Mathématiques et traitement du signal

Mathématiques et traitement du signal
Diplôme d'ingénieur de l'École et observatoire des sciences de la Terre (EOST)Parcours Diplôme d'ingénieur de l'EOST

Description

Le cours est structuré en trois segments bien distincts :

  • Variables complexes (7h) :
    Fonctions analytiques, fonctions holomorphes, séries de Laurent, singularités, intégration dans le plan complexe, théorème de Cauchy, théorème des résidus, application au calcul d'intégrales réelles.
  • Théorie des distributions (7h) :
    Fonctions test, distributions régulières et singulières, exemples et propriétés élémentaires (dérivation, changement d’échelle, etc.), représentation des fonctions discontinues, convolution.
  • Analyse de Fourier (10h) :
    Séries de Fourier, transformées de Fourier (fonctions et distributions): définition, exemples, propriétés (changement d'échelle, dérivation, convolution, etc.). Applications au traitement du signal: phénomène de Gibbs, apodisation, échantillonnage, repliement spectral.

The course is structured in three distinct segments:

  • Complex variables (7h):

Analytic functions, holomorphic functions, Laurent's series, singularities, integration in the complex plane, Cauchy's theorem, residue theorem, application to the calculus of real integrals.

  • Theory of distributions (7h):

Test functions, regular and singular distributions, examples and elementary properties (derivation, change of scale), representation of discontinous functions, convolution.

  • Fourier analysis (10h):

Fourier series, Fourier transforms (fonctions and distributions): definition, examples, properties (change of scale, derivation, convolution, etc.). Applications to signal processing: Gibbs phenomenon, tapering, sampling, aliasing.

A la fin de ce cours, vous serez capable de :

- Calculer des intégrales de contour dans le plan complexe.
- Représenter et manipuler des signaux physiques singulières ou non
à l’aide de distributions.
- Calculer des séries et des transformées de Fourier de fonctions e t de distributions.

- Evaluate contour integrals in the complex plane.
- Represent and manipulate singular and non-singular physical signals using distributions. - Compute Fourier series and Fourier transforms of functions and distributions.
 

Compétences visées

L'objet de ce cours est de présenter les outils mathématiques de base pour le traitement des signaux numériques.

The purpose of this course is to present the basic mathematical tools for numerical signal analysis.
 


Le règlement intérieur de l'école

Le cursus comprend trois années d'études : l'admission, l’organisation des études, le contrôle des connaissances, les stages et soutenances, l'obtention du diplôme, les échanges internationaux sont précisés selon le règlement intérieur (pdf) en vigueur.

Programmes de 1ère et 2ème année

  • Modules généraux : mécanique, géologie, mathématiques, informatique, analyse numérique, traitement du signal, méthodes inverses.
  • Méthodes géophysiques : physique de la Terre, sismologie, modélisation et imagerie sismique, géodésie, gravimétrie, méthodes potentielles, géomagnétisme, électromagnétisme, physique et fracturation des roches, hydrologie.
  • Travaux pratiques : mesures géophysiques sur le terrain (photo) et en laboratoire, stages de terrain de géologie dans les Alpes.
  • Langues et sciences économiques et sociales : anglais, langue vivante 2, économie, propriété industrielle, gestion, développement durable, éthique, qualité, hygiène et sécurité en entreprise
  • Projets informatique et de recherche, communs avec le Master 1
  • Stages d'été en laboratoire ou entreprise, avec de nombreuses opportunités à l'étranger (contact stage international : Mike Heap)

    Programme de 3ème année

    Les élèves ont le choix entre 3 parcours en troisième année :

    • Géophysique pour l'énergie
    • Géophysique pour la géotechnique,l'eau, l'environnement
    • Geosciences for the energy system transition I GeoT

    Enseignements complémentaires :

    • Langues et sciences économiques et sociales : anglais, économie de l'énergie, stratégie et structure de l'entreprise
    • Stage de terrain de géophysique de subsurface en Alsace
    • Stage de 6 mois en entreprise donnant lieu à la rédaction d'un mémoire et à une soutenance devant un jury pour l'obtention du diplôme d'ingénieur. Les stages ont lieu dans le monde entier.