INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Générer une paire de photons intriqués à partir d’un émetteur, le premier photon de la paire étant émis vers un premier récepteur et le deuxième photon de la paire étant émis simultanément vers un deuxième récepteur, les premier et deuxième photons étant intriqués, le deuxième récepteur étant situé sur le chemin de propagation du deuxième photon plus loin de l’émetteur que le premier récepteur, de telle sorte qu’il y arrive après, Choisir, selon l’information à transmettre, d’absorber ou non le premier photon dans l’une de deux paires de polarisation complémentaires lorsqu’il atteint le premier récepteur grâce à un sélecteur optique dirigeant, ou non, ledit photon vers un ou vers l’un de plusieurs instruments, Dans le cas où il est choisi de ne pas absorber le photon dans une polarisation prédéfinie, piéger ledit premier photon dans un dispositif de protection permettant d’éviter son absorption au moins tant que le deuxième photon n’a pas atteint le deuxième récepteur, Au second récepteur, dupliquer le deuxième photon en un flux de photons démultipliés grâce à un dispositif d’amplification, chaque photon démultiplié ayant conservé l’état quantique du deuxième photon, Mesurer l’état quantique moyen du flux de photons démultipliés et déterminer selon cette mesure si le premier photon a été absorbé au premier récepteur, et/ou avec quel instrument, afin d’en déduire l’information transmise par le premier récepteur.
De préférence, la polarisation de la paire de photons intriqués est indéterminée dans la ou ou les bases observables dans laquelle ou lesquelles les instruments du premier récepteur les absorbent.
La paire de photons intriqués atteint par exemple les récepteurs avec une polarisation intriquée linéaire, l’une des deux polarisations complémentaires d’absorption étant circulaire, le deuxième récepteur étant agencé pour distinguer si la polarisation moyenne du flux de photons démultipliés est circulaire ou linéaire, et déterminer selon cette distinction si le premier photon a été mesuré ou non.
Ce dispositif comprend au moins une électrode neurale destinée à être implantée sur au moins un nerf. Dans le cas particulier de stimulation neurale pour la restauration de la préhension, l’électrode neurale est implantée sur l’un des nerfs suivants : le nerf médian, le nerf ulnaire (ou cubital) ou le nerf radial. L’électrode neurale comporte au moins deux contacts électriques.
L’électrode neurale peut être choisie parmi les électrodes matricielles plates, destinées à être placée sur le nerf ; les électrodes intra fasciculaires, destinées à être placée à l’intérieur du nerf ; ou les électrodes gouttières ( cuff electrodes en anglais) destinée à être placée autour du nerf. Les électrodes gouttières sont particulièrement adaptées car elles permettent de répartir régulièrement plusieurs contacts électriques tout autour du nerf. De manière avantageuse, les contacts électriques sont distribués sur l’électrode gouttière sur trois anneaux : deux anneaux extérieurs sur lesquels un seul contact électrique entoure complètement le nerf et un anneau intérieur sur lequel plusieurs contacts – typiquement de quatre à dix – sont répartis régulièrement. Les électrodes gouttières auto-ajustable permettent de répartir les contacts de l’anneau intérieur sur le nerf en s’adaptant à son diamètre.
Le dispositif de stimulation neurale comprend un générateur d’impulsions de courant. Ce générateur est connecté à l’électrode neurale par l’intermédiaire d’un répartiteur de courant. Le répartiteur de courant permet de répartir l’injection ou le retrait des charges électriques associées à l’impulsion de courant entre les différents contacts électriques de l’électrode neurale. Cette répartition est par la suite appelée une configuration de contacts électriques. De manière préférée, l’électrode neurale comprend une pluralité de configuration de contacts électriques. Ainsi, en répartissant les impulsions de courant sur différentes zones du nerf – à la surface du nerf pour une électrode gouttière – il est possible de stimuler de manière différente les fascicules du nerf, chaque fascicule contribuant au contrôle d’au moins un muscle.
De préférence, le répartiteur de courant peut amplifier l’impulsion électrique pour chaque contact électrique. Ainsi, le générateur d’impulsion de courant définit la forme, la durée et l’amplitude de référence de l’impulsion quand le répartiteur de courant définit l’amplitude réelle – après amplification – et la répartition des amplitudes réelles sur les différents contacts électriques. Cette répartition pondérée est par la suite appelée une configuration de stimulation.
Dans un mode de réalisation, les impulsions de courant sont des stimuli biphasiques équilibrés en charge. Dans ce cas, la forme de l’impulsion comprend deux phases : la première phase – dite de stimulation – est une injection de charge électriques et la deuxième phase – dite d’équilibrage – est un retrait de charges électriques. L’impulsion est équilibrée en charge lorsque la quantité de charge électrique injectée est égale à la quantité de charge électriques retirée, conduisant globalement à éviter l’accumulation de charges électriques sur le nerf stimulé et/ou sur les contacts électriques entre l’électrode neurale et le nerf stimulé. La première phase d’un stimulus biphasé équilibré en charge a une amplitude comprise entre 10 µA et 6 mA et une durée comprise entre 5 µs et 1 ms. La seconde phase est alors définie en amplitude et en durée du fait de l’équilibre en charge. Les deux phases peuvent être séparées par un temps d’interstimulation. De manière plus générale, les impulsions de courant peuvent être des stimuli multiphasiques – plusieurs phases d’injection de charges ou de retrait de charges – du moment que les quantités de charges injectées et de charges retirées demeurent égales.
Par exemple, le générateur de courant peut définir un stimulus biphasique équilibrée en charge comprenant une première phase rectangulaire d’amplitude de référence 100 µA et de durée 20 µs et une seconde phase rectangulaire d’amplitude de référence 50 µA et de durée 40 µs. Ensuite, le répartiteur de courant applique ce stimulus biphasique équilibrée entre les anodes : les deux anneaux extérieurs et les contacts 1 et 3 de l’anneau intérieur et la cathode : le contact 2 de l’anneau intérieur – les contacts 5 à 8 étant non connectés dans cette configuration de contacts électriques – d’une électrode gouttière dans une configuration de contact électriques TTR. De plus, l’impulsion est amplifiée d’un facteur 3 sur les anneaux extérieurs et sur les contacts 1 et 3 et amplifiée d’un facteur -12 sur le contact 2 – conduisant à un bilan d’amplification équilibré – et définissant une configuration de stimulation.
Le dispositif de stimulation neurale comprend en outre un moyen de stockage configuré pour contenir une librairie de séquences. Ce moyen de stockage peut être une mémoire incluse dans le dispositif de stimulation neurale ou un moyen de stockage externe en communication sans fil avec le dispositif de stimulation neurale. Une séquence est une série temporelle d’impulsions, dans laquelle une impulsion est répétée plusieurs fois. Cette répétition peut être strictement périodique : même impulsion répétée à une fréquence donnée, ou modulée. La modulation peut porter sur la fréquence – la période de répétition des impulsions est variable au cours de la séquence – l’amplitude – l’amplitude de chaque impulsion varie au cours de la séquence – et/ou la durée de l’impulsion. De plus, la séquence est associée à une configuration de contacts électriques définissant comment les impulsions de courant de la séquence doivent être répartis sur le nerf. Chaque séquence de cette librairie est associée à la stimulation d’un ou plusieurs muscles, conduisant à un mouvement complexe.
Enfin, le dispositif de stimulation neurale comprend un séquenceur configuré pour appliquer une activation neurale sur l’électrode neurale. Cette activation neurale comprend aux moins deux séquences entrelacées. Par entrelacement, on entend ici que la série temporelle des impulsions de courant appliquées sur l’électrode neurale est la superposition des séries temporelles d’impulsions de courant de chaque séquence. Toutefois, le dispositif de stimulation neurale ne peut mettre en œuvre qu’une configuration de stimulation à la fois, il faut donc que l’entrelacement conduise à appliquer l’impulsion de courant d’une séquence entre deux impulsions de courant de l’autre séquence (ou des autres séquences). En particulier, l’application de deux séquences entrelacées correspond à définir une succession de configurations de stimulations sur l’électrode neurale, les configurations de stimulation étant associées à deux séquences différentes. Dans certains modes de réalisation, l’entrelacement peut concerner trois séquences, quatre séquences ou plus.
Par l’entrelacement de deux séquences, il est possible de stimuler par un seul et même nerf deux réponses simultanées et/ou en coopération. Dans le cas de réponses musculaires, cela conduit à un mouvement complexe synergique (coopération au mouvement) ou antagoniste (effet de stabilisation ou augmentation de la raideur articulaire) par exemple.
Dans un mode de réalisation, le dispositif de stimulation neurale comprend en outre un contrôleur configuré pour appliquer une succession d’activations neurales. Ceci permet de créer une succession de mouvements complexes dont l’enchaînement conduit à la réalisation d’une fonction motrice, par exemple de l’ouverture de la main suivie d’une prise palmaire, restaurant ainsi la préhension. Alternativement, la succession d’activations neurales – à une fréquence déterminée – peut simplement conduire au maintien d’une – ou de plusieurs – contraction musculaire.
Dans un mode de réalisation, les séquences comprennent une succession de 5 à 100 impulsions de courant, de préférence de 10 à 100 impulsions de courant. Ces impulsions de courant sont répétées à une fréquence comprise entre 1 Hz et 1 kHz, cette fréquence pouvant être éventuellement modulée. Dans le cas de stimulations efférentes (à visée motrice), les impulsions de courant sont répétées de préférence à une fréquence comprise entre 1 Hz et 250 Hz, typiquement entre 20 Hz et 100 Hz. La durée d’une séquence complète est très variable, en fonction de la tâche à réaliser. En particulier, pour maintenir une contraction musculaire, la séquence doit durer tout le temps du maintien de la contraction musculaire. De préférence, une séquence complète dure au moins 0.5 s et comprend au moins 10 impulsions.
Dans un mode de réalisation, le générateur d’impulsion est conçu pour contrôler très précisément les charges injectées ou retirées au niveau des électrodes neurales. Pour cela, le générateur d’impulsion peut s’appuyer sur une conception symétrique comprenant des sources de courant anodique et des sources de courant cathodiques configurées pour copier un courant de commande déterminé et pour que la somme des courants anodiques copiés soit égale à la somme des courants cathodiques copiés.
Dans un mode de réalisation, la librairie de séquence contient des séquences personnalisées pour un patient. En effet, les configurations de stimulation et les impulsions de courant qui permettent de stimuler efficacement un patient varient d’un patient à un autre. Il est donc nécessaire de définir les séquences personnalisées lors d’un processus d’apprentissage. Ce processus d’apprentissage peut se dérouler de la manière suivante.
Après que le dispositif de stimulation neurale a été mis en place par l’implantation d’une électrode neurale sur un nerf d’un patient, des séquences modèles sont appliquées. Ces séquences modèles se définissent par les paramètres suivants : forme, amplitude et durée de l’impulsion de courant ; configuration de stimulation –contacts électriques employées, et amplification associée – ; nombre d’impulsions de courant et fréquence de répétition des impulsions de courant. Une succession de séquence dans lesquelles les paramètres sont variés un à un permet d’identifier les seuils auxquels les muscles du patient agissent, permettant de construire une courbe de recrutement pour chacun d’eux. La illustre pour un patient, avec une électrode gouttière implantée autour du nerf médian, pour des configurations de contacts électriques de type TLR, STR et TTR dont la cathode est définie successivement sur chacun des huit contacts électriques de l’anneau intérieur – chaque secteur correspond à l’un des contact électrique pris comme cathode dans cette représentation graphique – , pour des séquences de stimulation de 15 répétitions à 25 Hz d’un stimulus biphasique équilibrée de durée 150 µs, les amplitudes réelles étant croissantes – après amplification par le séquenceur – de l’impulsion stimulant de manière sélective les muscles APB, FDS, FPL, PT ou FCR. On voit par exemple que la configuration de contacts électriques TLR permet de recruter avec l’intensité la plus basse (donc en premier) le muscle FPL pour les positions 6-7-8 de la cathode, les autres contacts permettant d’activer préférentiellement d’autres muscles. De plus chaque contact et chaque type de configuration (TLR, STR, TTR) permet d’obtenir une succession d’activation musculaire, et donc une synergie musculaire, différente. On peut ainsi par exemple obtenir une flexion des doigts puis du pouce pour obtenir une pince en stimulant uniquement le nerf médian avec une configuration recrutant préférentiellement les muscles FDS et FPL.
Ainsi, pour chaque muscle pris individuellement, et plus largement chaque enchainement de contractions musculaires liées à l’augmentation de l’intensité, il est possible de définir la séquence qui permet d’activer une contraction musculaire synergique et fonctionnelle, pour un patient donné. Ensuite, sur la base des séquences personnalisées, il est possible d’entrelacer au moins deux séquences pour appliquer une stimulation neurale et provoquer un mouvement composé complexe, par exemple l’ouverture de la main et l’extension du poignet simultanée, puis de définir une succession d’activation neurales pour rétablir une fonction motrice, par exemple l’ouverture de la main puis la fermeture en mode pince.
Dans un mode de réalisation, l’ensemble du dispositif de stimulation est implantable et comprend en outre un moyen de communication sans fil. Ainsi, un patient peut être équipé lors d’une intervention chirurgicale du dispositif de stimulation. Ensuite, des commandes peuvent être transmises au séquenceur et/ou au contrôleur de dispositif de stimulation par un appareil de commande positionné au contact du patient – maintenu par un brassard par exemple – et contrôlé par le patient lui-même. Le patient peut activer l’appareil de commande de manière vocale, par l’activation volontaire de muscles équipés de détecteur électromyographiques, par la réalisation de mouvements volontaires stéréotypés détectés par des capteurs inertiels ou par une interface cerveau / machine, par exemple.
- le traitement STAP (de l’anglais « Space Time Adaptive Processing »), spatio-temporel, dans lequel on effectue une combinaison linaire des N = M x L signaux reçus dans toute la bande échantillonnée sur les M antennes, en créant L versions décalées temporellement (avec entre 0 et L-1 retards d’une période d’échantillonnage) sur chaque antenne ;
- le traitement SFAP (de l’anglais « Space Frequency Adaptive Processing »), spatio-fréquentiel, dans lequel on effectue un traitement SAP dans P sous-bandes obtenues grâce à un banc de filtres numérique, avant de sommer les P signaux filtrés.
Les traitements les plus performants sont le traitement STAP et le traitement SFAP, mais ils demandent nettement plus de calculs, notamment pour obtenir les coefficients de pondération complexes.
Le problème est de trouver une manière de calculer ces coefficients de pondération complexes à la fois rapide en temps réel, performante et peu coûteuse.
Pour le calcul des coefficients de pondération complexes de la combinaison linéaire il existe deux familles d’algorithmes :
- les algorithmes dits « à inversion directe » qui consistent à calculer les coefficients complexes de la combinaison linéaire à partir de la matrice d’intercorrélation Rxx des N signaux reçus, à l’issue de chaque période de calcul de Rxx par intégration des N x N produits complexes croisés des N signaux reçus sur un intervalle de temps (donc avec une fréquence plus lente que la fréquence d’échantillonnage) ;
- les algorithmes dits « itératifs » qui remettent à jour les coefficients complexes au fur et à mesure directement à partir des échantillons des signaux reçus, chaque fois que des nouveaux échantillons sont disponibles (donc à la fréquence d’échantillonnage).
Dans la famille des algorithmes itératifs, on trouve la méthode dite LMS (de l’anglais « Least Mean Square ») et la méthode dite RLS (de l’anglais « Recursive Lest Square »). La méthode LMS est sous-optimale et cherche à minimiser la puissance en sortie par la méthode du gradient avec une convergence non-instantanée. La méthode RLS est optimale et calcule directement les coefficients optimaux qui minimisent la puissance en sortie. Elle nécessite beaucoup plus de calculs.
Les algorithmes à inversion directe permettent de tirer les meilleures performances possibles dans le cas où les brouilleurs sont sensiblement stationnaires. De plus, dans ce cas, les calculs à réaliser en matériel sont simples. Toutefois, ces algorithmes demandent également des calculs en logiciel, car ils nécessitent des opérations en virgule flottante. La rapidité de ces calculs est donc limitée par les performances des processeurs les mettant en œuvre. Ces performances peuvent être insuffisantes dans le cas de brouilleurs non stationnaires (pulsés) qui nécessitent un temps de réaction court. Cela limite aussi le nombre M de voies du réseau d’antenne et le nombre de retard L du traitements STAP, car le nombre d’opérations à effectuer pour le calcul des pondérations complexe est proportionnel au cube de N = M x L. En outre si on veut obtenir les performances d’atténuation du brouillage optimales il est nécessaire d’appliquer au signal reçu sur chaque voie d’entrée un retard équivalent au temps nécessaire pour effectuer le calcul de la matrice Rxx et le calcul des coefficients de pondérations complexes. Cela permet d’appliquer les pondérations complexes aux échantillons de signal reçu qui ont servi à les calculer via la matrice Rxx, et ainsi de conserver la cohérence, lorsque le brouillage fluctue dans le temps. Mais le retard induit sur le signal en sortie peut être préjudiciable pour le récepteur en aval, dont le rôle est aussi de fournir un temps précis mesuré à partir des signaux GNSS, car il induira un biais sur le temps résolu.
La méthode LMS offre l’avantage d’une très grande simplicité puisqu’elle ne nécessite que très peu de calculs à chaque étape, et est donc faisable sur une composante purement matérielle (telle qu’un FPGA), sans retard conséquent sur les signaux reçus. En revanche, elle nécessite un temps de convergence qui peut être très long (jusqu’à 10 millisecondes) pour atteindre les mêmes performances de gain que les algorithmes à inversion directe. En présence de brouillage non stationnaire cela peut être pénalisant.
La méthode RLS demande nettement plus de calculs mais offre un temps de convergence très rapide (quelques micro-secondes). Dans le cas d’un traitement STAP spatio-temporel, elle n’est toutefois pas faisable avec les technologies actuelles sur une composante purement matérielle. En effet, dans un tel cas, le nombre de calculs à effectuer à chaque période d’échantillonnage du signal reçu, proportionnel à N² = (M x L)², est très grand, ce qui conduit à un trop grand nombre de multiplicateurs. Dans le cas d’un traitement SAP purement spatial, il serait possible d’assurer les ressources matérielles pour effectuer les calculs mais c’est la fréquence d’horloge qui serait incompatible d’un trop grand nombre d’étapes de calcul à effectuer à chaque période d’échantillonnage.
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de proposer une manière de calcul des coefficients de pondération complexes réalisable sur une composante purement matérielle de façon à la fois rapide, performante et peu coûteuse.
À cet effet, l’invention a pour objet une partie électronique d’antenne CRPA d’un dispositif d’antibrouillage pour un récepteur GNSS, comprenant :
- M entrées configurées pour recevoir des signaux élémentaires dans B bandes de fréquence issus d’une antenne réseau comprenant M antennes élémentaires ;
- pour chaque entrée et chaque bande de fréquence, un banc de filtres passe-bandes configuré pour décomposer, chaque signal élémentaire reçu par cette entrée dans cette bande à une fréquence Fe, en P sous-bandes pour obtenir P signaux sous-échantillonnés à une fréquence Fe/P ;
- une composante de calcul configurée pour appliquer dans chaque sous-bande en parallèle un traitement antibrouillage à la fréquence Fe/P aux signaux sous-échantillonnés issus des M entrées, pour obtenir un signal sous-échantillonné nettoyé, la composante de calcul présentant une composante matérielle unique pour toutes les sous-bandes de toutes les bandes, fonctionnant à la fréquence B.Fe ;
Chaque système de fixation et d’interface peut comporter une pièce d’interface qui est configurée pour être fixée par une première face sur le châssis du véhicule et par une deuxième face opposée à la première face à l’une des plaques internes respectives.
La pièce d’interface peut comprendre au moins un deuxième orifice de fixation situé en regard dudit au moins un premier orifice de fixation de la plaque interne, et l’au moins un boulon d’assemblage traverse en outre l’au moins un deuxième orifice de fixation de la pièce d’interface.
La pièce d’interface peut comprendre un ou plusieurs deuxièmes orifices de transmission situés en regard du ou des premiers orifices de transmission de la plaque interne, et la ou les clavettes traversent en outre le ou les deuxièmes orifices de transmission la pièce d’interface.
La pièce d’interface peut comprendre un ou plusieurs trous traversants pour la fixation de la pièce d’interface au châssis par l’intermédiaire d’un ou plusieurs boulons de fixation, et au moins un logement dans lequel débouchent le ou les trous traversants et qui est prévu pour accueillir une ou plusieurs têtes de vis formant le ou les boulons de fixation.
La pièce d’interface peut comporter plaque de liaison et une plaque de fixation solidaire de la plaque de liaison, avec le ou les trous traversants qui sont ménagés dans la plaque de fixation, et avec la plaque de liaison qui comprend au moins une fenêtre ménagée en vis-à-vis du ou des trous traversants et définissant l’au moins un logement.
Le fait de scinder la pièce d’interface en une plaque de fixation et en une plaque de liaison qui sont ensuite rendues solidaires permet de simplifier la fabrication d’une telle pièce, d’une part en perçant dans la plaque de fixation au moins le ou les trous traversants et/ou le ou les deuxièmes orifices de transmission et/ou l’au moins un deuxième orifice de fixation et, d’autre part, en réalisant au moins un lamage dans la plaque de liaison pour y former l’au moins une fenêtre et ainsi l’au moins un logement.
La plaque de fixation et la plaque de liaison peuvent être soudées l’une avec l’autre.
Chaque console peut comprendre un tronçon avant et un tronçon arrière articulé au tronçon avant, le tronçon avant étant outre articulé par l’extrémité avant de la console respective à l’un des systèmes de fixation et d’interface respectifs, et le tronçon arrière étant outre articulé par l’extrémité arrière de la console respective à la barre anti-encastrement.