Le Laboratoire des signaux et systèmes (L2S) est une unité mixte de recherche (UMR8506) du Centre national de la recherche scientifique (CNRS), de CentraleSupélec, école d’ingénieurs publique, et de l'Université Paris-Sud.

Les domaines d’intérêt du Laboratoire des signaux et systèmes recouvrent plusieurs disciplines scientifiques :

  • les aspects fondamentaux et les champs d’application des mathématiques qui ont permis le développement du traitement du signal, de la théorie de l’information, de la cryptologie et du numérique,
  • la physique qui développe des théories en utilisant l’outil mathématique pour décrire et prévoir l’évolution des systèmes et qui est à l’origine de la théorie de l’électromagnétisme. 

 

Les travaux du L2S sont structurés par pôles :

  • Les thèmes de recherche du pôle Signaux s'articulent autour de deux priorités principales : la modélisation et l'analyse du signal et les problèmes inverses à stratégies bayésiennes.
  • Le pôle Télécoms et réseaux effectue des recherches dans le domaine des réseaux, des télécommunications et de la sécurité multimédia. Le contexte applicatif de ses travaux concerne essentiellement les réseaux sans fil mobiles, auto-organisants, et les relations entre les réseaux de communication et les réseaux d'énergie. Elle effectue un usage intensif d'outils comme le codage et décodage conjoint source-protocole-canal, la compression robuste d'images fixes et de vidéos, le codage de sources distribuées, les trames suréchantillonnées, la théorie des jeux, la géométrie de l'information, la géométrie stochastique, le tatouage et la sténographie.
  • Le pôle Systèmes s'intéresse aux systèmes mécaniques et électriques : commande basée sur la passivité, contrôle actif des vibrations, systèmes d'électronique de puissance, à la commande des systèmes non linéaires et hybrides : commande et supervision de systèmes complexes, commande échantillonnée, à l'estimation et à la modélisation : estimation de paramètres et d'état de systèmes non linéaires, modélisation "boite noire" et estimation de paramètres variant dans le temps.

 

Pôle Signaux

L’activité du pôle Signaux est structurée selon deux axes :

  • Modélisation statistique : les activités de ce groupe concernent plus particulièrement l'estimation de modèles de signaux corrélés gaussiens ou non, à courte ou à longue mémoire, les décompositions parcimonieuses pour la séparation de sources, le traitement du signal multicapteurs (détection de sources, bornes de performances, élimination d'interférences, optimisation de formes d'onde), l'analyse temps-fréquence et les traitements adaptatifs et distribués.

Modelisation statistique

 

 

 

 

 

  • Problèmes Inverses : cette équipe se positionne à l’interface de la physique, des statistiques, des signaux et des images. Les travaux s’appuient sur des modèles stochastiques markoviens ou séparables, des variables cachées et du calcul bayésien, mais aussi l'optimisation convexe et les décompositions parcimonieuses. Les applications concernent l’imagerie au sens large : reconstruction d'images en tomographie micro-ondes, imagerie SAR (Synthetic Aperture Radar), tomographie 3D, imagerie infrarouge en astronomie, imagerie PET (Positon Emission Tomography), M/EEG, séparation de sources, etc.

Problemes inverses

 

Pôle Systèmes                                         

© L2S/Université Paris-Sud-Supélec-CNRS/ Sami Tliba (2008) Contrôle actif des vibrations dans des structures mécaniques instruentées de capteurs et d’actionneurs piézoélectriquesLa recherche au sein du pôle Systèmes est méthodologique. Elle s'appuie fortement sur les mathématiques et les sciences exactes (biologie et physique) pour aborder des problèmes d'analyse, de modélisation et de commande des systèmes dynamiques. 
Les thèmes de recherche théorique incluent mais ne se bornent pas aux suivants : modélisation, observation et simulation ;  

  • retards, interconnexions, synchronisation ;   
  • contrôle géométrique et stabilisation ;   
  • passivité et réseaux d'énergie ;
  • échantillonnés et hybrides ;
  • systèmes et sciences du vivant. 

Nous sommes également experts dans divers domaines applicatifs dont :

  •     les systèmes mécaniques ;
  •     les machines électriques ;
  •     l'automobile ;
  •     les systèmes énergétiques.

 

Pôle Télécoms et réseaux

© L2S/ Université Paris-Sud/Supélec-CNRS/X.-T. Vu (2014).  Trois réseaux coopératifs  à l’étude : i) canal à relais ; ii) canal à accès multiple avec relais unique et iii) canaux à accès multiple avec de multiples relais.Cette entité a pour vocation d'effectuer des recherches méthodologiques dans le domaine des réseaux, télécommunications, et sécurité multimédia. Sa particularité est d'essayer autant que possible de s'éloigner d'une vision traditionnelle « en couches » des réseaux, dont une optimisation séparée laisse peu de champ à des améliorations substantielles. Ce constat a déjà amené beaucoup de chercheurs à adopter une approche d'optimisation dite « inter-couches » (cross-layer), que nous cherchons à étendre le plus possible, tout en maintenant la nécessaire flexibilité induite par les besoins applicatifs variés des télécommunications.

Cette approche est rendue possible par un  regroupement de compétences à la fois au niveau des « couches basses » (communications numériques, allocation de ressources, etc.), de la « couche application » (compression robuste, sécurité des contenus, etc.), comme des couches réseau (TCP/IP, routage, etc.), qui travaillent en synergie pour résoudre les problèmes actuels des télécommunications et multimédia, en particulier dans les réseaux mobiles. Un effort est fait pour approfondir des outils génériques permettant une optimisation la plus globale possible, comme la théorie des jeux, la théorie de l'information, la géométrie stochastique, ou la géométrie de l'information. 

D'une manière générale, nous essayons, à partir de travaux « amont », de décliner les résultats afin de les rapprocher d'une utilisation industrielle, en particulier à travers des contrats collaboratifs. En termes plus applicatifs, la coopération dans les réseaux sans fil et les réseaux de véhicules sont deux grands domaines d'intérêt, non exclusifs d'autres en émergence comme en particulier la synergie entre réseaux de communication et réseaux d'énergie ("smart grids").