum communications (iterative and turbo receivers design, multiple output radio-communication platform)
    • Speech processing (voice modelling and voice conversion).

    More recently, I have been involved in projects related to

    • GPS-Galileo receivers (multi-paths deconvolution and interference mitigation of radio-astronomy observations)
    • Radar processing: waveforms design to achieve good ambiguity functions and estimators performance bounds, for airborne systems and driving aid
    • Speech compression: empirical mode decompositions and amplitude-frequency decompositions
    • Active sonar processing : particle filtering for multiple-target tracking and sea floor reconstruction
    • Communications: MIMO techniques for powerline communications (data rate and power optimization), design of orthogonal waveforms families with prescribed spectra. 

    My current activities are related to

    • Radar processing for airborne systems and driving aid, in particular for non line of sight radar tracking in urban areas
    • Underwater acoustics: passive acoustics (source depth discrimination, sparse propagating modes recovery)
    • Networks: Markovian modeling of internet traffic via HDP-HMM and non parametric models for segmentation of time delay series, algebraic connectivity in graphs and fielder value tracking
    • Array processing: HF antenna design based on sparse optimization
    • Communications: Bayesian methods for OTFS modulations. 

    Teaching

    Mathematics

    • Probability, statistics, measure theory
    • Numerical analysis and optimization

    Signal processing

    • Spectrum estimation, array processing
    • Statistical signal processing, optimal filtering
    • Digital communications

    A few course notes

    Other ressources

    Current PhD students and PostDoc

     

    - Huu Nhat HUYNH

    • Formes d'onde radar bio-inspirées
    • Thèse MATHSTIC, IMT Atlantique, soutenance prévue fin 2026
    • Co-direction avec Abdeldjalil Aïssa-El-Bey (Lab-STICC).

    - Anthony TORRE

    • Formes d'onde radar bio-inspirées
    • Thèse MATHSTIC, IMT Atlantique, soutenance prévue fin 2024
    • Co-encadrement avec Abigael TAYLOR et Dominique POULLIN  (ONERA).

    - Chloé MERCIER

    • High resolution reconstruction of MRI data to study brain developpment

    • Thèse MATHSTIC, IMT Atlantique, soutenance prévue fin 2024
    • Co-Direction avec Sylvain Faisan (ICube)
    • Co-encadrement avec François Rousseau(Latim).

    - Ba Huy PHAM

    • Détection et localisation de cibles cachées en milieu urbain
    • Thèse MATHSTIC, IMT Atlantique, soutenance prévue pour mai 2024.
    • Co-encadrement avec Olivier RABASTE et Jonathan BOSSE (ONERA) et Israel HINOSTROZA (SONDRA).

     

    Former PhD students and Post-doc

     

    - Rabah OUCHIKH

    • Développement de techniques d'estimation du canal pour les systèmes à grandes mobilités 

    • Thèse Laboratoire Telecommunications, Ecole Militaire Polytechnique, Algérie., soutenue le 01/06 2023.
    • Direction de thèse Mustapha Djeddou
    • Co-encadrement Abdeldjalil Aïssa-El-Bey (Lab-STICC) et Thierry Chonavel.

    - Sanaa GHANDI

    • Analyse des mesures de délai réseau. Méthodes de data mining pour la
      complétion et la segmentation
    • Thèse MATHSTIC, IMT Atlantique, soutenue le 15/12/2023.
    • Co-Direction de thèse avec Sandrine VATON (IMT Atlantique)
    • Co-encadrement avec Alexandre REIFFERS (IMT Atlantique).

     

    - Thomas PAVIET SALOMON

    • Traitement du signal pour l'acoustique sous-marine, Super-résolution modale et discrimination à partir d'une antenne linéaire tractée [Signal processing for underwater acoustics, super-resolution of propagated modes with a towed linear antenna]
    • Thèse MATHSTIC, IMT Atlantique, soutenue le 11 mai 2021
    • Co-direction avec Barabara NICOLAS (CNRS-INSA Lyon)
    • Co-encadrement avec Angélique DREMEAU (ENSTA Bretagne) et  Julien BONNEL (Woods Hole).

    - Zahran HAJJI

    • Optimization of sensor network locations via compressed sensing - Application to HF array antennas
    • with AbdelDjalil Aissa El Bey and Karine Amis (IMT Atlantique) - Post-doc period: 2019-2021.

    - Paul PLATZER

    • Prévision dans les systèmes dynamique à partir des analogues: application aux systèmes géophysiques et en particulier aux vagues océaniques  [Forecasts of dynamical systems from analogs: applications to geophysical variables with a focus on ocean waves]
    • Thèse MATHSTIC, IMT Atlantique, soutenue le 11 décembre 2020
    • Co-direction avec Pascal YOU (Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement)
    • Co-encadrement IMT avec Pierrre TANDEO, France Energies Marines (Jean-François FILIPOT), Philippe Naveau (Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement)

    - Maxime MOUCHET

    • Modélisation robuste du délai Internet et schémas de mesure intelligents pour l'automatisation des réseaux overlay [Smart monitoring schemes for dynamic programmable networks]
    • Thèse MATHSTIC, IMT Atlantique, soutenue le 27 novembre 2020
    • Directrice de la thèse : Sandrine VATON (IMT Atlantique)
    • Co-encadrement de la thèse avec Isabelle AMIGO (IMT Atlantique).

    - Khac Phuk Hung TAI

    • Radar "Around-the-Corner": détection et localisation de cibles masquées en milieu urbain  [Around the corner radars: etection and localization of non line of sight targets in urban areas]
    • Thèse UBL, IMT Atlantique, soutenue le 14 décembre 2018
    • Co-encadrement avec Olivier RABASTE et Jonathan BOSSE (ONERA).
    • https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-02194856

    - Rémi EMMETIERE

    • Invariant océanique et traitements adaptés à la propagation acoustique Ultra basse Fréquence (0-300Hz) pour la localisation de sources sur une antenne linéaire [Oceanic Invariant and related processing at very low frequencies (0-300Hz) for sources localization with a linear antenna
    • Thèse UBL, IMT Atlantique, soutenue le 29 novembre 2018
    • Co-direction avec Julien Bonnel, ENSTA Bretagne/ Woods Hole
    • Co-encadrement avec Marie GEHANT PRONOST, Thalès Underwater Systems.
    • https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-02015140v1

    - Ewen CONAN

    • Traitements adaptés aux antennes linéaires horizontales pour la discrimination en immersion de sources Ultra Basse Fréquence [Underwater signal processing for depth discrimination of sources at ultra low frequencies with horizontal linear array antennas
    • Thèse UBL, IMT Atlantique, soutenue le 26 septembre 2017
    • Co-encadrement Julien BONNEL, ENSTA-Bretagne, et Barabara NICOLAS CNRS-INSA Lyon.
    • https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01793150

    - Augustin SAUCAN

    • Multi-Target Tracking with Phased Arrays : application to sonar bathymetry reconstruction [Traitement d'antennes pour le suivi de sources multiples: application à la reconstruction bathymétrique à partir d'échos sonar
    • Thèse Télécom Bretagne, soutenue le 1er décembre 2015
    • Directeur de la thèse : Jean Marc LECAILLEC
    • Co-encadrement avec Christophe SINTES
    • https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01272734v1

    - Wafae BAKKALI

    • Modélisation et optimisation de la consommation énergétique des systèmes à courants porteurs en ligne [Modeling and optimization of energy consumption for power line communication systems]
    • Thèse Télécom Bretagne, soutenue le 14 déc. 2015
    • Co-encadrement avec Pascal PAGANI et Rabah TARAFI (Orange Labs)
    • https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01310380v1

    - Tanh Nanh VO

    • MIMO techniques for the transmission and resource allocation in in-home Power Line Communication [Techniques MIMO pour la transmission et l'allocation de ressources sur corants porteurs en environnements domestiques]
    • Thèse Télécom Bretagne, soutenue le 09 déc. 2015
    • Co-encadrement avec Karine AMIS et Pierre SIOHAN (Orange Labs)
    • https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01281415v1

    - Nadjah TOUATI

    • Optimisation des formes d'un radar d'aide à la conduite automobile, robustes vis-à-vis d'environnemets électromagnétiques dégradés [Optimization of radar waveforms for low quality electromagnetic environments]
    • Thèse de l'Université de Valenciennes et du Haut Cambraisis, Télécom Bretagne, soutenue le 20 nov. 2015
    • Co-direction avec Atika RIVENK, Univzrsité de Valenciennes, UVHC-IEMN
    • Co-encadrement avec Charles TATKEU, IFSTTAR Lille
    • https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01319582

    - Souhaila FKI

    • Egalisation aveugle par méthodes à noyaux et techniques de classification automatique de modulations [Blind equalization uusing kernel methods and automatic classification of modulations]
    • Thèse Télécom-Télécom Bretagne, soutenue le 08 janv. 2015
    • Co-encadrement avec Abdeldjalil AISSA EL BEY
    • https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01217519

    - Rehan HASHMAT

    • Caractérisation et modélisation du canal et du bruit pour les réseaux CPL MIMO domestiques [Characterization and Modeling of the Channel and Noise for Indoor MIMO PLC Networks]
    • Thèse de l'UEB, Université de Rennes 1, Télécom Bretagne, soutenue le 21 juin 2012
    • Co-encadrement avec Pascal PAGANI, Orange Labs
    • https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00741995

    - Kais KHALDI

    • Traitement et analyse des signaux sonores par transformée de Huang (EMD) [Processing and analysis of sounds signals by Huang transform (Empirical Mode Decomposition: EMD)]
    • Thèse de l'UEB, Université de Rennes 1, Télécom Bretagne, soutenue le 20 janvier 2012,
    • Co-direction avec Monia TURKI, Université Tunis El Manar
    • Co-encadrement  avec Abdel BOUDRAA, Ecole Navale
    • https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00719637v1

    - Elisabeth GODOY

    • Spectral Envelope Transformation for High-Quality Voice Conversion [Transformation d'enveloppes spectales pour une conversion de voix de haute fidélité]
    • Thèse de l'UEB, Université de Rennes 1, Télécom Bretagne, soutenue le 21 septembre 2011
    • Co-encadrement avec Olivier ROSEC, Orange Labs Lannion.

    - Khalid MINAOUI,

    • Séquences binaires et traitement du signal pour les radars [Binary sequences and radar signal processing]
    • thèse de l'UEB, Université de Rennes 1, Télécom Bretagne, en co-tutelle avec l'Université de Rabat, soutenue le 04 avril 2010.
    • Co-direction de la thèse avec Driss ABOUTAJDINE Université de Rabat
    • Co-encadrement avec Benayad NSIRI Université de Rabat.

    - Noomane DRISSI

    • Détection des horizons et des discontinuités et fusion d'attributs dans les images sismiques [Horizon and discontinuity detection and fusion of attributes in seismic images]
    • Thèse de l'UEB, Université de Rennes 1, Télécom Bretagne, soutenue le 05 septembre 2010
    • Co-direction de thèse avec Jean Marc BOUCHER.

    - Fadoua BRAHIM

    • Acquisition et poursuite pour le géopositionnement et suppression d’interérences en radio-astronomie [Positionning and tracking for geo-localization and interference mitigation for astronomy]
    • thèse de l'UEB, Université de Rennes 1, Télécom Bretagne, soutenue le 08 septembre 2010.

    - Ali BAZZI

    • Formes d'onde pour les radars d'aide  la conduite automobile [Radar waveforms for driving aid]
    • Thèse de l'UEB, Université de Rennes 1, Institut Télécom-Télécom Bretagne, soutenue le 26 novembre 2010.

    - Olivier RABASTE

    • Tomographie acoustique ocanique discrète par petits fond [Low power active acoustic tomography in shallow waters]
    • Thèse de l'Université de Rennes I, soutenue en janvier 2008

    - Vincent DAMIEN

    • Analyse et contrôle du signal glottique en synthèse de la parole [Analysis and control of glottic signal for speach synthesis]
    • Thèse de l'Université de Rennes I, soutenue en 2007,
    • Co-encadrement avec Olivier ROSEC, Orange Labs Lannion.

    - Humberto BRACAMONTES DEL TORO

    • Plate-forme radio-logicielle pour le traitement multi-capteurs en radio-communications [Software-defined radio platform for multi-antenna radio communications]
    • Thèse de l'UBO, soutenue le 21 septembre 2006
    • Co-direction de la thèse avec Christian PERSON.

    - Taoufik EN-NAJJARY

    • Conversion de voix pour la synthèse de la parole [Voice conversion for speach synthesis]
    • Thèse de l'Université de RENNES I, soutenue le 8 avril 2005
    • co-encadrement avec Olivier ROSEC, France Télécom RD Lannion.
    • https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00009570

    - Ali Al HUSSEINI

    • Techniques de détection CDMA pour l'UMTS [CDMA detection techniques for UMTS transmissions]
    • Thèse de l'UBO, soutenue le 30 septembre 2004
    • Directeur de la thèse Samir SAOUDI.

    - Benayad NSIRI

    • Déconvolution aveugle des traces sismiques en prospection sismique sous-marine [Blind deconvolution of seismic records for underwater seismic exploration]
    • Thèse de l'UBO, soutenue le 5 novembre 2004
    • Directeur de la thèse : Jean Marc BOUCHER.

    - Mahmoud AMMAR

    • Techniques de réception en communications à spectre étalé pour la norme UMTS [Spread spectrum receiver techniques for UMTS standard]
    • Thèse de l'UBO, soutenue le 6 juin 2002
    • Directeur de la thèse : Alain GLAVIEUX
    • Co-encadrement avec Samir Saoudi.

    - Fabienne POREE

    • Estimation et suivi de temps de retard pour la tomographie acoustique océanique [Estimation and tracking of of time delays for oceanic underwater tomography]
    • Thèse de l'Université de Rennes I, soutenue le 12 juillet 2001
    • Directeur de la thèse : Jean Marc BOUCHER.
    • https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00439634/document

    - Christian RIOU

    • Estimation adaptative de sous-espaces et applications [Adaptive estimation of subspaces and applications]
    • Thèse de l'Université de Rennes I, soutenue le  30 janvier 1997
    • Directeur de la thèse : Alain HILLION.

    Cette formation sur 2 demi journées (le lundi 25/03/2024 après-midi de 14h00 à 17h30 et le mardi 26/03/2024 matin de 8h30 à 12h30) s'adresse à ceux qui possèdent des notions élémentaires en programmation et en sciences et souhaitent devenir rapidement autonomes en Python et/ou Julia pour la programmation scientifique. La formation aura lieu sur la campus d'IMT Atlantique à Brest en salle B3-034.

    Présentation rapide des langages

    Python est un langage interprété généraliste [1]. D'accès relativement facile, il est bien adapté à l'apprentissage de l'informatique. Ses domaines d'application sont variés : programmation système, web... Python offre un ensemble de structures de programmation modernes et se prête bien à la réalisation de codes courts comme de grands projets. Il peut aussi être utilisé comme complément à un langage de programmation compilé. Dans le domaine scientifique, ce langage a rapidement attiré l'attention des développeurs et possède aujourd'hui de nombreuses bibliothèques scientifiques performantes [2]. Il est particulièrement apprécié dans des domaines comme le « machine learning » [3] ou les réseaux de neurones [4].

    Le langage Julia [4] est relativement récent et plus spécifiquement conçu pour le calcul numérique. Comme pour Python ce langage est plutôt facile à aborder. La compilation du code réalisée à la volée lors de l’exécution contribue à assurer des vitesses d’exécution élevées, utiles pour le traitement de problèmes gourmands en temps de calcul. Des projets comme le développement de librairies d’optimisation regroupées au sein du projet JuliaOpt [5] contribuent à populariser rapidement ce langage auprès de diverses communautés scientifiques.

    [1] https://www.python.org - [2] https://www.scipy.org [3] http://scikit-learn.org/stable/

    [4] https://julialang.org  - [5] http://www.juliaopt.org - [6] http://jupyter.org

    Objectifs pédagogiques :

    Découvrir la mise en place des outils pour la programmation avec les langages Python et Julia, introduction à leur syntaxe et aux librairies scientifiques de base. Implémentation et/ou mise en œuvre de quelques exemples de machine learning, optimisation, ....

    Indications complémentaires :

    • Dans cette formation, on utilisera la technologie des notebooks Jupyter [6] (ex. Ipython notebook) qui proposent une interface web interactive pour le développement dans des langages variés, dont Python et Julia.
    • Chacun des langages sera présenté sur une demi-journée. Il est possible de ne suivre qu’une des deux demi-journées
    • Les participants pourront utiliser leur machine personnelle ou un des ordinateurs mis à disposition dans la salle où se déroulera la formation (IMT Atlantique, campus de Brest, salle B3-034). 
    • Note about miniconda and Python installation
      • In order to work with a comfortable Python environment, we suggest that you install miniconda on your machine and create a conda environment that you can use for the labs. Conda is a popular way to create python environments. Miniconda supplies a minimal conda environnement.
      • Install miniconda from https://docs.conda.io/en/latest/miniconda.html

        In general, for Mac, Linux and Windows, installation will be done in home directory (single user install) or directory /opt.

        Then, "conda" command can be launched from a terminal (if the path to the command is not recognized it could be found in directory miniconda3/bin/conda). For Windows os a Powershell is created that can be started from the command menu.

        # creating an environnement and installation of libraries used in the lessons:
            $ conda create -n LAB_3.11  python=3.11 jupyter numpy scipy matplotlib sympy numba pandas openpyxl scikit-learn
        # activation of the environnement:
            $ conda activate LAB_3.11
        # launching notebooks:
            $ jupyter notebook ( ou $jupyter lab , ou utiliser Google colab)

        More info at https://docs.conda.io/projects/conda/en/latest/user-guide/index.html

    • Note about Julia installation
      • You can install Julia via juliaup a cross-platform installer for the Julia programming language :  https://github.com/JuliaLang/juliaup

      • Alternatively, Julia can be downloaded from the language website at https://julialang.org/downloads/. In order to know where Julia is installed on your machine and possibly create a link to the application, you can have a look at https://julialang.org/downloads/platform/

        • Windows: if you use windows you probably want to launch Julia from the corresponding icon in the list of applications. It will open Julia in a command line interface. Installation path can be chosen during install. If you want to add a path, see online instructions at https://julialang.org/downloads/platform/

        • Mac OSX: in general, Julia will be installed in folder /Applications/Julia-1.10.2.app It can be made available by simply typing julia in the terminal by creating a symbolic link as follows: 

            • sudo ln -s /Applications/Julia-1.10.2.app/Contents/Resources/julia/bin/julia /usr/local/bin/julia

        • Linux: assuming you have uncompressed the archive in your home directory, adding the following line to your shell configuration script (often, with ubuntu, it is file .bashrc)

            • export PATH="$PATH:~/julia-1.10.2/bin/"

      • To work with notebooks in Julia, in Julia command line editor (REPL), type symbol . This will open the package management mode with pkg> prompt, then type add IJulia and then build IJuliaAfter IJulia is installed type the back key to go back to Julia> prompt. Type using IJulia, then type notebook()You should now (possibly on windows after validating the installation of Conda) have Jupyter launched  in your web browser. Note that if you installed IJulia and are working from a Python environment with Jupyter installed, possibly, simply typing Jupyter notebook() from the terminal opens Jupyter in your web browser where access to Julia kernel is possible.

    • Additional installation

      • It can be interesting also that you install vscode if you do not have it installed yet: 

        • https://code.visualstudio.com

      • IA aided programming can be interesting for learning languages and for productivity. You can use for instance copilot extension for vscode:

        • https://marketplace.visualstudio.com/items?itemName=GitHub.copilot

      • It is free of use for academics: 

        • https://docs.github.com/fr/billing/managing-billing-for-github-copilot/about-billing-for-github-copilot

    Liens vers les notebooks

    A VENIR