Mise en œuvre d'algorithme de traitement du signal sur plateforme FPGA pour le SHM H/F

Description de l'offre : Le Département d’Instrumentation Numérique développe un système électronique (Geronimo) permettant l’émission et la réception d’ondes de Lamb par des capteurs piézoélectriques. Ce système a vocation à être déployé sur des structures (avions, ponts, rails, …) pour suivre en continu leur état de santé. Ce concept, connu en anglais sous le nom de Structural Health Monitoring (SHM), vise à rendre les structures « intelligentes », afin d’éviter des ruptures catastrophiques et de piloter finement l’exploitation des structures (en permettant de planifier les opérations de maintenance par exemple). Ce système est composé de cartes électroniques de conditionnement assurant le pilotage et le monitoring des capteurs. Un FPGA et un cœur ARM permettent l’acquisition, le traitement embarqué et la communication sans fil du système. Dans le même temps, le département mène de nombreuses recherches dans le développement de méthodes permettant la détection et la caractérisation de défauts. Ce stage a pour but de réaliser le portage d’algorithme de traitement du signal  sur cible FPGA permettant une détection en temps réel de l’apparition de défaut. Le travail proposé se déroulera en plusieurs étapes. Après une étude bibliographique, l’étudiant prendra en main l’environnement de développements FPGA du système Geronimo et développera la librairie de traitements en VHDL sous la supervision de l’encadrant. L’ensemble des développements seront intégrés sur le système Geronimo. Enfin des essais expérimentaux seront menés afin de valider les performances de la solution.

Présentation de l’institut : Le Laboratoire Instrumentation Intelligente, Distribuée et Embarquée (LIIDE) a pour mission de développer une plateforme mixte, matérielle et logicielle, pour concevoir les fonctionnalités de l'instrumentation du futur. Le laboratoire développe conjointement 1) le volet matériel, visant des cartes électroniques polyvalentes et modulaires, accompagnées des logiciels nécessaires à leur fonctionnement, pour couvrir une large gamme de technologie de capteurs ; et 2) des fonctionnalités innovantes d'intelligence artificielle pour la mesure répartie et l'apprentissage frugal et distribué. Le laboratoire est ancré dans un environnement riche centré autour de l'instrumentation numérique pour le contrôle, le monitoring et le diagnostic. Le département auquel il appartient s'appuie sur une large gamme de capteurs (fibres optiques, capteurs piézo-électriques, sondes Courants de Foucault, rayons X) ainsi que sur des plateformes d'expérimentation de pointe. Les applications sont principalement focalisées sur le contrôle non-destructif (Non-Destructive Evaluation - NDE) ou la surveillance de l'état de santé de structures (Structural Health Monitoring - SHM).

Profil du candidat : Pour mener à bien ce stage, l’étudiant devra posséder des solides connaissances en logique programmable FGPA, systèmes embarqués et programmation C/C++. Des connaissances en traitement du signal seront un plus.

Diplome préparé : Bac+5 - Master 2