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Dissertations / Theses on the topic 'Systèmes de communications par satellite'
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Millerioux, Jean-Pierre. "Techniques de détection multi-utilisateurs pour les communications multifaisceaux par satellite." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2006. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00002006.
Full textAbstract:
Nous nous intéressons dans cette thèse à la définition et l'évaluation de techniques de détection multi-utilisateurs pour le traitement des interférences co-canal sur la voie retour des systèmes de communication multifaisceaux par satellite. L'utilisation de ces techniques peut en effet permettre de tolérer des C/I plus faibles que ceux des systèmes classiques, et ainsi autoriser des motifs de réutilisation de fréquence plus efficaces d'un point de vue capacité. L'accès et les formes d'ondes envisagés sont inspirés de la norme DVB-RCS. Nous proposons des algorithmes d'élimination itérative d'interférence adaptés au contexte envisagé. Ces algorithmes incluent notamment la ré-estimation de certains paramètres du canal (réponses en amplitude et en phase des signaux sur les différents faisceaux, fréquences des signaux). Ils sont dans un premier temps évalués en terme d'erreur d'estimation et de taux d'erreurs binaire sur des configurations d'interférences fictives. Nous montrons qu'ils permettent d'obtenir des dégradations (par rapport au cas d'un utilisateur seul) très réduites sur des configurations caractérisées par des C/I très faibles. Nous nous intéressons dans un second temps à l'évaluation de ces algorithmes sur une couverture multifaisceaux. Des simulations effectuées sur une couverture construite à partir d'un modèle d'antenne multi-sources à réflecteur permettent une comparaison des différents algorithmes envisagés dans un contexte réaliste.
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Cantillo, Juan. "Codage multi-couches pour systèmes de communication par satellites." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2008. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00005209.
Full textAbstract:
Les architectures satellitaires actuelles pour distribution de services interactifs IP et la connectivité large bande sont basées sur les principes en couches du modèle de référence OSI. Il ne fait aucun doute que l'approche classique basée sur la résolution de problèmes spécifiques à chaque couche dans le cadre du modèle de référence a été très fructueuse jusqu'à aujourd'hui. De nombreux protocoles ont été adaptés aux environnements satellite, et les couches physiques actuelles opèrent près de leurs limites théoriques de performance grâce à l'état très avancé des techniques de modulation et de codage. Cependant, les caractéristiques uniques des transmissions par satellite font que de nombreux et importants problèmes tels que la transparence de la mobilité, le respect des niveaux de services négociés ou la fiabilisation à grande échelle des communications point à multipoint n'ont pas encore trouvé de solutions satisfaisantes dans le cadre de l'approche traditionnelle en couches. L'approche modulaire n'appréhende que moyennement les interactions complexes qui existent entre les couches ainsi que celles avec le médium sans fil, et de ce fait le design actuel fait apparaître des redondances et inefficacités affectant les performances globales. De nombreux chercheurs ont donc commencé à aborder ces différents problèmes de manière holistique, en mettant l'accent sur les avantages potentiels d'une collaboration entre couches au-delà du modèle de référence. La flexibilité résultant d'échanges accrus entre les différentes couches offre en effet de riches possibilités d'optimisation globales, favorisant une meilleure intégration des satellites dans un environnement réseau de plus en plus hétérogène. Cette "optimisation multi-couches" apparaît aujourd'hui comme un domaine de recherche très prometteur pour les communications satellitaires et sans fil en général. Elle se caractérise par une approche pluridisciplinaire mêlant différents aspects de la théorie de l'information, du design de protocoles réseau et du traitement du signal avancé. Force est de constater que de nombreuses techniques multi-couches récemment proposées ont commencé à traiter avec succès quelques uns des problèmes énumérés auparavant, ce qui explique que nombreux protocoles, standards et systèmes de nouvelle génération ont déjà commencé à intégrer ces principes de facto. Cette thèse aborde les problèmes liés à la fiabilité des transmissions satellitaires depuis la perspective de l'optimisation multi-couches. S'agissant d'un aspect crucial des communications satellitaires ayant des implications à presque tous les niveaux de la communication - tels que la qualité de service, la complexité des terminaux ou l'utilisation du spectre - le contrôle des erreurs est sans doute l'une des thématiques satellite où les techniques multi-couche peuvent jouer un rôle important. Après une introduction dédiée aux techniques multi couche en général, la première partie de ce travail s'intéresse à la stratégie de contrôle des erreurs des satellites DVB de première génération, où sont identifiées des redondances liées à une gestion inefficace du problème par le décodeur canal et les couches d'adaptation. Une solution basée sur une approche multi-couche réduisant ces inefficacités et améliorant l'utilisation des ressources est alors proposée. Dans un deuxième temps, nous nous consacrons au standard satellite DVB de nouvelle génération et à la définition de GSE, sa nouvelle couche d'adaptation pour IP. Nous montrons comment GSE intègre de nombreux concepts multi-couches, parmi lesquels ceux liés à une gestion des erreurs basée sur les considérations de la première partie de ce travail. La troisième et dernière partie de ce travail présente HERACLES. Ce nouveau mécanisme multi-couches permet d'apporter des capacités accrues de correction d'erreurs et de synchronisation paquets à tout système de communication par paquets sans consommation supplémentaire de bande. HERACLES a été entièrement développé dans le cadre de cette thèse et a fait l'objet de deux brevets récents. Les résultats globaux de ce travail montrent les possibilités offertes par l'approche multi-couches au problème du contrôle des erreurs, et ouvrent d'excellentes perspectives de déploiement dans les réseaux futurs.
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Bartolomé, Boris. "Utilisation des turbo codes pour un système de communications multimedia par satellite." Paris, ENST, 1999. http://www.theses.fr/1999ENST0046.
Full textAbstract:
Cette thèse propose une explication détaillée et pédagogique du décodage itératif, ainsi que des algorithmes permettant l'optimisation des composants des turbo codeurs convolutif récursifs parallèles. Ces travaux ont été motives par les récents progrès en codage de canal, et plus particulièrement l'avènement des turbo codes en 1993. Cette thèse s'inscrit dans le cadre du projet sagam (satellite geostationnaire pour acces multimedia) labellise par le rnrt (reseau national pour la recherche en telecommunications). Nous nous intéressons aux transmissions multimedia par satellite, dans la bande ka, utilisant l’ATM. Les utilisateurs finaux sont munis de petits terminaux de type usat (ultra-small aperture terminal). Les principales spécifications pour le choix du schéma de codage sont : un teb de 10 9 pour un e b/n o de 3 db. , un rendement de codage supérieur ou égal a 1/2 et des paquets d'information de longueur 512 bits. Une optimisation des constituants des turbo codes convolutifs parallèles est nécessaire pour tenir ces spécifications. Le turbo codes convolutifs parallèles utilisent pour leur décodage une technique qui peut être appliquée à tout code admettant une représentation sous forme de graphe et qui est appelée de façon générale décodage itératif. Dans une première partie, une explication détaillée et pédagogique du décodage itératif est présentée, ainsi que les principaux résultats théoriques trouves jusqu'en 1999 sur les turbo codes. Nous évaluons ensuite l'impact d'une erreur de phase constante sur le décodage itératif de façon analytique, puis par simulation. La dégradation apportée par une gigue de phase résiduelle est obtenue par simulation en prenant comme hypothèse une estimation de phase optimale (borne de cramer-rao). Nous proposons ensuite un algorithme d'optimisation des codeurs constituant le turbo codeur. Enfin, un algorithme d'optimisation par algorithmes génétiques de la matrice d'entrelacement est détaillé. Le turbo codeur ainsi optimise permet de satisfaire aux spécifications de l'étude.
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Zamoum, Selma. "Random access techniques for satellite communications." Thesis, Toulouse, INPT, 2019. http://www.theses.fr/2019INPT0116.
Full textAbstract:
Les nombreux avantages introduits par l’utilisation des satellites tels que la couverture à grande échelle, notamment dans les zones difficilement accessibles ou pauvres en infrastructure terrestres, a incité différentes communautés à développer des communications efficaces pour l’accès à Internet, la télévision et la téléphonie. Pendant longtemps, les techniques d’accès multiple basées sur la réservation de ressources (DAMA) ont largement été déployées sur la liaison retour, occupant ainsi une grande partie de la bande passante. Cependant, outre le temps aller-retour (RTT) additionnel dû à la demande d’allocation, qui est à la base important lors d’une communications par satellite, les ressources peuvent être sous-exploitées ou insuffisantes face à des applications entraînant un grand nombre d’utilisateurs telles que l’Internet des objets et les communications de machine à machine. Par conséquent, les techniques d’accès basées sur le protocole ALOHA ont largement pris place dans les études de recherche sur l’accès aléatoire (RA), et ont considérablement évolué ces derniers temps. La méthode CRDSA a particulièrement marqué ce domaine; elle a inspiré de nombreuses techniques d’accès aléatoire. Dans ce contexte, une méthode complémentaire, appelée MARSALA, permet de débloquer CRDSA lorsque celle-ci n’est plus en mesure de décoder de nouveaux paquets. Par contre, cela entraîne une complexité de corrélation liée à la localisation des paquets, qui est nécessaire pour combiner des répliques afin d’avoir une puissance de signal potentiellement plus élevée. C’est pourquoi, l’objectif principal de cette thèse est de proposer des alternatives efficientes et moins complexes. Nous nous intéressons plus précisément à la manière de gérer les transmissions multi-utilisateurs et de résoudre les interférences à la réception, avec la plus petite complexité. De plus, le phénomène de boucle qui se produit lorsque plusieurs utilisateurs transmettent leurs paquets dans les mêmes positions est traité, sachant qu’un plancher d’erreur au niveau des performances en taux de perte de paquets est par conséquent créé. Nous proposons donc des solutions synchrones et asynchrones, principalement basées sur un partage de données, au préalable, entre l’émetteur et le récepteur, dans le but de réduire la complexité de localisation, atténuer le phénomène de boucle et améliorer les performances du système. Ces techniques sont décrites et analysées en détails au cours de ce manuscrit<br>The effective coverage of satellites and the technology behind have motivated many actors to develop efficient communications for Internet access, television and telephony. For a long time, reservation resources of Demand Assignment Multiple Access (DAMA) techniques have been largely deployed in the return link of satellite communications, occupying most of the frequency bandwidth. However, these resources cannot follow the technological growth with big users communities in applications like the Internet of Things and Machine to Machine communications. Especially because the Round Trip Time is significant in addition to a potential underuse of the resources. Thus, access protocols based on ALOHA took over a big part of the Random Access (RA) research area and have considerably evolved lately. CRDSA have particularly put its fingerprint in this domain, which inspired many different techniques. In this context, a complementary method, called MARSALA comes to unlock CRDSA when packets can no longer be retrieved. This actually involves a correlation complexity related to packet localization which is necessary for replicas combinations that results in a potentially higher signal power. Accordingly, the main goal of this PhD research is to seek for effective and less complex alternatives. More precisely, the core challenge focuses on the way to manage multi-user transmissions and solve interference at reception, with the smallest complexity. In addition, the loop phenomenon which occur when multiple users transmit their packets at the same positions is tackled as it creates an error floor at the packet loss ratio performance. Synchronous and asynchronous solutions are proposed in this thesis, mainly based on providing the transmitter and the receiver with a shared prior information that could help reduce the complexity, mitigate the loop phenomenon and enhance the system performance. An in-depth description and analysis of the proposed techniques are presented in this dissertation
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Oulmahdi, Mohamed. "Architecture Autonome et Extensible pour une Couche de Transport Évolutive. Application aux Communications Aéronautique par Satellites." Thesis, Toulouse, INSA, 2017. http://www.theses.fr/2017ISAT0015/document.
Full textAbstract:
Ces dernières décennies ont été caractérisées par une évolution massive de l'Internet sur tous les plans, couvrant les applications et les technologies réseau. En conséquence, de nouveaux besoins pour les applications et de nouvelles contraintes réseaux apparaissent ; rendant ainsi les protocole (TCP et UDP notamment) de moins en moins efficaces, et plusieurs nouveaux protocoles ont été proposés. Cependant, à cause de plusieurs limites architecturales de la couche Transport, ces nouveaux protocoles n'ont pas été déployés.Partant de ce constat, le travail effectué dans cette thèse porte sur la proposition et la réalisation d'une architecture pour la couche Transport, orientée services et basée composants, dotée de capacités d'extensibilité et d'autoadaptation vis-à-vis des évolutions du contexte applicatif et réseau. La solution proposée repose, d'une part, sur un faible couplage entre les éléments extérieurs (applications et systèmes) et la couche Transport, ainsi qu'entre les composants internes de l'architecture. D'autre part, elle se base sur des modèles et des algorithmes lui permettant de détecter et de prendre en compte les évolutions du réseau ou des applications, et d'adapter son comportement en conséquence. Une implémentation complète de la solution est proposée et testée dans un cadre de communications aéronautiques par satellite. L'objectif étant la gestion de la transition des protocoles spécifique au monde aéronautique vers les protocoles de l'Internet, ainsi que la gestion, au niveau Transport, des liens physiques hétérogènes. Les tests démontrent la faisabilité d'une telle architecture extensible et autonome, les gains en performance qu'il est possible d'obtenir, et les coûts qui en résultent<br>The recent decades are characterized by an important evolution of the Internet at all planes, covering applications and network technologies. This evolution results on new applications requirements and new networks constraints making classical protocols (TCP and UDP typically) less and less suitable. Consequently, many new more efficient protocols have been proposed. However, due to several limitations of the actual Transport layer, these new protocols have not been deployed.From this statement, the work presented in this thesis is about the proposition and the realization of an architecture for the Transport layer, including extensibility and auto-adaptability capabilities regarding the evolution of application and network context. The proposed solution is based on low-coupling between, in a part, the Transport layer and the external actors (applications and systems), and in the other part between the internal component of the architecture. In parallel, the architecture is based on models and algorithms for detecting and taking into account the evolution of networks and applications, and adapt it behavior consequently. A complete implementation of the solution is proposed and evaluated in the context of aeronautical communications by satellite. The aim is the management of the transition phase of the aeronautical network to the Internet protocols suite, and the management of the heterogeneity of the different physical links. The tests demonstrated the feasibility of such extensible and autonomic architecture, the performances gains which can be obtained, and the resulting cost
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Jegham, Nizar. "Performances des applications IP dans les systèmes de communications par satellite : cas du DVB-RCS et du DVB-S2." Phd thesis, Université Paris-Est, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00495622.
Full textAbstract:
Les retours et les études dont on dispose sur les réseaux IP par satellite ne permettent pas d'apprécier les performances dont ils sont capables. Pourtant, les difficultés de transmettre de l'IP par satellite persistent encore. L'inadaptation du protocole IP, initialement conçu pour des réseaux terrestres, au large produit délai-bande du média satellite est une raison. Le fonctionnement souvent dé-corrélé entre les niveaux supérieurs de la pile TCP/IP et les couches physique et MAC du média satellite, est une autre. Dans le cadre de ce travail de thèse nous adoptons une démarche expérimentale basée sur l'observation, l'analyse et l'évaluation de systèmes implantant des technologies IP par satellite tels que le standard DVB-RCS, la technologie propriétaire iDirect ou la nouvelle norme DVB-S2. Nous étudions l'impact des règles de qualité de service IP sur les performances des applications dans un contexte de bande limitée. Nous nous penchons notamment sur l'évaluation des efficacités de l'encapsulation IP en termes de consommation de bande. Notre premier objectif est de déceler les niveaux auxquels un opérateur peut agir en vue d'optimiser la configuration d'un système IP par satellite et en accroître les performances
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Vidal, Barba Oriol. "Systèmes de communication par satellite géostationnaire à très haute capacité de prochaine génération. Techniques avancées de gestion des interférences." Thesis, Toulouse, ISAE, 2014. http://www.theses.fr/2014ESAE0035/document.
Full textAbstract:
Cette thèse à pour but d'étudier des alternatives à l’augmentation des faisceaux dans des systèmes satellite THD deprochaine génération, évaluant des stratégies pour augmenter de manière significative la capacité totale du système. Dansce contexte, les schémas de réutilisation de fréquence (FR) agressives viennent naturellement dans l'esprit afin d'augmenterles ressources globales en bande passante et, par conséquent, augmenter la capacité globale du système. Cependant, cesschémas mènent à une augmentation des interférences co-canal, rendant l'utilisation du spectre supplémentaire pastellement efficace. Visant à trouver une solution à ce défi, des techniques basées sur des interférences ont été évaluées dans un contexte satellitaire réaliste, correspondant au précodage linéaire et la réutilisation fréquentielle fractionnelle (FFR). Le précodage linéaire est une technique MIMO qui permet l’application des schémas de réutilisation plus agressifs en traitantconjointement les signaux transmis afin de pré-compenser les interférences co-canal. Cette technique a été étudiée dans lecadre des systèmes THD et sa performance dérivé en considérant une caractérisation réaliste antenne, prouvantl'importante amélioration dans la capacité totale du système. Des stratégies de scheduling ont été également étudiées etdes algorithmes évalués, prouvant que d'autres améliorations peuvent être réalisées considérant mécanismes intelligentsde scheduling. Une autre voie d'augmenter les ressources spectrales par faisceau a été étudiée considérant des schémasFFR, utilisés en grande partie dans les réseaux mobiles terrestres (c.-à-d. WiMax, LTE…)<br>The purpose of this Ph.D. thesis has been to investigate alternatives to the beam scaling in NG-HTS systems, assessingadvanced strategies to significantly increase total system capacity, without further exploding the number of beams. In thiscontext, aggressive frequency reutilization (FR) strategies come naturally into mind as a potential mean to increase overallbandwidth resources and therefore, boost system capacity. However, it leads to an increase on co-channel interferences,rendering the usage of additional spectrum not as efficient. Aiming to find a solution to this challenge, advancedinterference-based system techniques have been assessed in a realistic NG-HTS context, corresponding to Linear Precodingand Fractional FR (FFR) schemes. Linear Precoding is a MIMO-based technique which allows considering more aggressiveFR schemes by jointly processing the transmitted signals in order to pre-compensate co-channel interferences. Thistechnique has been studied in the frame of NG-HTS systems and their performances derived considering realistic antennacharacterization, proving significant improvement in total system capacity. Scheduling strategies have been alsoinvestigated and schedule algorithms assessed, showing further improvements can be achieved considering smartscheduling mechanisms. Another way to increase spectral resources per beam has been then investigated considering FFR schemes, used mostly in mobile terrestrial networks (i.e. WiMAX, LTE…). FFR scheme application has been characterized and adapted to the particularities of a realistic HTS satellite context and its gains in total capacity have been derived. A natural synergy between Linear Precoding and FFR has been then studied, leading to further improvements on total system capacity
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Rabemanantsoa, Josh. "Conception d'antennes hélices quadrifilaires imprimées compactes et bibandes pour les systèmes de communication par satellite." Rennes 1, 2011. http://www.theses.fr/2011REN1S049.
Full textAbstract:
La diffusion croissante des systèmes de radionavigation comme le GPS (Global Positionning System) a permis d'inonder le marché mondial d'un grand nombre de nouveaux récepteurs associant à la fois de bonnes performances, un faible encombrement et une consommation réduite. De plus, le déploiement du nouveau système de radio navigation européen Galileo et sa combinaison avec le GPS autorisera l'implémentation d'applications plus fiables et à précision élevée. Les systèmes de radionavigation ont généralement besoin d'antennes multi-bandes compactes performantes à polarisation circulaire. La couverture hémisphérique est très utile pour les communications par satellites en général et pour la radio navigation en particulier car les terminaux doivent recevoir des signaux de tout relais ou tout satellite. Les Antennes Hélices Quadrifilaires Imprimées (AHQI), amélioration des Antennes Hélices Quadrifilaires Résonnantes (AHQR) sont des candidates attractives pour ces systèmes satellitaires grâce à leurs performances radioélectriques remplissant les conditions imposées sus citées. Par contre, deux handicaps majeurs qui méritent d'être remédiés, limitent l'utilisation de ces antennes dans les terminaux portables : la taille (surtout en hauteur) et le fonctionnement monobande. Dans ce travail de thèse, plusieurs topologies d'antennes HQI compactes et bi-bandes voire multi bandes sont donc présentées. Elles offrent des rapports de fréquences de résonnances ajustables avec un taux de réduction pouvant aller jusqu'à 73 %. Les antennes proposées autorisent des diagrammes de rayonnement stables aux différentes fréquences de fonctionnement des systèmes GPS, L1/L2 ou L1/L5 avec un bon compromis entre l'adaptation, l'efficacité et la qualité de polarisation<br>The increasing availability of navigation systems like GPS (Global Positioning System) was used to flood the world market by a large number of new receivers combining good performance, small size and low power consumption. In addition, deployment of new European radio navigation system, Galileo, and its combination with GPS will allow the implementation of application more reliable high accuracy. Navigation systems generally require multi-band antennas compact circular polarization performance. Hemispherical coverage is also desirable for satellite communications in general and navigation in particular because the terminal must receive signals from any relay or satellite. Printed Quadrifilar Helical Antennas (PQHA), improved Resonant Quadrifilar Helical Antennas (RQHA) are attractive candidates for these satellite systems through their radio performance fulfilling the conditions mentioned above. However, two major handicaps that need to be remedied, limit the use of these antennas in mobile devices including : size (especially height) and the single-band operation. In this thesis, several antennas topologies HQI compact dual-band or multi-band are presented. They provide reports of resonant frequencies with adjustable rate reduction of up to 73 %. The proposed antennas allow stable radiation patterns at different frequencies of operation of GPS, L1/L2 or L1/L5 with a good compromise between adaptation, effectivenesse and quality of polarization
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Collard, Florian. "Etude et optimisation du protocole E-SSA, méthode d'accès multiples à haute efficacité spectrale pour système de communications par satellite." Thesis, Toulouse, ISAE, 2014. http://www.theses.fr/2014ESAE0028/document.
Full textAbstract:
Le travail de recherche présenté dans cette thèse est basé sur l’étude du protocole de communication par satellite appelé « Enhanced Spread Spectrum Aloha » (E-SSA) et créé par l’Agence Spatiale Européenne (ESA) en 2009. Il s’agit d’une technique qui permet à un terminal d’envoyer des messages courts par satellite de manière totalement asynchrone. L’intérêt est de maximiser l’efficacité spectrale tout en gardant une complexité minimale du terminal grâce aux techniques d’étalement de spectre et d’annulation d’interférences (SIC). Alors qu’au départ le protocole E-SSA avait pour but d’apporter un support physique pour des applications destinées à des terminaux mobiles en bande S, les développements se sont récemment étendus à une gamme de terminaux fixes dans des bandes de fréquence différentes (C, Ku ou Ka). À partir de ces deux modèles d’utilisation de l’E-SSA, ce travail de recherche se concentre sur la mise en place de solutions techniques permettant d’augmenter significativement la capacité globale du système. Cela est possible à travers une optimisation des différents paramètres du protocole et la conception d’algorithmes de gestion des puissances des terminaux<br>The work presented in this thesis focuses on the satellite communication protocol named “Enhanced Spread Spectrum Aloha” (E-SSA) and developed in 2009 by the European Space Agency (ESA). The E-SSA structure, based on fully asynchronous random access, perfectly copes with low-duty cycle bursty transmissions adapted to satellite messaging. High performance in terms of spectral efficiency is possible by exploiting iterative successive interference cancellation (SIC) while keeping minimal complexity at the terminal side. If the first exploitation of the protocol concerned mobile applications in S-band, it has been extended to fleets of fixed terminals in other frequency bandwidths (C, Ku or Ka). Starting from these two scenarios, this thesis proposes different innovations to further boost the E-SSA global system capacity. These technical solutions particularly include a fine optimization of protocol parameters and new power control algorithms
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Meddeb, Souad. "Identification des filtres de Volterra et des modèles bilinéaires : application à la communication par satellite." Toulouse, INPT, 2000. http://www.theses.fr/2000INPT036H.
Full textAbstract:
Le propos de cette thèse est le développement de certaines méthodes d'identification des systèmes non linéaires afin de les appliquer au domaine de transmissions par satellite. Elle débute par une revue de la méthodologie de l'identification d'un système donné : 1) le choix de la structure des modèles, 2) l'estimation paramétrique et enfin 3) la validation du modèle choisi. Les chapitres 2 et 3 sont consacrés à l'estimation paramétrique des filtres de Volterra et du modèle bilinéaire. Ces deux modèles sont attractifs grâce à leur capacité à modéliser plusieurs systèmes non linéaires et à leur linéarité par rapport à leurs paramètres. Quelques méthodes d'estimation des paramètres ont été proposées lorsque le système est non stationnaire. L'attention est ensuite tournée vers le potentiel offert par ces modèles en modélisation non linéaire d'une chaîne de transmission satellitaire. Dans le chapitre 4, nous avons d'abord démontré que les filtres de Volterra sont capables de modéliser une chaîne de transmission contenant un canal non linéaire et sans mémoire comme le tube à onde progressive (TOP). Cette étude a été menée aussi bien pour une chaîne stationnaire que pour une chaîne mobile. Des simulations à l'aide du programme NEWTEST donnent finalement les résultats de l'identification de ces chaînes de transmission par satellite en utilisant les filtres de Volterra et le modèle bilinéaire.
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Castanet, Laurent. "Techniques adaptatives de lutte contre les affaiblissements de propagation pour les systèmes de télécommunications par satellite en EHF." Toulouse, ENSAE, 2001. http://www.theses.fr/2001ESAE0019.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail de recherche est d'analyser l'intérêt de concevoir et d'introduire des techniques de compensation des affaiblissements de propagation pour améliorer les performances des systèmes de télécommunications par satellite fonctionnant aux fréquences supérieures à 20 GHz et fournir une disponibilité de service suffisante du point de vue de l'utilisateur. Pour atteindre cet objectif, une nouvelle méthodologie est développée afin d'optimiser la conception de ces techniques de compensation en prenant en compte la dynamique du canal de propagation grâce à l'introduction de séries temporelles de propagation. Dans un premier temps, un recensement des caractéristiques du canal de propagation dans les bandes de fréquence Ka et V est réalisé. En particulier, les propriétés statistiques de la dynamique du canal dans ces bandes de fréquences sont décrites : vitesses de variation, durée des affaiblissements et similitude en fréquence. Ensuite, un état de l'art des techniques de compensation des affaiblissements adaptées aux systèmes de télécommunication par satellite est réalisé : d'une part par un recensement des méthodes envisageables et d'autre part par l'étude de l'implémentation de ces techniques au niveau de terminaux utilisateurs. L'influence sur les couches réseau est étudiée, de même que sur les différents types de service. La mise en place de ces techniques est alors étudiée via la conception et la mise au point d'une boucle de contrôle qui doit assurer trois fonctions différentes : la détection de l'état du canal, la prédiction temps réel de l'évolution de son état au cours du temps et la décision de lancer ou non une technique de compensation. L'architecture d'une boucle de contrôle de FMT incluant une méthode de compensation de la scintillation est proposée, résultat d'un processus d'optimisation des différents paramètres internes de la boucle. Enfin, l'influence du canal de propagation en bande Ka est étudiée sur l'interface-air du concept de système GEOCAST. Après avoir défini les techniques de compensation utilisables pour GEOCAST, des prédictions sont réalisées à l'aide de modèles statistiques conventionnels de manière à estimer la disponibilité due au canal de propagation. Les performances du système sont alors évaluées en terme de disponibilité, de nombre de commutations entre états du système ou de capacité, à travers l'introduction de séries temporelles de propagation mesurées lors de la campagne Olympus.
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Fayon, Gaëtan. "Modélisation statistique de la diversité multi-site aux fréquences comprises entre 20 et 50 GHz." Thesis, Toulouse 3, 2017. http://www.theses.fr/2017TOU30284/document.
Full textAbstract:
Du fait de la congestion des bandes de fréquences conventionnelles (bandes S, C, Ku) et de la nécessité d'acheminer des débits de plus en plus importants, l'évolution des télécommunications par satellite fournissant des services multimédia à très haut débit se traduit actuellement par une montée en fréquence (bande Ka, 20-30 GHz, pour les liaisons utilisateurs, et bande Q/V, 40-50 GHz, pour les liens avec les stations d'ancrage) pour atteindre une capacité globale de l'ordre du Tb/s. Cependant, cette montée en fréquence rend les futurs systèmes de télécommunications extrêmement vulnérables aux atténuations troposphériques, notamment aux précipitations qui constituent le principal contributeur à l'affaiblissement troposphérique total. Dans ce contexte, la seule utilisation des techniques de codages et de modulation adaptatives, même combinée avec de la gestion de puissance, ne suffit plus. Afin d'exploiter la décorrélation en distance des champs de précipitations, l'utilisation de stations terrestres en diversité de site est étudiée par les opérateurs afin de maintenir un bilan de liaison favorable, en jouant sur une certaine redondance des stations sols pour rediriger les signaux selon les conditions météorologiques locales. Si plusieurs modèles permettant de dimensionner de tels systèmes existent déjà, leur paramétrage n'a pu s'appuyer pour le moment que sur un nombre limité de bases de données expérimentales, à la fois en terme de durée d'acquisition et de climats représentés : les données ne sont bien souvent recueillies que dans des zones climatiques tempérées (Europe et Amérique du Nord) et ne représentent qu'un faible nombre d'années de mesures (une année dans la majorité des cas). Dès lors, le paramétrage, ainsi que la validation, de ces modèles est compromise. Cette thèse propose la définition d'un nouveau modèle, le modèle WRF-EMM, permettant de générer des statistiques de propagation sur une zone géographique de 100 x 100 km2 en couplant le modèle de prévisions météorologiques à haute résolution WRF (Weather Research and Forecasting) à un module électromagnétique EMM (ElectroMagnetic Module) optimisé pour l'occasion. Aux latitudes moyennes, les sorties de ce simulateur sont utilisées pour alimenter les modèles actuels de dimensionnement des systèmes de télécommunications par satellite en diversité de site. Les résultats obtenus sont suffisamment proches des résultats expérimentaux pour envisager d'utiliser le modèle WRF-EMM pour compléter de façon artificielle les bases de données expérimentales existantes et finalement paramétrer les modèles de propagation en respectant les spécificités climatologiques et orographiques locales. En parallèle au développement du modèle WRF-EMM, cette thèse propose également la mise en place d'une nouvelle métrique de test permettant d'intégrer les variabilités interannuelles dans le processus de validation des modèles, ce qui n'était pas le cas jusqu'à maintenant<br>Due to the congestion of standard frequency bands (S, C, Ku bands) and the need to offer higher data rates for multimedia services, space communication systems require to be operated at carrier frequencies higher than 20 GHz: Ka-band (20-30 GHz) for user links or Q/V band (40-50 GHz) for feeder links, to reach the Tb/s capacity. However, these frequency bands are submitted to increase tropospheric impairments, in particular rain attenuation which is its major contributor. In this context, the only use of standard fade mitigation techniques (up-link power control and/or adaptive coding and modulation) is not enough to counteract these propagation impairments and the use of gateways in site diversity configurations allows satisfying link budget to be maintained, relying on redundant gateways to reroute data traffic depending on local meteorological conditions. If several models suited to design such systems already exist, their parameterization is based on a limited number of sub-representative experimental data, both in terms of duration and climatic regions: experimental propagation data in a site diversity context have been often measured in temperate regions (Europe and North America) and represent few years of data (only one year in the majority of the cases). As a consequence, the parameterization, and so the validation, of such models is compromised. This PhD thesis proposes the definition of a new model, the WRF-EMM model, allowing rain attenuation time series and statistics to be generated over a grid of 100 x 100 km2, coupling the high resolution weather prediction model WRF (Weather Research and Forecasting) with the EMM (ElectroMagnetic Module), especially optimized during this thesis. Outputs of this simulator can feed site diversity models in order to design future satellite communications systems. At mid-latitudes, the results are promising and the use of the WRF-EMM model to generate site diversity synthetic datasets and to parameterize site diversity models wherever in the world should now be envisaged as an alternative to experimental data. In parallel with the development of the WRF-EMM model, this thesis also proposes the introduction of a new testing metric allowing to integrate the inter- annual variabilities during the validation process of statistical models, which has not been the case until now
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Aubert, Louis-Marie. "Mise en place d'une couche physique pour les futurs systèmes de radiocommunications hauts débits UWB." Phd thesis, Rennes, INSA, 2005. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011745.
Full textAbstract:
L'UWB (Ultra Wide Band) consiste à transmettre des signaux entre 3. 1 et 10. 6 GHz avec une puissance limitée à -41. 3 dBm/MHz. Pour les communications hauts débits (100 à 500 Mbit/s) et courtes portées (1 à 10 m), les solutions de l'état de l'art reposent sur des traitements numériques complexes. Mitsubishi ITE propose une solution alternative multi-bandes (MB) impulsionnelle basée sur un récepteur non-cohérent. La démodulation OOK est effectuée par une détection d'énergie originale avec un seuillage adapté dynamiquement suivant les conditions de propagation. La parallélisation complète de ce système MB-OOK permet à la fois d'éviter les interférences inter-symboles et de récupérer la quasi totalité de l'énergie disponible. En outre, l'approche impulsionnelle limite les évanouissements du signal sur canal multi-trajets. La comparaison des systèmes MB-OOK et MB-OFDM démontre la pertinence de la solution proposée pour des applications très hauts débits, courte portée et faible consommation<br>The UWB (Ultra Wide Band) consists in transmitting signal between 3. 1 and 10. 6 GHz with a power limited to –41. 3 dBm/MHz. For high data rate (100 to 500 Mbit/s) and short range (1 to 10 m) applications, the state of the art solutions are based on complex digital processing. Mitsubishi ITE proposes an alternative multiband (MB) impulse radio solution based on a non-coherent receiver. The OOK demodulation is done by an original energy detection with a threshold which is adapted dynamically according to propagation conditions. The complete parallelization of this MB-OOK solution allows the system to both avoid inter-symbol interference and recover virtually all available energy. Furthermore the impulsive approach limits multipath channel fading. The comparison of MB-OOK and MB-OFDM systems demonstrates the pertinence of the proposed solution for high data rates and short range applications with low power consumption
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Méric, Hugo. "Codage par superposition pour les communications par satellite." Thesis, Toulouse, ISAE, 2012. http://www.theses.fr/2012ESAE0032/document.
Full textAbstract:
Les systèmes de communication par satellite d’aujourd’hui reposent principalement sur le multiplexage temporel pour optimiser leurs performances. Chaque utilisateur utilise le canal pendant une fraction de temps connu. Pendant cette période, la modulation et le taux de codage sont choisis de manière à transmettre le plus d’information possible. En pratique, ce schéma est facile à mettre en œuvre ce qui justifie sa popularité. Cependant, il est désormais bien connu que la répartition temporelle n’est pas optimale en termes d’efficacité spectrale offerte aux récepteurs. En effet, la stratégie qui consiste à superposer des données offre de meilleures performances que le multiplexage temporel. C’est dans ce contexte que s’inscrit la problématique de cette thèse. Le travail réalisé propose des applications du codage par superposition dans le domaine des communications par satellite. Tout d’abord, nous étudions la modulation hiérarchique qui est une implémentation du codage par superposition au niveau de la modulation. Les performances de ce type de modulation sont évaluées d’un point de vue théorique et pratique. Dans un deuxième temps, nous quantifions l’amélioration en termes d’efficacité spectrale que peut apporter la modulation hiérarchique pour les systèmes de communication par satellite. Les standards de diffusion par satellite DVB-SH et DVB-S2 fournissent un cadre pratique. Nous montrons que des gains non négligeables sont envisageables selon la configuration du système. Le dernier point abordé concerne un système où des utilisateurs communiquent entre eux à l’aide d’un satellite qui sert de relais. Nous proposons un schéma de communication où plusieurs utilisateurs émettent en même temps en coordonnant leur puissance de transmission. Ainsi, les signaux vont naturellement se superposer. Les récepteurs utilisent deux mécanismes pour le décodage des signaux : le codage réseau couche physique et la démodulation de constellations superposées. Finalement, les gains de performance obtenus dans les différents domaines par le codage par superposition ouvrent des perspectives pour des travaux futurs<br>Modern satellite communication systems mainly rely on time sharing to optimize the throughput. Each receiver uses the channel during a given fraction of time. During this period, the transmission parameters (i.e., the modulation and the coding rate) are chosen in order totransmit as much information as possible. The scheme is easy to implement which explains its popularity. However, it is today well established that time sharing is not optimal in terms of spectrum efficiency offered to the receivers. Indeed, the scheme that consists in sending superposed data offers better performance than the time sharing. This thesis investigates the application of superposition coding in satellite communication systems. First of all, we study the performance of hierarchical modulation which is an implementation of superposition coding at the modulation level. We propose a performance evaluation method for such modulations. We also compare the performance of hierarchical and non hierarchical modulations in terms of spectrum efficiency and link unavailability. These two criteria are very important for broadcast system and we show that hierarchical modulations often offer better performance than non hierarchical modulations.Then, we study the performance improvement in terms of spectrum efficiency when using hierarchical modulation in satellite communication systems. Two issues are addressed. The first one is how to group the receivers in pairs in order to transmit data with a hierarchical modulation. The second issue is the computation of the spectrum efficiency. We show that significant gains are possible depending on the system configuration. The last part considers a system where multiple users communicate through a satellite. The satellite acts as a relay in our scenario. We propose a communication scheme where several users emit at the same time with appropriate transmitting power. Thus the signals naturally superpose and generate interference. The receivers use two mechanisms for decoding the signals: physical layer network coding and demodulation of superposed constellations. Finally, we explain how the performance improvements obtained by superposition coding in several scenarios open perspectives for future work
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Pech, Ponia. "Incidence de la prise en compte des effets de mécanismes de lutte contre les affaiblissements (FMT) en bande Ka sur la gestion des ressources dans un système d'accès multimédia par satellite géostationnaire." École nationale supérieure de l'aéronautique et de l'espace (Toulouse ; 1972-2007), 2003. http://www.theses.fr/2003ESAE0022.
Full textAbstract:
La bande Ka pour les communications satellitaires a été l'objet d’un immense intérêt ces dernières années du fait de la congestion des bandes de fréquence conventionnelles. Les concepteurs de systèmes satellitaires se trouvent ainsi confrontés à une double contrainte : la première émane des effets troposphériques importants en bande Ka, notamment une forte atténuation du signal due à la pluie et à la scintillation d’amplitude. Ceci oblige à employer des techniques de contre-mesure (Fade Mitigation Techniques ou FMT) pour compenser l'atténuation dans le but d’assurer une disponibilité suffisante au système ; la seconde est directement liée à la nature même du satellite pour lequel les ressources radio et à bord sont limitées et coûteuses. Cette dernière contrainte impose de rendre la gestion des ressources la plus rationnelle, efficace et optimale possible à partager entre les différents utilisateurs, tout en leur assurant les Qualités de Service (QoS) requises. Les présents travaux de recherche empruntent l'architecture du projet SAGAM initié par le RNRT (Réseau National de Recherche en Télécoms) visant à étudier un système de troisième génération d’accès multimédia par satellite régénératif géostationnaire à commutation ATM. Leur contribution spécifique consiste en l'analyse de procédures de gestion des ressources au niveau de la couche accès, en tenant compte des contraintes et modifications d’architecture apportées par l'introduction dans le système d’informations issues du canal et des FMT. Dans une première partie, le contexte et l'architecture SAGAM seront précisés. Ensuite, dans une deuxième partie, la problématique propre à la modélisation du canal Ka sera exposée, et appliquée directement à l'analyse des performances des couches supérieures, avec une description détaillée de plusieurs approches de modélisation possibles. Une troisième partie est dédiée aux problématiques et performances propres à la contre-mesure. La quatrième partie est axée sur la problématique de la gestion des ressources combinée à une FMT à bande variable. Les protocoles MAC de contrôle d’accès aux ressources radio de type DAMA (Demand Assignment Multiple Access) sont premièrement examinés ; ensuite, les propriétés recherchées pour un contrôle d’admission des connexions (CAC) adapté au système décrit sont passées en revue avant la description d’un modèle prédictif de CAC à capacité variable exploitant la connaissance statistique des instants de réduction de capacité dans le système. Une dernière mais nécessaire partie est consacrée entièrement à la description de la plate-forme de simulation réseau développée au cours de la thèse, et basée sur le logiciel commercial OPNET®. L'aspect innovant de cette plate-forme est d‘intégrer des informations de propagation, sous la forme à la fois de séries chronologiques d’atténuation du canal, et de cartes radar représentant le champ de précipitation sur une zone géographique délimitée. Cette partie se clôt avec un certain nombre de résultats de simulation obtenus à partir de la plate-forme présentée.
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Kiatmanaroj, Kata. "Allocation de fréquence dans les systèmes de communication par satellites de type SDMA." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00715148.
Full textAbstract:
Le travail présenté dans cette thèse traite des problèmes d'affectation de fréquences (FAP) qui se produisent dans les systèmes de communication par satellite utilisant la technologie SDMA. Ces systèmes se composent d'un satellite et d'une zone de service de taille fixe dans laquelle sont répartis des utilisateurs. L'objectif est alors de servir un maximum d'utilisateur en fréquence dans cette zone de service. Cependant, l'affectation ne doit pas violer les contraintes d'interférence qui apparaissent lorsque deux utilisateurs utilisent une même fréquence ou lorsqu'ils se partagent une même plage de fréquence. Deux types d'interférences sont considérés dans cette étude : les interférences binaire et cumulative. Pour chacune d'elles, les problèmes d'affectation de fréquence de type mono-porteuse (une fréquence par utilisateur) et multi-porteuses (plusieurs fréquences par utilisateur) sont traités. Le problème de l'affectation bidimensionnelle est aussi abordé et nous proposons des modèles de Programmation Linéaire en Nombre Entiers (PLNE) pour le résoudre. Au niveau des méthodes de résolution, nous utilisons des algorithmes gloutons, des modèles de PLNE pour le problème de type mono-porteuse. En outre, un algorithme de déplacement continu de faisceau est conçu pour améliorer les solutions en résolvant un problème d'optimisation continu non linéaire. Concernant le problème de type multi-porteuses, nous le ramenons à un problème d'ordonnancement et celui-ci est résolu à l'aide de la PLNE et la Programmation Par Contraintes (PPC). Il est par ailleurs montré que les résultats issus de la PPC sont meilleurs que ceux de la PLNE. De plus, en transformant les interférences cumulatives en interférences binaires, la méthode d'ordonnancement avec les contraintes induites par les cliques donne de bien meilleurs résultats. Nous considérons également un problème industriel dans lequel de nombreuses contraintes apparaissent ce qui rend le problème très complexe et insoluble avec des méthodes exactes. Face à ce constat, deux algorithmes gloutons sont réalisés et leurs résultats sont comparés.
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Hobaya, Fabrice. "Convergence vers IP des systèmes de télécommunication par satellite." Thesis, Toulouse, INPT, 2011. http://www.theses.fr/2011INPT0072/document.
Full textAbstract:
Dans un contexte de convergence vers IP du monde des télécommunications, les systèmes de communication par satellite se doivent de suivre la tendance pour rester compétitifs et s'intégrer efficacement au monde Internet. Après avoir rappelé les enjeux d'une convergence dans les systèmes satellite et dressé un panorama des architectures de convergence envisageables, nous avons identifié les limites des systèmes actuels en termes de convergence vers IP. Notre choix se porte alors sur l'architecture IP/GSE pour la voie aller. Nous spécifions ensuite le protocole d'encapsulation GSE-Alt, inspiré de GSE mais adapté à la voie retour. Le déploiement de nouveaux services et l'évolution de services existants sont assurés et rendus plus aisés grâce à la couche IP. Les couches GSE et GSE-Alt optimisent le transport d'IP. Pour offrir un support de communication répondant à la diversité des exigences de qualité des services applicatif, nous définissons ensuite plusieurs mécanismes autorisant la mise en cohérence du traitement de la qualité de service (QoS) aux différents niveaux protocolaires dans les systèmes de communication par satellite. Enfin, pour permettre une interconnexion et une intégration du monde satellite au monde Internet, nous étudions les besoins en termes de déploiement du routage IP. Nous définissons alors une architecture permettant au satellite de réaliser de la commutation de niveau IP. Cette convergence vers un système « tout IP » du segment de communication par satellite est le fondement nécessaire à son insertion transparente au reste du monde des télécommunications<br>The world of telecommunications converging towards IP, the telecommunication satellite systems have to follow the trend to stay competitive and to be integrated to the Internet world. We first remind the issues of convergence in satellite communications, then we list the different convergence architectures conceivable in satellite systems and describe the limits of current systems in term of IP convergence. Our choice is devoted to the IP/GSE architecture for the forward link. Then, we specify the GSE-Alt protocol, inspired from GSE but adapted to the return link. The deployment of new services and the evolution of existing services are possible and made easier thanks to the IP layer. Both layers GSE and GSE-Alt optimize the transport of the IP packets. In order to propose a communication support allowing various quality of service (QoS) needs, we specify several mechanisms allowing a great coherence of the quality of service treatments at the different protocol levels. Finally, to allow an interconnection and an integration of the satellite world to the Internet world, we study the requirements in term of IP routing deployment. Therefore, we specify an architecture allowing the satellite to make the switching at the IP level. This convergence of the satellite towards an "all IP" system is the base required to its transparent insertion to the rest of the telecommunication world
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Boulanger, Xavier. "Modélisation du canal de propagation Terre-Espace en bandes Ka et Q/V : synthèse de séries temporelles, variabilité statistique et estimation de risque." Thesis, Toulouse, ISAE, 2013. http://www.theses.fr/2013ESAE0009/document.
Full textAbstract:
Les bandes de fréquences utilisées conventionnellement pour les systèmes fixes de télécommunication par satellites (bandes C et Ku i.e. 4-15 GHz) sont congestionnées. Néanmoins, le marché des télécommunications civil et de défense accuse une demande de plus en plus importante en services multimédia haut-débit. Par conséquent, l'augmentation de la fréquence porteuse vers les bandes Ka et Q/V (20-40/50 GHz)est activement étudiée. Pour des fréquences supérieures à 5 GHz, la propagation des signaux radioélectriques souffre de l'atténuation troposphérique. Parmi les différents contributeurs à l'affaiblissement troposphérique total(atténuation, scintillation, dépolarisation, température de bruit du ciel), les précipitations jouent un rôle prépondérant. Pour compenser la détérioration des conditions de propagation, des techniques de compensation des affaiblissements (FMT: Fade Mitigation Technique) permettant d'adapter en temps réel les caractéristiques du système en fonction de l'état du canal de propagation doivent être employées. Une alternative à l'utilisation de séries temporelles expérimentales peu nombreuses est la génération de séries temporelles synthétiques d'atténuation due à la pluie et d'atténuation totale représentatives d'une liaison donnée.Le manuscrit est organisé autour de cinq articles. La première contribution est dédiée à la modélisation temporelle de l'affaiblissement troposphérique total. Le deuxième article porte sur des améliorations significatives du modèle de génération de séries temporelles d'atténuation due à la pluie recommandé par l'UITR.Les trois contributions suivantes constituent une analyse critique et une modélisation de la variabilité des statistiques du 1er ordre utilisées lors des tests des modèles de canal. La variance de l'estimateur statistique des distributions cumulatives complémentaires de l'atténuation due à la pluie et de l'intensité de précipitation est alors mise en évidence. Un modèle à application mondiale paramétré au moyen de données expérimentales est proposé. Celui-ci permet, d'une part, d'estimer les intervalles de confiance associés aux mesures de propagation et d'autre part, de quantifier le risque en termes de disponibilité annuelle associée à la prédiction d'une marge de propagation donnée. Cette approche est étendue aux variabilités des statistiques jointes. Elle permet alors une évaluation statistique de l'impact des techniques de diversité de site sur les performances systèmes, tant à microéchelle(quelques kms) qu'à macro-échelle (quelques centaines de kms)<br>Nowadays, C and Ku bands used for fixed SATCOM systems are totally congested. However, the demand of the end users for high data rate multimedia services is increasing. Consequently, the use of higher frequency bands (Ka: 20 GHz and Q/V 40/50 GHz) is under investigation. For frequencies higher than 5 GHz, radiowave propagation is strongly affected by tropospheric attenuation. Among the different contributors, rain is the most significant. To compensate the deterioration of the propagation channel, Fade Mitigation Techniques (FMT) are used. The lack of experimental data needed to optimize the real-time control loops of FMT leads tothe use of rain attenuation and total attenuation time series synthesizers. The manuscript is a compilation of five articles. The first contribution is dedicated to the temporal modelling of total impairments. The second article aims at providing significant improvements on the rain attenuation time series synthesizer recommended by ITU-R. The last three contributions are a critical analysis and a modelling of the variability observed on the 1st order statistics used to validate propagation channel models. The variance of the statistical estimator of the complementary cumulative distribution functions of rainfall rate and rain attenuation is highlighted. A worldwide model parameterized in compliance with propagation measurements is proposed. It allows the confidence intervals to be estimated and the risk on a required availability associated with a given propagation margin prediction to be quantified. This approach is extended to the variability of joint statistics. It allows the impact of site diversity techniques on system performances at small scale (few kms) and large scale (few hundred of kms) to be evaluated
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Sow, Garmy. "Méthodes d'Accès Multiple à Répartition Spatiale pour Communications par Satellite." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2006. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001876.
Full textAbstract:
Dans le cadre de ce travail de recherche, nous nous sommes intéressés à un système de télécommunications par satellite intervenant en situation d'urgence. Ce système serait embarqué comme passager d'un satellite géostationnaire travaillant en bande Ka et assurerait la transmission à une flotte de petits terminaux compatibles avec les standards DVB-RCS/S. Les potentialités offertes par l'association de la Formation de Faisceaux par le Calcul (FFC) adaptative et d'une méthode d'Accès Multiple à Répartition Spatiale (AMRS) ont été plus particulièrement étudiées pour une antenne de réception à réflecteur (antenne Focal Array Fed Reflector, FAFR). La combinaison de ces deux techniques permet la mise en place du concept «un spot par utilisateur» assurant ainsi d'une part un niveau maximal de gain en tout point de la couverture et rendant possible d'autre part la réutilisation de ressources grâce à la réjection d'interférence. La première partie de ce travail est consacrée à une étude des algorithmes de FFC. Nous présentons le Formateur Conventionnel et quelques algorithmes adaptatifs, puis, nous analysons les performances de chacun en environnement réel (prise en compte des perturbations du canal de transmission, de celles sur les vecteurs directionnels, du bruit...). Les conditions d'implémentation de ces algorithmes sont également définies. Dans une seconde partie, nous proposons un modèle de système satellite basé sur la formation de faisceaux adaptative par séquence de référence et l'accès AMRS. Les facteurs de réutilisation de ressources permis par les algorithmes retenus sont évalués. Grâce à un algorithme d'allocation de ressources simple et aux facteurs de réutilisation calculés, une première estimation de la capacité et des performances de ce système est réalisée. Une comparaison avec d'autres systèmes montre que celui proposé permet d'augmenter significativement la capacité au prix d'une complexité accrue.
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Sow, Garmy. "Méthodes d'accès multiple à répartition spatiale pour communications par satellite /." Paris : École nationale supérieure des télécommunications, 2006. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb40949792f.
Full text
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Laderrière, Cyril. "Etude et caractérisation d'un couplage entre signaux Ultra Large Bande et signaux GNSS pour la localisation." Valenciennes, 2009. http://ged.univ-valenciennes.fr/nuxeo/site/esupversions/a87e0e71-f3fa-4260-95f5-3d146d819b81.
Full textAbstract:
Incontournables à ciel ouvert, les systèmes de navigation par satellites (GNSS) demeurent insuffisants pour opérer correctement à l'intérieur des bâtiments, et ce malgré les progrès accomplis par les récepteurs récents dits « haute-sensibilité ». Inscrits dans cette problématique de localisation précise, disponible tant à l'extérieur qu'à l'intérieur des bâtiments, ces travaux envisagent une hybridation particulière entre les signaux Ultra Large Bande (ULB), et les signaux des systèmes GNSS. Ces deux technologies estiment le temps d'arrivée de signaux émis selon une référence de temps commune. Cette thèse considère l'éventualité de synchroniser localement les émissions ULB à l'intérieur, par la référence de temps du signal GNSS, lui-même prélevé à proximité des bâtiments. Ce mémoire définit, met en œuvre, puis évalue les performances d'un tel couplage. Le dimensionnement de la transmission ULB destinée à la localisation est détaillé puis optimisé pour répondre, d'une part aux spécificités de l'environnement de propagation indoor, d'autre part aux contraintes réglementaires génériques d'utilisation des signaux ULB entre 3,1 GHz et 10,6 GHz. La pertinence d'un tel couplage est ensuite évaluée : l'extraction expérimentale de la référence de temps des signaux GNSS est tout d'abord caractérisée. L'aptitude de résolution de cette synchronisation par un récepteur ULB est ensuite établie en présence de trajets multiples et de perturbations introduites par des personnes se déplaçant à l'intérieur des bâtiments. Les perspectives d'un tel couplage entre signaux GNSS et ULB sont enfin rapprochées de leur application à la localisation pour la modélisation et la simulation du système<br>Despite last generation Navigation Satellite Systems receiver (GNSS) outstanding sensitivity enhancements, inherent GNSS system margins do not appear sufficient for proper operation down to deep indoor environments. In this framework, pervasive localization issues with seamless transition outdoors/indoors and high demanding accuracy is addressed by associating GNSS with the emerging radio technology named Ultra Wide-Band (UWB). Reminding both technologies involve their signals to be synchronized for multi-lateration purposes, this thesis assesses the opportunity to retrieve GNSS clock outdoors, to synchronize UWB localization signals indoors. Within the scope of a localization application, the UWB radio transmission design proposal is first optimized, taking into account the indoor propagation specificities, then considering regulatory requirements for unlicensed use of UWB in the 3,1 to 10,6 GHz range. The relevancy of such a coupling is then experimentally addressed, first, demonstrating how the GNSS clock can be locally recovered outdoors; then, evaluating the UWB receiver ability to recover this synchronization in an evolving selective fading indoor channel impacted, for instance, by moving people in the environment. Results of such a coupling characterization between GNSS and UWB signals are finally highlighted in a localization perspective, contributing to the system simulation and modelling
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Arnal, Fabrice. "Optimisation de la fiabilité pour des communications multipoints par satellite géostationnaire." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2004. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001160.
Full textAbstract:
La thèse s'intéresse au problème de la gestion de la fiabilité dans les réseaux par satellite basés sur la norme de diffusion DVB-S, pour des applications multipoints. En raison de possibles fluctuations des conditions de propagation, le service offert par le lien satellite n'est pas garanti. Le cas échéant, il doit être complété par un service de niveau transport, contraint à limiter l'utilisation de la voie de retour en raison du nombre potentiellement élevé de récepteurs. La première problématique étudiée concerne les concepts à envisager pour concevoir une architecture protocolaire appropriée. L'architecture prévoit de reconsidérer l'utilisation des contrôles d'intégrité des données, et de renforcer la fiabilité sur les en-têtes des différentes couches protocolaires. Ce mécanisme est appelé Multi Protocol Header Protection. La réalisation de ces concepts est également étudiée. Elle est proposée dans le cadre de la méthode Ultra Lightweight Encapsulation permettant la livraison de datagrammes IP par les réseaux DVB. L'exploitation de l'architecture pour deux services de fiabilité est ensuite discutée au niveau des protocoles de transport. Le premier service, appelé fiabilité binaire non contrôlée, peut être offert pour des applications tolérantes aux erreurs binaires. Des simulations démontrent l'intérêt de l'architecture pour ce service. Pour un service de fiabilité totale, l'élaboration d'un procédé de fiabilisation adapté à l'architecture est étudiée. Le procédé fait intervenir un algorithme de décodage FEC adapté. L'évaluation globale de l'approche estime que pour un service identique, 5 à 30 fois moins de données peuvent être économisées comparativement à une architecture conventionnelle.
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Millerioux, Jean-Pierre. "Techniques de détection multi-utilisateurs pour les communications multifaisceaux par satellite /." Paris : École nationale supérieure des télécommunications, 2007. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb409837726.
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Arnal, Fabrice. "Optimisation de la fiabilité pour des communications multipoints par satellite géostationnaire /." Paris : École nationale supérieure des télécommunications, 2005. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb399773573.
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Pham, Sy Lam. "Codes correcteurs d'erreurs au niveau applicatif pour les communications par satellite." Thesis, Cergy-Pontoise, 2012. http://www.theses.fr/2012CERG0574.
Full textAbstract:
L’objectif de la thèse est l’étude des codes correcteurs d’erreurs au niveau applicatif (Application Layer – Forward Error Correction, ou AL-FEC) pour les communications par satellite. Dans ce contexte, pendant les deux première années de thèse, nous avons proposé de nouvelles méthodes d’analyse, de construction et d’optimisation des codes à effacements définis par des matrices de parité à faible densité (code LDPC, pour « Low Density Parity Check » en anglais). La troisième année de la thèse a été consacrée à : (1) La suite des études portant sur de nouvelles méthodes de construction des codes LDPC non-binaires. D’une part, nous avons développé un nouvel algorithme (Scheduled-PEG) qui permet d’optimiser la construction des codes LDPC non-binaires pas rapport aux métriques de performance spécifiques à la couche application, notamment dans le cadre des systèmes de diffusion de contenu (broadcasting). D’autre part, nous avons proposé une nouvelle méthode de construction de codes à faible rendement, qui utilise l’image binaire étendue d’un code LDPC non-binaire. Ces études ont fait l’objet de deux publications dans deux conférences internationales : (a) “Scheduled-PEG construction of LDPC codes for Upper-Layer FEC”, International Workshop on Coding and Cryptography, April 2011, Paris, France. (b) “Extended Non-Binary Low-Density Parity-Check Codes over Erase Channels”, IEEE International Symposium on Wireless Communication Systems, November 2011, Aachen, Germany. (2) Une étude portant sur l’analyse asymptotique de codes cluster-LDPC non-binaires. Cette nouvelle classe de codes – introduite récemment (ISIT’2011) – se distingue par ses excellentes propriétés en termes de distance minimale. Notre étude a permis de déterminer de manière analytique la capacité de correction des codes cluster-LDPC non-binaires, aussi bien pour le décodage itératif par propagation de croyances (BP, pour « Belief Propagation ») que pour le décodage par maximum de vraisemblance (ML, pour « Maximum Likelihood »). Ces résultats seront intégrés à une publication scientifique sur les codes cluster-LDPC, en cours de rédaction, qui sera soumise à « IEEE Transactions on Information Theory », avant la fin de l’année 2011. (3) Une étude portant sur une méthode de construction des codes LDPC qui permet de réduire de manière significative le plancher d’erreur (« error floor ») du code, sans dégrader ses performances dans la région de « waterfall ». Ainsi, nous avons proposé la structuration de la matrice de parité du code, de manière à intégrer une partie irrégulière, optimisée pour la partie « waterfall », et une partie régulière, qui permet de réduire le plancher d’erreur du code. Cette étude fera l’objet d’une publication dans une conférence internationale (à déterminer), à soumettre début 2012<br>The advent of content distribution, IPTV, video-on-demand and other similar services accelerate the demand for reliable data transmission over highly heterogeneous networks and toward terminals potentially heterogeneous too. In this context, Forward Error Correction (FEC) codes that operate at the transport or the Application Layer (AL-FEC) are used in conjunction with the FEC codes implemented at the physical layer, in order to improve the overall performance of the communication system. AL-FEC codes are aimed at recovering erased data packets and they are essential in many multicast/broadcast environments, no matter the way the information is transported, for instance using a wired or wireless link, and a terrestrial, satellite-based or hybrid infrastructure.This thesis addresses the design of Low Density Parity Check (LDPC) codes for AL-FEC applications. One the one hand, we provide an asymptotical analysis of non-binary LDPC codes over erasure channels, as well as waterfall and error-floor optimization techniques for finite-length codes. On the other hand, new concepts and coding techniques are developed in order to fully exploit the potential of non-binary LDPC codes.The first contribution of this thesis consists of the analysis and optimization of two new ensembles of LDPC codes. First, we have derived the density evolution equations for a very general ensemble of non-binary LDPC codes with rank-deficient coefficients. This allows improving the code performance, as well as designing ensembles of LDPC codes that can be punctured in an effective manner. The second approach allows the asymptotical optimization of a particular ensemble of LDPC codes, while ensuring low error-floors at finite lengths.The second contribution is the construction of finite length LDPC codes with good waterfall and error floor performance. Two approaches were investigated, according to the metric used to evaluate the code. The “Scheduled” Progressive Edge Growth (SPEG) algorithm is proposed, in order to optimize the waterfall performance of the code. Another method is proposed which consists in optimizing a specific structure of the parity check matrix. This approach gives low error-floors.The third contribution investigates a new technique of rate adaptability for non-binary LDPC codes. We propose a new method to generate “on-the-fly” incremental redundancy, which allows designing codes with flexible coding rates, in order to cope with severe channel conditions or to enable Fountain-like distribution applications.The fourth contribution focuses on a new class of LDPC codes, called non-binary cluster-LDPC codes. We derive exact equations of the density evolution for the iterative decoding and an upper bound for the maximum-likelihood decoding.Finally, we propose a practical solution to the problem of reliable communication via satellite to high-speed trains. Here, the challenge is that obstacles present along the track regularly interrupt the communication. Our solution offers optimal performance with a minimum amount of redundancy
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Barros, Cardoso Da Silva Luciano. "Overlay Cognitive Radio for IoT satellite communications." Thesis, Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Atlantique Bretagne Pays de la Loire, 2020. http://www.theses.fr/2020IMTA0183.
Full textAbstract:
La projection favorable vers le segment des satellites pourrait se maintenir, surtout aujourd'hui, puisque la demande de nouveaux services a considérablement augmentée. Cela se justifie par les caractéristiques uniques du satellite, telles que les capacités de multidiffusion et de radiodiffusion, les aspects de mobilité et la couverture mondiale. À titre d'exemple, nous soulignons l'utilisation du satellite pour soutenir les futures communications de machine à machine (M2M). Dans ce contexte, l'un des principaux défis consiste à développer des techniques permettant une meilleure coordination entre les services existants et futurs. C'est dans ce cadre que les techniques de radio cognitive (RC) sont devenues intéressantes pour les applications spatiales. Cette thèse étudie la faisabilité d'une transmission d'un utilisateur cognitif (UC) sur une infrastructure existante d'utilisateurs primaires en utilisant les techniques de RC de type overlay. Dans cette optique, la première contribution présente une méthodologie de design pour ce paradigme dans le domaine des communications par satellite. Ensuite, nous discutons d'une approche pour contrôler la puissance de sortie de l’UC en abordant la technique de mise en forme du treillis et d'une nouvelle méthode pour récupérer la perte modulo. Ces techniques montrent un compromis entre l'efficacité de puissance, (réduction de la perte modulo), et la complexité, (réduction des opérations de l’encodeur). Enfin, nous examinons les solutions proposées à la lumière d'un scénario satellite réaliste en utilisant des exemples de pièces commerciales (COTS) et en supposant des valeurs pratiques pour le bilan de liaison<br>The favorable projection towards the satellite segment could be sustained especially today, since the demand for the rising new services has increased considerably. This is justified by the unique satellite characteristics such as multicast and broadcasting capabilities, mobility aspects and global reach, besides the ability to cover and connect remote areas and hostile environments. As a typical example, we point out the use of satellite to support the Machine-to-Machine (M2M) communications. In this context, a main challenge is to develop techniques that enable a better coordination among legacy and future services. It is within this framework that the Cognitive Radio (CR) techniques have also become attractive for space applications. This doctoral thesis studies the feasibility of a Cognitive User (CU) transmission over the primary user infrastructure by using the CR techniques in the overlay paradigm applied to the satellite context. In this perspective, the first thesis contribution present a framework for overlay paradigms towards satellite communications. In this sense, a low complexity solution is proposed related to the Trellis Shaping based DPC encoder for the CU. Subsequently, we discuss an approach to control the CU output power by addressing the trellis shaping (TS) technique. Moreover, by using auxiliary bits as well as the proper mapping selection, further constellation expansion is performed in order to increase the number of shaping regions. The relation among these implemented techniques provides a trade-off between power efficiency,by the reduction of the modulo loss, and complexity, by the reduction of the encoder operations. Finally, we examine the proposed solutions at the light of a realistic satellite scenario. In this general contribution, by using examples of commercial off-the-shelf (COTS) parts and assuming practical link budget parameters
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Bartolomé, Boris. "Utilisation des turbo codes pour un système de communications multimédia par satellite /." Paris : École nationale supérieure des télécommunications, 2000. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37215930h.
Full text
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Ali, Ahmad Rami. "Mécanismes de fiabilité bi-directionnels “couches basses” pour les communications par satellite." Thesis, Toulouse, ISAE, 2016. http://www.theses.fr/2016ESAE0016/document.
Full textAbstract:
Dans le cadre des communications par satellite, les caractéristiques du lien rendent difficile la mis en œuvre des systèmes de télécommunications. Pour certaines applications, le problème principal est le délai de propagation. Un autre problème est la perte des données due aux caractéristiques du canal. Le but de cette thèse est de proposer un mécanisme qui assure la fiabilité de la communication tout en maximisant l’efficacité d’utilisation de la bande passante. Le protocole HARQ est reconnu pour sa capacité à atteindre le meilleur compromis fiabilité/débit. Cependant, ce mécanisme doit être optimisé pour pouvoir être utilisé sur un lien satellite. Dans un premier temps, nous proposons une méthode de fiabilisation basée sur l’HARQ statique, où le nombre de bits à envoyer à chaque transmission est fixé à l’avance. Cette méthode s’adresse aux services qui tolèrent un certain délai avant la réception du message. À partir de la distribution statistique du canal, elle définit la probabilité de décodage optimale à chaque transmission. Le nombre de bits à envoyer est calculé en fonction de ces probabilités et de la distribution d’information mutuelle du canal. Dans un deuxième temps, nous introduisons une version adaptative de la méthode précédente. Le récepteur calcule le nombre de bits à envoyer en fonction de l’état du canal pendant la transmission actuelle. Le nombre de bits calculé est renvoyé dans un acquittement vers l’émetteur. Finalement, nous présentons une structure de trame couche physique dans le cadre des mécanismes HARQ proposés et nous évaluons ses performances en faisant varier les paramètres du système. L’objectif est de trouver l’ordre de grandeur optimal des tailles de trames et des codes correcteurs d'erreurs à utiliser<br>As part of a satellite communications system, the characteristics of the communication links make it difficult to set up telecommunications systems. For certain applications, the main problem is the propagation delay. Another problem is the loss of data due to the characteristics of the channel. The aim of this thesis is to propose a mechanism that ensures the reliability of communication and maximize the utilization efficiency of the available bandwidth. HARQ protocol is known for its ability to achieve the best compromise reliability/ throughput.However, this mechanism must be optimized to be used on a satellite link. First, we propose a reliability method based on static HARQ, where the number to be sent is fixed previously. This method is specifically for services that tolerate some delay before the reception of the message. It consists in defining the probability of decoding at each transmission, using an optimization algorithm that we propose. The number of bits to be sent is calculated based on these probabilities and the distribution of the mutual information, assuming knowledge of the statistical distribution of the channel attenuation. Secondly, we introduce an adaptive version of the proposed method. This new approach calculates the number of bits to be sent by taking into account variations of the channel state during the communication. The receiver calculates the number of bits to be sent depending on the channel state during the current transmission. This calculated number is sent in an acknowledgement to the transmitter. Finally, we propose a frame structure for a physical layer that implements the proposed mechanisms and evaluate their performance by varying the system parameters. The aim is to find the optimal order of frame sizes and codes to be used
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Ibnkahla, Mohamed. "Réseaux de neurones : nouvelles structures et applications aux communications numériques par satellite." Toulouse, INPT, 1996. http://www.theses.fr/1996INPT123H.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail est d'introduire de nouveaux algorithmes et architectures neuronaux afin de les appliquer au domaine des transmissions par satellite. Ce memoire est divise en trois parties. La premiere partie est theorique. Elle propose de nouvelles structures neuronales comme les reseaux de neurones vectoriels, les reseaux de neurones sur des varietes et les reseaux d'operateurs. La deuxieme partie est consacree aux applications aux transmissions par satellite suscites par le centre national d'etudes spatiales (cnes). Nous avons d'abord utilise les reseaux de neurones pour la modelisation de canaux non lineaires sans memoire comme les tubes a onde progressive (top), par exemple. La methode neuronale offre de meilleures performances que les outils classiques. Nous avons ensuite applique les reseaux neuronaux a l'identification et la caracterisation de chaines de transmission par satellite contenant un element non lineaire sans memoire. Les outils neuronaux sont utilises finalement pour la detection et la caracterisation de changements qui peuvent toucher un canal de transmission par satellite. La troisieme partie de la these analyse les proprietes de convergence des reseaux neuronaux. Deux etudes sont presentees. Le premiere etude analyse l'influence du nombre de couches sur les proprietes de convergence de la retropropagation dans le cas d'un reseau multi-couches lineaire. La deuxieme etude est consacree a un reseau non lineaire utilise pour modeliser la caracteristique d'amplitude d'un top.
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Ben, Mahmoud Mohamed Slim. "Addressing Security Challenges in Emerging Data-based Aeronautical Communications." Thesis, Toulouse, INSA, 2012. http://www.theses.fr/2012ISAT0006/document.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse s'intéresse à la sécurité des futures communications aéronautiques de donnée. Le travail est divisé en trois grandes parties. La première contribution est une architecture de sécurité adaptative pour les communications aéronautiques intégrant un segment sol-bord par satellite. Un module de gestion de la sécurité a été conçu, développé, puis validé lors de la phase finale d'intégration du projet FAST (Fibre-like Aircraft Satellite Communications). La deuxième contribution est une méthodologie quantitative d'estimation du risque lié à la sécurité réseau. L'originalité de notre approche est d'être basée sur la notion de propagation du risque au sein des différents noeuds du réseau. Commecas d'étude, un réseau de communication aéroportuaire utilisant le protocole AeroMACS a été étudié dans le cadre du projet SESAR (Single European Sky ATM Research). La troisième contribution est une infrastructure à clés publiques (PKI) qui permet d'optimiser les échanges de signalisation (échanges de clés, certificats, vérification des signatures) entre l'avion et l'autorité de certification au sol. Le modèle de PKI proposé est un modèle hiérarchique utilisant la certification croisée entre les autorités de certification mères<br>This research work deals with the information and network security in the aeronautical communication domain. Three fundamental research axes are explored. First, a quantitative network security risk assessment methodology is proposed. Our approach is based on the risk propagation within the network nodes. As study cases, the algorithm has been validated in the scope of the European industrial project entitled SESAR (Single European Sky ATM Research) and the Aerospace Valley FAST (Fibrelike Aircraft Satellite Communications). Particularly, experimental results relative to the case study devoted to the FAST project shown that the global network risk in the non secured system architecture is relatively high, meaning the system needs more consideration from a security point of view. To cope with this issue, an adaptive security management framework for a satellite-based aeronauticalcommunication architecture has been proposed as a second contribution. A security manager module has been designed, implemented, then tested in the scope of the FAST project. Finally, as the security primitives used in the adaptive security management framework need to be efficiently exchanged, the last contribution consists in a scalable PKI adapted for the upcoming network-enabled aircraft. The idea is to minimize the air-ground additional overhead induced by the security procedures (keys, digital certificates, revocation/verification procedures). The PKI model we propose is a cross-certified multirooted hierarchical model
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Laaraiedh, Mohamed. "Contributions on hybrid localization techniques for heterogeneous wireless networks." Rennes 1, 2010. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00624436.
Full textAbstract:
Recent advancement in wireless networks and systems has seen the rise of localization techniques as a worthwhile and cost-effective basis for novel services. These location based services have been more and more beneficial and money-making for telecommunications operators and companies. Various LBSs can be offered to the user such as tracking, advertisement, security, and management. Wireless networks themselves may benefit from localization information to enhance the performances of the different network layers. Location based routing, synchronization, interference cancellation are some examples of fields where location information can be fruitful. Two main tasks a localization system must be able to do: measurement of location-dependent parameters (RSSI, TOA, and TDOA) and estimation of position using location estimation techniques. The main goal of this dissertation is the study of different location estimation techniques: algebraic and geometric. Studied algebraic techniques are least-squares, maximum likelihood, and semidefinite programming. The proposed geometric technique RGPA is based on interval analysis and geometric representation of location-dependent parameters. The focus is put on the fusion of different location-dependent parameters on the positioning accuracy. Estimation and measurement of location-dependent parameters are also investigated using a provided UWB measurements campaign in order to have a complete understanding of localization field<br>Les avancements récents dans les technologies sans fil ont vu l’émergence de techniques de localisation qui constitue une base utile et rentable pour offrir des nouveaux services. Ces services topo-dépendants ont été de plus en plus bénéfiques pour les opérateurs et les entreprises de télécommunications. Divers services topo-dépendants peuvent être offerts `a l’utilisateur tels que le suivi, la publicité, la sécurité, et la gestion. Les réseaux sans fil eux-mêmes peuvent bénéficier de l’information de localisation pour améliorer les performances de leurs différentes couches. Le routage, la synchronisation et l’annulation d’interférences sont quelques exemples o`u l’information de localisation peut être fructueuse. Un système de localisation doit être capable d’exécuter deux tâches principales : la mesure des paramètres topo-dépendants (RSSI, TOA, et TDOA) et l’estimation de la position en utilisant des estimateurs appropriés. L’objectif principal de cette thèse est l’étude de différentes techniques d’estimation de la position: algébriques et géométriques. Les techniques algébriques étudiées sont les moindres carrés, le maximum de vraisemblance, et la programmation semi-définie. La technique géométrique RGPA proposée est basée sur l’analyse par intervalles et la représentation géométrique des paramètres topo-dépendants. L’accent est mis sur la fusion de différents paramètres topo-dépendants et son influence sur la précision de positionnement. L’estimation et la mesure des paramètres topo-dépendants sont également étudiées en utilisant une campagne de mesures ULB afin d’avoir une compréhension complète du domaine de localisation
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Alibert, Nicolas. "Algorithmes itératifs de prédistorsion adaptés à la montée en débit des communications par satellite." Thesis, Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Atlantique Bretagne Pays de la Loire, 2019. http://www.theses.fr/2019IMTA0126/document.
Full textAbstract:
La thèse concerne les techniques de prédistorsion appliquées aux communications par satellite de type DVB-S2X dans la perspective de la montée en débit de ces systèmes. Pour atteindre cet objectif, de faibles facteurs de retombée (inférieurs à 5%) et desordres de modulation plus élevés sont préconisés, augmentant la vulnérabilitévis-à-vis des non-linéarités introduites lors du passage par le satellite. Dans la littérature, deux classes de méthodes se distinguent par leur performance de linéarisation. La première est constituée des architectures d’apprentissage direct (Direct Learning Architecture) et indirect(Indirect Learning Architecture) et la seconde regroupe les méthodes itératives basées sur le théorème du point fixe. Le principal défaut de la première classe est la nécessité de choisir une structure de prédistortion a priori tandis que pour la deuxième classe, les conditions d'application du théorème du point fixe sont difficiles à vérifier dans la majorité des cas et nécessitent l'addition d'un gain empirique. Nous avons donc proposé 1) un schéma de prédistorsion itérative basé sur le théorème du point fixe, appliqué sur le signal mais optimisé en minimisant une erreur quadratique entre les symboles de modulation et la sortie de l'échantillonneur, 2) un schéma de prédistorsion itérative incluant une adaptation automatique des paramètres et adapté à tout type de canal<br>The thesis focuses on predistortion techniques applied to DVB-S2X satellite communications in order to increasing the throughput of these systems. To achieve this objective, sharp roll-off factors (less than 5%) and higher modulation orders are recommended, increasing sensibility with regard to the non-linearities introduced during the passage by the satellite. In the literature, two classes of methods are distinguished by their linearization performance. The first consists of direct (Direct Learning Architecture) and indirect (Indirect Learning Architecture) learning architectures and the latter includes iterative methods based on the fixed point theorem. The main defect of the first class is the need to choose a predistortion structure a priori, while for the second class, the conditions for applying the fixed point theorem are difficult to verify in most cases and require the addition of an empirical gain. We therefore proposed 1) an iterative predistortion scheme based on the fixed point theorem, applied to the signal but optimized by minimizing a quadratic error between the modulation symbols and the sampler output, 2) an iterative predistortion scheme including an automatic adaptation of the parameters and suitable for all types of channels
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Tao, Na. "Etude des performances et optimisation d'un réseau d'accès par satellite pour les communications." Thesis, Toulouse, INPT, 2009. http://www.theses.fr/2009INPT019H/document.
Full textAbstract:
La croissance rapide du trafic aérien et les besoins en nouveaux services notamment pour les passagers imposent l'introduction de nouveaux moyens de communication pour les avions avec une bande passante globale fortement accrue. Les satellites sont appelés à jouer un rôle important dans ce contexte, non seulement en complément des systèmes terrestres pour les services « cockpit » (services ATM, Air Traffic Management) mais aussi pour les services « cabine » (In-Flight Entertainment). L'objectif de la thèse est d'étudier l'architecture d'un système satellite supportant l'ensemble de ces services, en se focalisant sur l'architecture du terminal embarqué à bord des aéronefs. L'architecture retenue repose sur des liaisons DVB-S2/DVB-RCS normalisées par l'ETSI. Cette option permet d'utiliser efficacement l'importante bande passante disponible en bande Ka pour les services mobiles aéronautiques (allocation primaire) ou en bande Ku (allocation secondaire). Ces normes ont été conçues pour les applications multimédia (Broadband Satellite Multimedia). Le défi est alors d'utiliser de telles liaisons satellite pour des services aux caractéristiques et besoins fortement hétérogènes. Par ailleurs, l'utilisation de la bande Ka n'est pas concevable sans l'activation de techniques de lutte contre les affaiblissements (FMT – Fade Mitigation Techniques). L'utilisation d'une marge statique conduit à une perte importante de capacité. Les techniques FMT reposent sur une évaluation dynamique du bilan de liaison et permettent une modification de la forme d'onde. Le système utilise ainsi la forme d'onde la plus efficace spectralement pour chaque terminal et maximise la capacité globale du système. Par contre, chaque terminal observe une modification de la ressource allouée au fil du temps. L'objectif de la thèse est de concevoir une architecture au niveau terminal qui permette d'exploiter les liaisons DVB-S2/RCS afin de fournir les services passagers (Internet et téléphonie mobile de type GSM/UMTS) et un canal haute fiabilité pour les services aéronautiques. Deux approches ont été retenues. La première repose sur une application du modèle ETSI BSM (Broadband Satellite Multimedia) en couches séparant strictement les couches dépendantes satellite et les couches indépendantes satellite. Les simulations de cette architecture montrent que les liaisons ne peuvent être utilisées de façon efficace sans une interaction entre couches afin de tenir compte de l'évolution de la capacité disponible. La seconde approche consiste en la concentration de la gestion de la ressource et la gestion de la qualité de service dans la même couche protocolaire. L'idée de départ est d'utiliser la méthode d'encapsulation générique Generic Stream Encapsulation (GSE). GSE a été conçu pour la projection des paquets de couches supérieures à l'intérieur des trames DVB-S2. GSE tient compte de la taille variable des trames DVB-S2 et introduit une capacité de multiplexage entre différents flux (identification de fragments). Sur cette base, une gestion de l'accès est introduite pour gérer la liaison DVB-RCS au format MF-TDMA. Nous introduisons ainsi une utilisation conjointe de GSE, d'une politique de service différentiée et de flux de signalisation inter-couches (« cross-layer »). Les performances des deux approches sont étudiées à l'aide d'un modèle de simulation développé à l'aide du logiciel OPNET Modeler (simulations à événements discrets). Les résultats obtenus démontrent le meilleur comportement de la seconde architecture avec une meilleure utilisation de la ressource et des performances de transmission satisfaisant les objectifs<br>The rapid growth of air traffic needs a new communication infrastructure with increased bandwidth, high speed services and applications to satisfy expected air-ground communication requirements. Satellite communication systems play a significant role in this context, not only as a complement to terrestrial systems for Air Traffic Management (ATM) by offering global coverage but also as a promising solution to enrich In-Flight Entertainment (IFE) for passengers. DVB-S2/RCS technology is an attractive proposition to provide the cost-effective broadband services for both ATM and IFE, mainly because a large radio bandwidth is primarily allocated to aeronautical mobile communications in Ka-band, where the open standards DVB are implemented. However, such system design with convergence of heterogeneous traffics involves two main challenges. Firstly, using Ka-band means the implementation of Fade Mitigation Techniques (FMT) in order to cope with deep fades caused by atmospheric attenuation. Otherwise, the waste of capacity would be excessively high in a constant link margin design. FMT adapt in real time the link budget to the propagation conditions, this adaptivity has an impact not only on physical layer but also on upper layers. An efficient ressource management strategy with dynamic bandwidth allocation is required in this case, especially in DVB-RCS return link where FMT are not natives. Secondly, the proposed system must be able to multiplex the trafic flows with highly different characteristics and Quality of Service (QoS) expectations into a single link, the corresponding capacity management and QoS support seem with higher complexity. In this paper, we present an adaptive system design using a single DVB-S2/RCS based satellite link to provide Internet access and mobile telephony (GSM/UMTS) for passengers and a high-reliability channel for ATM. Concerning the airborne terminal architecture, two approaches are investigated. The first one is in compliance with ETSI Broadband Satellite Multimedia (BSM) architecture and based on a layering paradigm. The conducted simulation experiments highlight the need of dynamic interactions and adaptations among the layers to achieve an overall performance optimization. We propose then an enhanced approach with the concentration of both resource allocation and QoS management at the same interface – adaptation layer. The idea comes from the success of the recent Generic Stream Encapsulation (GSE) protocol, which carries the network protocol packets over DVB-S2 forward link in a simple, flexible and efficient way, especially when used with Adaptive Coding and Modulation (ACM). Furthermore, GSE can be easily extended to use in our design for DVB-RCS return link thanks to a proper design of MF-TDMA structure in which the suitable FMT (ACM and Dynamic Rate Adaptation) are context-aware configured. With the combined use of GSE, service policy and the interactions between adaptation and access layers, incoming heterogeneous traffics can be dynamically scheduled, segmented and encapsulated at the same adaptation layer. Performance evaluation of two proposed approaches is derived by a network-level simulation model developed using OPNET. Results prove the enhanced approach outperforms the first one leading to better resource utilization and satisfactory performance
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Malicorne, Marie. "Analyse des performances de systèmes de navigation par satellites pour les applications en environnement urbain." École nationale supérieure de l'aéronautique et de l'espace (Toulouse ; 1972-2007), 2001. http://www.theses.fr/2001ESAE0014.
Full textAbstract:
Au cours de ces dernières années les applications des systèmes de navigation par satellites se sont beaucoup diversifiées, et le système Galileo doit tenir compte de ce grand nombre d'applications. Parmi toutes ces applications, la navigation en milieu urbain semble être l'une des plus importante. L'environnement urbain est caractérisé par d'importants angles de masquage et la présence d'un grand nombre d'obstacles qui produisent des trajets multiples. Un modèle de la propagation des ondes dans l'environnement considéré est donc nécessaire. Une méthode déterministe, basée sur l'optique géométrique, a été choisie. Afin de calibrer les simulations réalisées avec cet outil, des mesures sur la visibilité du système GPS dans différents environnements ont été réalisées et comparées avec les résultats obtenus avec notre outil de simulation. Les conditions contraignantes du milieu urbain ne rendent pas toujours possible le calcul de la position de l'usager avec le degré de précision désiré. Il est donc nécessaire de considérer des méthodes qui permettront d'améliorer les performances du système.
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Caouren, Natacha. "Modélisation et prédiction des phénomènes de scintillation perturbateurs des systèmes radioélectriques par satellite." Rennes 1, 2001. http://www.theses.fr/2001REN10122.
Full textAbstract:
L'objectif consiste à générer des signaux courts termes représentatifs des scintillations ionosphériques et/ou troposphériques perturbatrices de liaisons satellite montantes, descendantes ou de type radar. Les scintillations ainsi que les milieux aléatoires traversés sont d'abord présentés. Les théories sur la propagation des ondes ainsi que les modèles caractérisant les scintillations sont ensuite exposés. Deux modélisations ont été développées durant cette thèse. La méthode probabiliste troposphérique fournit des séries indépendantes de log-amplitude et de phase générées sous l'hypothèse de faibles niveaux de scintillation. La méthode MPS ou MPC de résolution par écrans de phase évalue des signaux complexes représentatifs des scintillations ionosphériques et/ou troposphériques de niveaux quelconques. Les résultats de simulation permettent de vérifier la cohérence des paramètres de scintillation simulés vis-à-vis de considérations théoriques ou de données expérimentales.
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Budau, Victor. "Gestion dynamique des communications dans les systèmes distribués par commutation synchrone/asynchrone." Evry, Institut national des télécommunications, 2003. http://www.theses.fr/2003TELE0002.
Full textAbstract:
La capacité d'adaptation/reconfiguration face aux changements de l'environnement d'exécution représente une exigence importante des logiciels modernes. A l'âge de l'Internet, un très grand nombre d'applications réparties est confronté à un environnement communicant évolutif à cause de la mobilité, du déploiement à grande échelle ou du comportement imprévisible des utilisateurs. La programmation en général des applications réparties devenant très complexe, de nouveaux modèles de programmation ont été mis en place pour faciliter la compréhension, la conception et l'implantation de ces applications. Parmi ces modèles, les appels de procédures distantes et les structures basées sur la génération et la notification des évenements se sont imposées au fil du temps comme des solutions viables pour la programmation distribuée. L'apparition des plates-formes middleware aident à gérer la complexité, l'hétérogénéité et le besoin d'adaptabilité et de reconfiguration de ces systèmes. Toutefois ces plate-formes intergicielles font une association implicite, néanmoins naturelle, entre ces modèles de programmation et les modèles de communication (synchrone et asynchrone) qu'elles supportent : les innovations distantes sont d'habitude synchrones (disponibilité simultanée des entités communicantes ) et les applications programmés dans un paradygme basé sur des événements communiquent d'une manière asynchrone, avec des messages. Sur la base de l'orthogonalité des modèles de programmation et de de communication, un croisement hybride entre les deux types de modèles peut être utilisé dans certains cas. La combinaison des deux modèles de communication, rarement prise en compte pour des raisons de difficulté de programmation, reste un sujet de recherche ouvert. Dans cette thèse, nous proposons un mécanisme de changement dynamique (pendant l'exécution) et transparent (n'affectant pas le code applicatif) de modèle de communication entre les constituants d'un système réparti. Il est intégré dans une architecture qui ajoute un comportement adaptable, paramétrable depuis l'extérieur, à une plate-forme de communication. L'utilité du changement de type de communication dans le contexte des applications à grande échelle, mobiles ou comportant des composants avec état répliqués, ainsi que les limites de cette approche, sont étudiées. Une implantation sur une plate-forme J2EE open source est effectuée pour la validation des hypothèses de travail et pour les tests nécessaires aux comparaisons des gains de performance et de flexibilité de programmation obtenus avec ce mécanisme<br>As the programming of the distributed applications has become very complex, new programming models were created to facilitate the comprehension, the design and the implementation ot these applications. Amongst these models, the remote procedure call and the structures based on event notification imposed themselves as successful solutions for distributed programming. The middleware platforms have greatly eased the dialog between heterogenoeous parts of the systems and the component-oriented development helps to manage the complexity, the heterogeneity and the need for adaptability and reconfiguration of these systems. However, these platforms make an implicit, yet natural, association between these programming models and the communication models (synchronous and asynchronous) they support : remote calls are synchronous (simultaneous availability of the communication entities) and applications programmed in an event-based paradigm communicate asynchronously, with messages. The use of both types of communication, rarely addressed due to its programming difficulty, remains aprolific research subject. In this thesis we propose a mechanism of chanching dynamically (during the execution) and transparently 'without changing the application code) the communication model between the components of a distributed system. This mechanism is integrated in a architecture that adds an adaptative behavior to a communication platform. The utility of changing the communication type in the context of large scale or mobile applications, as well as the limits of this approach are studied. The mechanism was implemented on a J2EE open source application server in order to validate the working hypothesis and to perform the necessary benchmarks for performance gain and flexibility of programming comparisons
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Zidane, Karine. "Techniques d’amélioration des performances des méthodes d’accès aléatoire synchrones pour les communications par satellite." Thesis, Toulouse, ISAE, 2016. http://www.theses.fr/2016ESAE0030/document.
Full textAbstract:
L’optimisation des communications par satellite devient un enjeu crucial pour fournir un accèsInternet aux zones blanches et/ou défavorisées et pour supporter des réseaux à grande échelle.Dans ce contexte, l’utilisation des techniques d’accès aléatoires sur le lien retour permetd’améliorer les performances de ces systèmes. Cependant, les techniques d’accès aléatoireclassiques comme ‘Aloha’ et ‘Slotted Aloha’ ne sont pas optimales pour la transmission dedonnées sur le lien retour. En effet, ces techniques présentent un taux élevé de pertes depaquets suite aux collisions. Par conséquent, des études récentes ont proposé de nouvellesméthodes d’accès aléatoire pour résoudre les collisions entre les paquets et ainsi, améliorerles performances. En particulier, ces méthodes se basent sur la redondance de l’informationet l’annulation successive des interférences. Dans ces systèmes, l’estimation de canal sur le lien retour est un problème difficile en raison du haut niveau de collisions de paquets. Dans une première contribution dans cette thèse, nous décrivons une technique améliorée d’estimation de canal pour les paquets en collision. Par ailleurs, nous analysons l’impact des erreurs résiduelles d’estimation de canal sur la performance des annulations successives des interférences. Même si les résultats obtenus sont encore légèrement inférieurs au cas de connaissance parfaite du canal, on observe une amélioration significative des performances par rapport aux algorithmes d’estimation de canal existants. Une autre contribution de cette thèse présente une méthode appelée ‘Multi-Replica Decoding using Correlation based Localisation’ (MARSALA). Celle-ci est une nouvelle technique de décodage pour la méthode d’accès aléatoire synchrone ‘Contention Résolution diversité Slotted Aloha’ (CRDSA), qui est basée sur les principe de réplication de paquets et d’annulation successive des interférences. Comparée aux méthodes d’accès aléatoire traditionnelles, CRDSA permet d’améliorer considérablement les performances. Toutefois, le débit offert par CRDSA peut être limité à cause des fortes collisions de paquets. L’utilisation deMARSALA par le récepteur permet d’améliorer les résultats en appliquant des techniques de corrélation temporelles pour localiser et combiner les répliques d’un paquet donné. Cette procédure aboutit à des gains en termes de débit et de taux d’erreurs paquets. Néanmoins, le gain offert par MARSALAest fortement dépendant de la synchronisation en temps et en phase des répliques d’un mêmepaquet. Dans cette thèse, nous détaillons le fonctionnement de MARSALA afin de corriger ladésynchronisation en temps et en phase entre les répliques. De plus, nous évaluons l’impactde la combinaison imparfaite des répliques sur les performances, en fournissant un modèle analytique ainsi que des résultats de simulation. En outre, plusieurs schémas d’optimisationde MARSALA sont proposés tels que le principe du ‘MaximumRatio Combining’, ou la transmissiondes paquets à des puissances différentes. Utilisées conjointement, ces différentespropositions permettent d’obtenir une amélioration très significative des performances. Enfin,nous montrons qu’en choisissant la configuration optimale pour MARSALA, le gain deperformance est considérablement amélioré<br>With the need to provide the Internet access to deprived areas and to cope with constantlyenlarging satellite networks, enhancing satellite communications becomes a crucial challenge.In this context, the use of Random Access (RA) techniques combined with dedicated accesson the satellite return link, can improve the system performance. However conventionalRA techniques like Aloha and Slotted Aloha suffer from a high packet loss rate caused bydestructive packet collisions. For this reason, those techniques are not well-suited for datatransmission in satellite communications. Therefore, researchers have been studying andproposing new RA techniques that can cope with packet collisions and decrease the packet lossratio. In particular, recent RA techniques involving information redundancy and successiveinterference cancellation, have shown some promising performance gains.With such methods that can function in high load regimes and resolve packets with high collisions,channel estimation is not an evident task. As a first contribution in this dissertation, wedescribe an improved channel estimation scheme for packets in collision in new RAmethodsin satellite communications. And we analyse the impact of residual channel estimation errorson the performance of interference cancellation. The results obtained show a performancedegradation compared to the perfect channel knowledge case, but provide a performanceenhancement compared to existing channel estimation algorithms. Another contribution of this thesis is presenting a method called Multi-Replica Decoding using Correlation based Localisation (MARSALA). MARSALA is a new decoding technique for a recent synchronous RAmethod called Contention Resolution Diversity Slotted Aloha (CRDSA). Based on packets replication and successive interference cancellation, CRDSA enables to significantly enhance the performance of legacy RA techniques. However, if CRDSA is unable to resolve additional packets due to high levels of collision, MARSALA is applied. At the receiver side, MARSALA takes advantage of correlation procedures to localise the replicas of a given packet, then combines the replicas in order to obtain a better Signal to Noise plus Interference Ratio. Nevertheless, the performance ofMARSALA is highly dependent on replicas synchronisation in timing and phase, otherwise replicas combination would not be constructive. In this dissertation, we describe an overall framework ofMARSALA including replicas timing and phase estimation and compensation, then channel estimation for theresulting signal. This dissertation also provides an analytical model for the performancedegradation of MARSALA due to imperfect replicas combination and channel estimation.In addition, several enhancement schemes forMARSALA are proposed likeMaximum RatioCombining, packets power unbalance, and various coding schemes. Finally, we show thatby choosing the optimal design configuration for MARSALA, the performance gain can besignificantly enhanced
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Zhang, Haiyang. "Conception et réalisation d'un réseau d'antennes à pointage électronique pour les communications par satellite." Nantes, 2014. https://archive.bu.univ-nantes.fr/pollux/show/show?id=79678c41-e761-4159-bc7e-d56907647059.
Full textAbstract:
Actuellement, la réception des signaux émis par les satellites géostationnaires s’effectue à l’aide d’antennes paraboliques. Cette antenne est largement utilisée en raison de ses performances et de son coût. Cependant, celle-ci souffre de défauts inhérents à sa conception (antenne 3D, faisceau fixe). Afin de trouver une alternative à l’existant, la conception d’une antenne planaire, large bande (20% de BP), bipolarisation, de gain élevé (29dBi), à pointage électronique et à faible coût est envisagée pour la réception TV par satellite (système DBS). Pour répondre aux critères de faible encombrement et de faible coût, la technologie microruban a été retenue. Deux topologies d’antennes élémentaires ont été étudiées, optimisées et mises en réseau pour répondre aux autres critères de ce projet : une antenne monopole alimentée par accès coplanaire et une antenne microruban à résonateurs couplés en croix. Ces travaux ont abouti à un certain nombre de résultats originaux. La mise en oeuvre d’une méthode simple a permis d’établir qu’il était possible de stabiliser le diagramme de rayonnement dans le demi-espace supérieur sur une large bande passante et d’atténuer le rayonnement arrière. Un autre apport de ces travaux réside dans le principe de partage des résonateurs lors de la mise en réseau de l’antenne croix. Cette technique permet de limiter la distance inter-éléments (limitation des lobes de réseau) mais aussi, pour un gradient de phase donné, de réaliser un dépointage plus important. Ces travaux prouvent qu’un tel réseau d’antennes est une alternative crédible aux antennes paraboles Actuellement, la réception des signaux émis par les satellites géostationnaires s’effectue à l’aide d’antennes paraboliques. Cette antenne est largement utilisée en raison de ses performances et de son coût. Cependant, celle-ci souffre de défauts inhérents à sa conception (antenne 3D, faisceau fixe). Afin de trouver une alternative à l’existant, la conception d’une antenne planaire, large bande (20% de BP), bipolarisation, de gain élevé (29dBi), à pointage électronique et à faible coût est envisagée pour la réception TV par satellite (système DBS). Pour répondre aux critères de faible encombrement et de faible coût, la technologie microruban a été retenue. Deux topologies d’antennes élémentaires ont été étudiées, optimisées et mises en réseau pour répondre aux autres critères de ce projet : une antenne monopole alimentée par accès coplanaire et une antenne microruban à résonateurs couplés en croix. Ces travaux ont abouti à un certain nombre de résultats originaux. La mise en oeuvre d’une méthode simple a permis d’établir qu’il était possible de stabiliser le diagramme de rayonnement dans le demi-espace supérieur sur une large bande passante et d’atténuer le rayonnement arrière. Un autre apport de ces travaux réside dans le principe de partage des résonateurs lors de la mise en réseau de l’antenne croix. Cette technique permet de limiter la distance inter-éléments (limitation des lobes de réseau) mais aussi, pour un gradient de phase donné, de réaliser un dépointage plus important. Ces travaux prouvent qu’un tel réseau d’antennes est une alternative crédible aux antennes paraboles<br>Nowadays, receiving signals from geostationary satellites is performed using parabolic antennas composed of a metal reflector and a LNB (Low Noise Block) placed at the focus of the parabola. This antenna is widely used because of its performance and cost. However, this kind of antenna suffers from inherent shortcomings (3D antenna, fixed beam). To find an alternative to the existing, design of a planar, broadband (20% BP), dual-polarization, high gain (29dBi), electronically steerable and low cost antenna is proposed for the reception of TV signals from satellite (DBS system). To meet the criteria of compactness and low cost, microstrip technology is chosen. Two topologies of unitary antenna have been studied, optimized and arrayed to meet the requirements of this project: one coplanar fed monopole antenna and one cross-type multiresonator antenna. This work has led to numbers of original results. The development of a simple method shows that it is possible to stabilize the radiation pattern in the upper half space over a wide bandwidth and to decrease the rear radiation part. Another contribution of this work lies in the principle of sharing resonators when arraying cross shaped antenna. This technique not only reduces the inter-element distance (grating lobes appearance), but also, for a given phase gradient, achieves a greater beam steering. This proves the feasibility of such an antenna to be a credible solution
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Broussard, Elliot. "Commande innovante d’une nouvelle génération d’antenne satellite mobile." Thesis, Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSEI090.
Full textAbstract:
Les systèmes de communication prennent de nos jours une importance de plus en plus prépondérante dans tous les aspects de la vie courante et les exigences de connectivité se retrouvent dorénavant dans de très nombreux projets. Ces besoins de connexion exigent des débits de communication ainsi que des taux de couverture de plus en plus importants, poussant de ce fait vers l’utilisation de systèmes de communication par satellite (SATCOM). Les applications envisagées n’étant pas limitées à des installations fixes, celles-ci demandent de pouvoir assurer une communication par satellite depuis un porteur en mouvement. Il est donc nécessaire d’utiliser des servomécanismes de positionnement de l’antenne de façon à assurer un pointage correct de l’antenne vers le satellite. Ces positionneurs sont donc asservis de façon à orienter la ligne de visée de l’antenne vers le satellite, avec une erreur angulaire de l’ordre du dixième de degré. Cette précision a pour conséquences certaines exigences fortes sur la conception. Ces contraintes imposent l’utilisation de composants de qualité supérieure, des études mécaniques poussées ainsi que des réglages propres à chaque positionneur après assemblage. Dans le cadre de ces travaux de thèse, une stratégie de pointage différente de l’état de l’art a été conçue. Cette stratégie, nommée Helios (Hybrid Estimator of Line Of Sight), permet de lever certains verrous scientifiques spécifiques. Notamment, elle permet une diminution des performances requises de l’asservissement en position de l’antenne en fournissant une trajectoire plus facile à suivre. Cela permet une diminution des contraintes de conception, notamment mécaniques (frottements, raideurs …). Cela est rendu possible par une meilleure estimation de la direction à pointer, utilisant un plus grand nombre de mesures, sans introduire de retard dans l’estimation. Les moyens d’essais de Thales ont permis d’effectuer des essais expérimentaux sur des prototypes industriels. Ainsi, la stratégie est testée en simulation et en expérimentation sur un hexapode simulant un porteur, permettant un recalage du modèle de simulation à partir de données expérimentales. C’est ainsi que la stratégie est validée en conditions opérationnelles. Afin de réaliser ces tests expérimentaux, une étape de mise en place du moyen d’essais a été réalisée. Notamment, les outils de communication ont été mis au point (bus de terrains, liaisons série …). L’asservissement en position de la station a été réalisé à partir d’une identification non-paramétrique en boucle fermée du mécanisme. L’intégration de la station complète a été réalisée, permettant ainsi les tests en extérieur, sur un hexapode<br>In military and civil application, satellite communications (SACTOM) are often needed on moving vehicles (drones, planes, land vehicles, vessels…) in order to transfer all kind of data (pictures, videos, internet …). These types of stations are called SATCOM On The Move (SOTM). In order insure high data rates, the antenna must be directional, which means that they direct electro-magnetic waves in a particular direction of space, called line of sight. The line of sight must be steered in order to be aligned with the satellite to insure a strong communication link with the highest data rate possible. Stabilized platforms, called Antenna Positioning System, aim to steer the antenna’s line of sight in the satellite direction. The pointing requirements are the source of conception constraints that reduce the cost efficiency of the overall station. This PhD report focus on the development and the study of a new pointing strategy called Helios (“Hybrid Estimator of LIne Of Sight”). This algorithm uses least squares to found the antenna pattern in real time, using an observation window. Among others, it allows to reduce the bandwidth of the control loops by generating a trajectory easier to follow. Therefore, it decreases the conception constraints (friction, backlash, field bus data rate …). Helios is tested through experimentation, using Thales industrial prototypes. The vehicle is emulated by a hexapod. Simulation is carried out in order to fit the measured experimental behavior. To do so, parametrical and non-parametrical identification has been done on the SOTM prototype. This way, Helios is validated and studied in operational conditions
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Françon, Michel-Guy. "Analyse d'un schéma de transmission pour communications mobiles par satellites." Toulouse, ENSAE, 1997. http://www.theses.fr/1997ESAE0021.
Full textAbstract:
Cette thèse s'inscrit dans le cadre de l'analyse d'un schéma de transmission pour les communications pour les mobiles par satellites. L'objectif est de proposer un schéma de transmission offrant un bon compromis entre la puissance de la porteuse, l'efficacité spectrale de la chaîne de communications, le temps d'entrelacement total et la complexité du récepteur. La modulation de référence utilisée durant ces travaux est la Modulation Codée en Treillis (MCT) d'Ungerboeck 8-PSK à 8 états de taux 2/3. Un modèle de canal mobile-satellite prenant en compte la vitesse du mobile, la fréquence et l'angle de site du terminal par rapport au satellite en visibilité a été développé. La statistique du canal est du type Rice/Rayleigh-Lognormale. Les performances de cette chaîne de communications de référence en terme de Taux d'Erreur Binaire (TEB) ont été analysées pour une chaîne concaténée composée de code Reed-Solomon (RS) et de MCT. Pour ce faire, une méthode semi-analytique est proposée en considérant dans un premier temps un entrelacement infini. Cette méthode permet d'obtenir de faibles valeurs de TEB en un temps de calcul raisonnable (qqs mn). Par la suite, l'influence du temps d'entrelacement sur les performances en terme de TEB est analysée. La dernière étape a consisté à étudier l'apport de la diversité de satellites (pour des systèmes utilisant des constellations en orbite basse, une diversité d'ordre 2 à 3 peut être envisagée sans trop de contraintes) sur les performances en terme de TEB. La technique de combinaison en réception retenue est la technique Maximal Ratio Combining (MRC). Les performances en terme de TEB sont non seulement évaluées pour la chaîne MCT seule mais aussi pour la chaîne concaténée RS-MCT.
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Lebedev, Nikolaï. "Terminaux multicapteurs pour communications par satellite : techniques de formation de voies en émission et capacité." Nantes, 2003. http://www.theses.fr/2003NANT2031.
Full textAbstract:
L'objectif de cette thèse est l'étude des possibilités d'utilisation de terminaux multicapteurs au sol dans les systèmes de communications mobiles par satellites. La complexité et le coût du terminal peuvent être réduits de façon significative lorsqu'un balayage mécanique est remplacé par un balayage électronique. Le contrôle de puissance pouvant être effectué de manière plus efficace, la consommation électrique du terminal peut être réduite. D'autre part, la formation de faisceau permet de concentrer 1'énergie transmise vers les directions angulaires souhaitées tout en diminuant les interférences produites sur d'autres systèmes ou sur d'autres satellites. Après l'introduction, le chapitre 2 est consacré à une synthèse des techniques de réception qui servent de point de départ pour la modélisation en émission. Ces techniques sont présentées sous l'angle de la dimension utilisée: temporelle on spatiale. Le chapitre 3 porte sur l'utilisation des antennes multiples en émission. Nous considérons deux types de traitement dont les concepts sont proches de ceux utilisés en réception : la diversité d'émission et la formation de faisceaux. Une tentative de classification de ces méthodes est entreprise, faisant apparaître les différences fondamentales entre ces deux techniques. D'autres critères de classification, comme, par exemple, la présence d'une voie retour d'information ou l'utilisation des estimations du canal obtenues en réception sont également utilisés. Nous nous sommes particulièrement intéressés à l'amélioration des performances de la liaison apportée par cette configuration en termes de la capacité au sens de la théorie de l'information, donc du débit maximal qui peut être atteint. Dans le chapitre 4 nous introduisons le concept de la capacité stochastique des canaux à évanouissements. Deux scénarios différents sont alors considérés. Le premier cas est multi-utilisateur avec formation de voies au niveau du terminal sur un canal de Rayleigh à évanouissements lents. Nous avons montré, entre autres, que la capacité par utilisateur croît avec le nombre d'antennes utilisées et diminue avec le nombre d'utilisateurs. Dans le deuxième cas nous avons considéré un canal de Rice. Nous avons montré que la variance de la capacité vue comme une variable aléatoire, augmente si la proportion de 1'énergie transmise à travers la composante diffuse augmente et si la dispersion angulaire des réflecteurs locaux diminue. Dans le chapitre 5 nous avons entrepris 1'étude de méthodes d'émission nécessitant peu d'information sur le canal: diversité par décalage temporel en boucle ouverte et formation de voie en émission n'exploitant que l'information de contrôle de puissance. Les performances de la première méthode ont été évaluées sur un canal à évanouissements de Rayleigh puis de Nakagami dans le contexte AMRC. La deuxième méthode permet d'effectuer l'optimisation conjointe du diagramme de rayonnement du réseau et de la puissance émise en utilisant des algorithmes très peu complexes. Le dernier chapitre fournit le descriptif d'une chaîne de simulation de la voie descendante de l'UMTS FDD que nous avons développée afin d'évaluer les performances de plusieurs méthodes de diversité d'émission sur les canaux à évanouissements variant dans le temps. Les résultats des simulations sur différents types de canaux sont présentés, ainsi que le descriptif des principales fonctions réalisées par le simulateur.
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Cluzel, Sylvain. "Système M2M/IoT par satellite pour l'hybridation d'un réseau NB-IoT via une constellation LEO." Thesis, Toulouse, ISAE, 2019. http://www.theses.fr/2019ESAE0007/document.
Full textAbstract:
Le but de cette thèse est d'étudier la mise en œuvre de services de type Internet of Thing (IoT) ou Machine to Machine (M2M) par satellite. Ce type de système pose une double problématique: d'une part au niveau couche physique : les contraintes liées au terminal (limité en puissance, énergie, taille d'antenne), au canal (potentiellement avec masquage et multitrajet) et au segment spatial impliquent la mise en œuvre de différentes techniques (entrelacement, suppression d'interférents, ...) permettant d'assurer le bilan de liaison adéquat pour le service. D'autre part, le besoin d'offrir un accès à la ressource à un grand nombre de terminaux demandant un débit faible implique l'utilisation de techniques d'accès à contention optimisées, ainsi que la prise en compte au niveau accès des problématiques d'économie d'énergie. Cette couche accès doit également être en mesure de s'interfacer avec des architectures réseaux plus vastes. On peut citer par exemple les architectures Internet afin de supporter des services IP pour l'IoT, avec des notions de services intermittents, telles qu'on les retrouve dans les réseaux DTN, ou bien les architectures 4G/5G pour la mise en œuvre de services mobiles. Cette thèse va investiguer deux approches systèmes innovantes ainsi que différentes techniques aussi bien couche physique que couche accès (potentiellement couplée) permettant leur mise en œuvre. Le premier scénario système consiste à l'utilisation d'un terminal satellite relais très bas débit (contrairement au cas classique traité dans la littérature reposant sur des terminaux broadband), s'interfaçant avec des capteurs en technologie accès terrestres. Des techniques innovantes de gestion des ressources et d'économie d'énergie au travers d'une couche accès dédiée (non DVB) pourraient permettre de supporter le nombre très important de terminaux dans ce type de système. Le second scénario repose sur une communication directe avec des capteurs/objets via une constellation satellite. Cette approche pose le problème de l'efficacité de la forme d'onde pour des services extrêmement sporadique et de la fiabilisation de la communication. Il existe de nombreux travaux coté DLR sur ce type de forme d'onde avec notamment la définition de S-MIM. Néanmoins, cette solution semble complexe et de nombreuses optimisations pourraient être apportées. Coté accès, E-SSA (communication asynchrone à spectre étalé avec SIC) défini par l'ESA est également une piste de travail intéressante même si sa mise en œuvre au niveau système et sa complexité doivent être consolidées<br>The aim of this thesis is to study the implementation of Internet-based services of Thing (IoT) and Machine to Machine (M2M) through a satellite link. This type of system have to deal with two issues: first the physical layer level: terminal related constraints (limited in power, energy, and antenna size), channel (potentially with masking and multipath) and the space segment involve the implementation of different techniques (interleaving, interference cancellation,) to ensure proper link budget allowing the communication. On the other hand , the need to provide access to the resource to a large number of terminals requiring low throughput involves the use of optimized contention access techniques , as well as taking into account the level of access issues energy saving. The access layer should also be able to interface with larger networks architectures. Internet architectures for example include supporting IP services for Iota, with sporadic services, such as the ones found in the DTN networks, or 4G architectures / 5G for the implementation of mobile services. This thesis will investigate two innovative approaches and different techniques as well as physical layer access layer (potentially coupled) to their implementation. The first scenario involves the use of a very low throughput satellite relay terminal (unlike in the conventional case found in the literature based on broadband terminals), interfacing with terrestrial access technology sensors. Innovative resource management and energy saving techniques through a dedicated access layer (not DVB) could absorb the large number of terminals in this type of architecture. The second scenario is based on direct communication with sensors / objects via satellite constellation. This approach raises the question of the efficiency of the waveform for extremely sporadic services and the reliability of communication. DLR works on this type of waveform including the definition of S -MIM. However, this solution seems to be complex and many optimizations can be made. From the access layer point of view, E -SSA (asynchronous spread spectrum communication with SIC) defined by the ESA is also interesting even if its implementation to the system and its complexity level should be consolidated
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L’Hernault-Zanganeh, Maryam. "Faisabilité d’un système d’émission – réception analogique pour les communications sécurisées par le chaos." Paris 6, 2007. http://www.theses.fr/2007PA066459.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse consiste en l’étude de la faisabilité de la réalisation analogique d’un système de communication chaotique. Le mémoire est composé de deux parties principales: la première partie concerne la réalisation d’un émetteur de signaux chaotiques. Pour cela, un oscillateur bien connu de type Colpitts est choisi afin de générer une porteuse chaotique destinée à chiffrer un message confidentiel. L’approche utilisée est la méthode par inclusion. Ainsi l’injection du message dans l’oscillateur de Colpitts est obtenue à l’aide d’un miroir de courant. Le montage expérimental de l’émetteur (oscillateur de Colpitts incluant le message) montre sa faisabilité. La deuxième partie de ce travail comprend la réalisation d’un récepteur pour l’émetteur chaotique considéré. La méthode proposée est basée sur la synchronisation unidirectionnelle de systèmes chaotiques à l’aide d’observateur. Deux types d’observateurs sont utilisés pour reconstruire les états de l’émetteur et le message. Le premier est un observateur adaptatif, qui estime simultanément les états et le message. Cet observateur possède la propriété de convergence exponentielle. Le deuxième observateur est un observateur à modes glissants qui, grâce à sa convergence en temps fini et son fonctionnement étape par étape, présente de meilleures performances. Cet observateur est alors réalisé de façon analogique et en basses fréquences afin de prouver la faisabilité de la méthode de synchronisation proposée.
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Ho, Anh Tai. "Application des techniques multiporteuses de type OFDM pour les futurs systèmes de télécommunications par satellite." Thesis, Toulouse, INPT, 2009. http://www.theses.fr/2009INPT007H/document.
Full textAbstract:
Cette thèse étudie la possibilité d'appliquer les techniques de modulations multiporteuses de type OFDM dans les futurs systèmes de communications par satellite. Elle traite notamment du problème de synchronisation au niveau récepteur pour les systèmes de diffusion par satellite en bande Ka. L'objectif est de proposer une structure de réception ayant besoin du moins de ressources possibles pour synchroniser afin d'optimiser l'efficacité spectrale du système et obtenir un gain par rapport à un système monoporteuse. Une première partie du travail consiste à proposer et valider la structure de synchronisation. Ses performances en termes d'efficacité spectrale sont ensuite évaluées et comparées avec celles du DVB-S et du DVB-S2. Pour finir une étude de la complexité calculatoire de la structure proposée est menée. Les sources d'erreurs de synchronisation ayant été identifiées et leur impact sur les performances du système évalué, il s'avère que, mis à part l'erreur de fréquence horloge, les autres erreurs de synchronisation doivent être estimées et corrigées. La transmission en mode continu dans un système de diffusion par satellite permet l'utilisation d'une structure bouclée de type Non-Data-Aided en réception pour corriger les erreurs de synchronisation. Ceci évite l'utilisation de pilotes et permet ainsi d'améliorer l'efficacité spectrale du système. Cependant, cette structure de type aveugle nécessite une première étape de synchronisation grossière afin de limiter les interférences intersymboles et inter-porteuses pouvant conduire à une non convergence des boucles. Le procédé de synchronisation global s'effectue donc en deux étapes : une étape de synchronisation grossière utilisant l'intervalle de garde et quelques pilotes, suivie d'une étape de synchronisation plus fine utilisant des boucles de type Non-Data-Aided. L'étape de synchronisation grossière est dimensionnée (durée de l'intervalle de garde et nombre de pilotes) pour atteindre les performances d'estimation nécessaires à la convergence des boucles de la structure de synchronisation fine, tout en optimisant l'efficacité spectrale. L'efficacité spectrale obtenue est comparée avec celle des systèmes DVB-S et DVB-S2. Les performances de l'étape de synchronisation fine, en termes de dégradation du taux d'erreur binaire due aux erreurs de synchronisation, sont évaluées en l'absence puis en présence de bruit de phase. Les points de fonctionnement de la structure proposée sont donnés en utilisant les gabarits de bruit de phase des normes DVB-S2 et DVB-SH. Un gabarit de bruit de phase de Wiener conduisant aux gigues acceptées par le DVBS2 à l'entrée du décodeur est établi. Le temps d'accrochage, ainsi que la complexité calculatoire, de la structure proposée sont également évalués<br>This thesis studies the applicability of OFDM techniques for future satellite telecommunications systems. In particular, he treats the synchronization problem at the receiver for satellite broadcasting systems in Ka band. The system uses QAM modulation with M phase stages and works in continuous mode, at small signal to noise ratio (typically at Eb/N0 = 0dB). The main objective of this thesis is to propose a receiver synchronization structure using as least resources as possible in order to optimize spectral efficiency. Two studies are carried out. The first study consists of proposing and validating a synchronization structure in the aim of optimizing spectral efficiency. The second study evaluates the performance of this structure then, compares it with existing standards such as DVB-S and DVB-S2 in terms of spectral efficiency. For first study, synchronization errors have been identified and their impact on system performance evaluated. These results prove that excepting clock frequency error, other synchronization errors have to be estimed and corrected. The transmission in continuous mode for fixed satellite broadcasting system allows the use of NDA (Non-Data-Aided) loop structure in order to avoid the use of pilots, then improve spectral efficiency. However, these algorithms need a coarse synchronization stage in order to limit interference terms. So, the synchronization includes a coarse stage in order to limit interference terms and a finer stage in order to improve system performance. For coarse synchronization stage, simulation results prove that algorithms using guard interval give better performance than whom using pilots. The second study evaluates performance of the proposed structure. In coarse synchronization stage, this evaluation allows to specify guard interval length then, calculate and compare system performance in terms of spectral efficiency with its in DVB-S and DVB-S2 standards. Then, performance evaluation of fine synchronization stage allows to calculate degradations of the proposed structure in the absence and in presence of phase noise models, one of important parameters in a telecommunications system. This stage allows not only to define operating points of the proposed structure in presence of phase noise models in existing standards but also to define phase noise mask of Wiener model supported by this structure. Finally, a study on the hanging time of the proposed structure allows to evaluate the time neccesary to this structure, based on blind algorithms, to be converged. Another study also evaluates the complexity of this structure. This study shows that the synchronization structure proposed in this thesis uses little resources both in terms of spectral efficiency and number of calculations
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Yu, Lei. "Fingerprinting based techniques for indoor localization exploiting UWB signal properties." Rennes 1, 2011. http://www.theses.fr/2011REN1S096.
Full textAbstract:
Récemment, les systèmes de localisation sans fil sont considérés comme une technologie en pleine expansion. Beaucoup de techniques ont été proposées pour les systèmes de localisation en intérieur et en extérieur. Ces techniques et ces systèms ont permis de concevoir différents services topo-dépendants. Un système de localisation doit ˆetre capable d’executer deux processus: la mesure des paramètres topo-dépendants (RSSI, TOA,. . . ) et l’estimation de la position en utilisant les techniques de localisation appropriées. Dans ce manuscrit, l’estimation et la mesure des paramètres topo-dépendants sont étudiées en utilisant une campagne de mesures ULB. Quatre différentes techniques d’estimation de TOA sont proposées. Des techniques de ranging basées sur RSSI sont présentées. L’objectif principal de cette thèse est l’étude de localisation en intérieur basée sur une technique de fingerprinting. La technique des réseaux de neurones est utilisée pour apprendre la base de données de fingerprinting et pour localiser les points ciblés. La construction des réseaux de neurones et les approches adoptées sont introduites. La base de données pré-mesurée et la base de données pré-simulée sont établies et appliquées aux techniques de fingerprinting. Différents fingerprints et différentes tailles de la base de données sont utilisés pour évaluer les performances de positionnement. Le modèle MultiWall est proposé pour prévoir les fingerprints de RSSI selon l’environnement de propagation. Une adaptation du modèle classique MultiWall pour prendre en compte l’effet de la diffraction pour le mobilier métallique a montré qu’elle peut améliorer la qualité de positionnement<br>Nowadays, wireless localization systems are considered as a potential technology for future services. Various techniques have been proposed for both indoor and outdoor localization systems. These techniques and systems allowed to conceive different LBSs. The two main processes a localization system must be able to do are the measurement of location-dependent parameters (RSSI, TOA,. . . ) and the estimation of position using different localization techniques. In this manuscript, the estimation and measurement of LDPs such as RSSI and TOA are investigated using a provided UWB measurements campaign. Four different TOA estimation techniques are proposed. RSSI based ranging techniques are also introduced. The main goal of this thesis is the study of fingerprinting based techniques for indoor localization. The neural networks technique is used to learn the fingerprinting database and to locate the targeted points. The construction of the neural networks and the adopted approaches are described. Both the pre-measured and the pre-simulated fingerprinting databases are established to be used in the fingerprinting techniques. Different fingerprints and different sizes of the database are utilized to evaluate the positioning performances. The MultiWall model is proposed to predict the RSSI fingerprint depending on the real propagation environment. An adaptation of the classic MultiWall model to take into account the effect of diffraction for the metallic furniture shows that it can improve the quality of positioning
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Xiao, Lei. "Conception de systèmes de communication sans fils avec connaissance imparfaite du canal." Thesis, Paris, ENST, 2012. http://www.theses.fr/2012ENST0054/document.
Full textAbstract:
Dans la première partie de la thèse, on se concentre sur la conception d'un système de communication par satellite complet se basant sur la construction de faisceaux adaptatifs aux terminaux mobiles. Comparé à la construction classique de faisceaux fixes, le système à faisceaux adaptatifs peut considérablement améliorer la capacité du système en termes du nombre de STs desservies et de l'efficacité énergétique. Pour la conception du système à faisceaux adaptatifs, les informations sur l'état de canal (CSI) sont essentielles. Vu que le temps de propagation est trop long par rapport au temps de cohérence du canal, le CSI instantané est déjà périmé lorsqu'il est reçu pour la construction des faisceaux. Cependant, une partie de l'information du canal, plus particulièrement, les vecteurs de directivité ont une variation assez lente. On utilise cette connaissance partielle du CSI pour concevoir le système à base de faisceaux adaptatifs. Afin d'estimer les vecteurs de directivité, on propose un algorithme basé sur un critère de minimisation de l'erreur quadratique. Puis, basées sur l'estimation des vecteurs de directivité, on présente deux approches heuristiques pour la conception des faisceaux. En outre, on propose également deux approches qui reposent sur l'estimation de la directivité pour la détection des STs et la résolution possible des collisions sur le canal d'accès aléatoire au satellite. Comme la performance du système SDMA dépend fortement des positions spatiales des STs co-existants, on propose deux algorithmes de faible complexité pour l'attribution des fréquences dans le système de communication par satellite<br>In the first part of the thesis, we focus on the design of a complete satellite communication system adopting adaptive beamforming with mobile satellite terminals. Compared with conventional fixed beamforming, adaptive beamforming can signi_cantly improve the capacity of a satellite system in terms of served satellite terminals (ST) and power e_ciency. For the design of an adaptive beamforming system, channel state information (CSI) is critical. Since the propagation delay is too long compared to the coherence time of the channel, the instantaneous CSI is already stale when processed for beamforming. However, some parts of the channel, more speci_cally, directivity vectors change quite slowly. We utilize this partial knowledge of CSI to design an adaptive beamforming system. In order to estimate the directivity vectors, we propose an algorithm based on a least square error criterion. Then, based on the estimation of directivity vectors, we propose two heuristics approaches to the design of adaptive beamforming. Additionally, we also propose two approaches, based on directivity estimation for the detection of transmitting terminals and the possible resolution of collisions in the random access channel of the satellite system. Since SDMA system performance depends strongly on the spatial locations of co-existing terminals, we also propose two low complexity algorithms for frequency allocation in a satellite communication system. Finally, we simulate a complete satellite system, including a random access channel and a connection-oriented channel. We analyze the system performance and compare it to conventional fixed beamforming systems
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Tra, Ferdinand. "Contrôle d'admission des connexions pour les systèmes de télécommunications par satellite avec des liaisons physiques adaptatives." Toulouse, ISAE, 2008. http://www.theses.fr/2008ESAE0021.
Full textAbstract:
Cette thèse se propose d'étudier les fonctions CAC pour les systèmes satellitaires à capacité variable. Dans ces systèmes, la fonction CAC doit pouvoir anticiper la variation de la capacité afin de n'accepter une connexion que si la capacité reste disponible suffisamment longtemps pour la maintenir avec le niveau de qualité requis. On parle alors de CAC adaptatif. Ce travail s'est, alors, construit autour de l'analyse de la variation de la capacité due aux phénomènes atmosphériques, de leur prédiction et des procédures FMT. L'étude des modèles d'évolution spatiotemporelle des atténuations et leur prédiction a mis en évidence leur inadéquation pour une fonction CAC. En effet, d'une part, ils agissent sur de courtes échelles de temps (quelques secondes) et d'autre part, ils sont trop complexes pour leur utilisation dans le contexte d'un système réel. Une méthodologie simplifiée a donc été proposée : séparer le cas de la survenue de la pluie sur la Gateway/NCC de celui de la pluie sur les terminaux utilisateurs. Quant à la politique d'admission, elle peut s'appuyer sur deux types de fonctions CAC. Le premier, dit CAC pessimiste, suppose que la variation de la capacité est rapide par rapport à la durée des connexions. Ainsi sa décision d'admission est prise en évaluant la capacité comme étant celle correspondante au pire cas de propagation survenant dans le système. Le second, dit CAC optimiste, suppose que la capacité du système reste constante pour une durée plus grande que les durées des connexions. Sa décision d'admission est alors prise en se fondant sur l'état courant de la capacité tout en tenant compte des conditions de transmission instantanées des terminaux.
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Papapostolou, Apostolia. "Indoor localization and mobility management in the emerging heterogeneous wireless networks." Phd thesis, Institut National des Télécommunications, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00997657.
Full textAbstract:
Over the last few decades, we have been witnessing a tremendous evolution in mobile computing, wireless networking and hand-held devices. In the future communication networks, users are anticipated to become even more mobile demanding for ubiquitous connectivity to different applications which will be preferably aware of their context. Admittedly, location information as part of their context is of paramount importance from both application and network perspectives. From application or user point of view, service provision can upgrade if adaptation to the user's context is enabled. From network point of view, functionalities such as routing, handoff management, resource allocation and others can also benefit if user's location can be tracked or even predicted. Within this context, we focus our attention on indoor localization and handoff prediction which are indispensable components towards the ultimate success of the envisioned pervasive communication era. While outdoor positioning systems have already proven their potential in a wide range of commercial applications, the path towards a successful indoor location system is recognized to be much more difficult, mainly due to the harsh indoor characteristics and requirement for higher accuracy. Similarly, handoff management in the future heterogeneous wireless networks is much more challenging than in traditional homogeneous networks. Handoff schemes must be seamless for meeting strict Quality of Service (QoS) requirements of the future applications and functional despite the diversity of operation features of the different technologies. In addition, handoff decisions should be flexible enough to accommodate user preferences from a wide range of criteria offered by all technologies. The main objective of this thesis is to devise accurate, time and power efficient location and handoff management systems in order to satisfy better context-aware and mobile applications. For indoor localization, the potential of Wireless Local Area Network (WLAN) and Radio Frequency Identification (RFID) technologies as standalone location sensing technologies are first studied by testing several algorithms and metrics in a real experimental testbed or by extensive simulations, while their shortcomings are also identified. Their integration in a common architecture is then proposed in order to combine their key benefits and overcome their limitations. The performance superiority of the synergetic system over the stand alone counterparts is validated via extensive analysis. Regarding the handoff management task, we pinpoint that context awareness can also enhance the network functionality. Consequently, two such schemes which utilize information obtained from localization systems are proposed. The first scheme relies on a RFID tag deployment, alike our RFID positioning architecture, and by following the WLAN scene analysis positioning concept, predicts the next network layer location, i.e. the next point of attachment to the network. The second scheme relies on an integrated RFID and Wireless Sensor/Actuator Network (WSAN) deployment for tracking the users' physical location and subsequently for predicting next their handoff point at both link and network layers. Being independent of the underlying principle wireless access technology, both schemes can be easily implemented in heterogeneous networks. Performance evaluation results demonstrate the advantages of the proposed schemes over the standard protocols regarding prediction accuracy, time latency and energy savings
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Ksairi, Nassar. "Techniques d'allocation de ressources et de coopération pour futurs systèmes de communications sans fil." Paris 11, 2010. http://www.theses.fr/2010PA112032.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, nous abordons deux problèmes majeurs liés à la maximisation de l'efficacité spectrale des systèmes futurs de communication sans fil. Le premier est le problème d'allocation de ressources pour la liaison descendante des systèmes cellulaires de type OFDMA. Sous certaines hypothèses, nous caractérisons la solution globale au problème précédent. De plus, nous proposons un algorithme d'allocation de ressources sous-optimal, décentralisé et de faible complexité. Nous démontrons que cet algorithme est asymptotiquement optimal quand le nombre d'utilisateurs présents dans le réseau tend vers l'infini. En outre, les outils introduits dans cette thèse permettent de caractériser analytiquement la valeur (asymptotiquement) optimale du facteur de réutilisation des fréquences. Le deuxième problème abordé dans cette thèse est la construction et l'analyse de protocoles coopératifs pour le canal à relais. Le contexte visé est la transmission d'information sur canaux à évanouissements lents. Nous proposons un nouveau protocole statique de relayage fondé sur une approche de type DoQF (Decode or Quantize and Forward). A la différence d'un certain nombre de schémas théoriques existants, le protocole proposé suggère une mise en oeuvre directe par le biais de techniques de codage pratiques. En outre, son utilisation est motivée par une analyse théorique dans le régime de forts rapports signal-sur-bruit. Cette analyse démontre la pertinence du protocole au sens de la probabilité de coupure et du compromis diversité-multiplexage<br>In this thesis, we address two major problems related to the maximization of the spectral efficiency of future systems of wireless communications. The first part of the thesis is dedicated to the problem of resource allocation for the downlink of cellular OFDMA systems. Under some assumptions, we characterize the global solution to this problem. We furthermore propose a simple suboptimal resource allocation algorithm that can be implemented in a distributed fashion. The proposed allocation algorithm has the following remarkable property: Its total transmit power becomes equal to the power of an optimal resource allocation as the number of users tends to infinity. Finally, we analytically characterize a relevant value of the frequency reuse factor. In the second part of the thesis, we propose a static relaying protocol for single-relay networks. The proposed protocol is based on a Decode-or-Quantize-and-Forward (DoQF) approach. Unlike most of the relevant existing relaying schemes, the latter approach is likely to be implemented with practical coding-decoding structures at both the relay and the destination nodes. The performance of the DoQF for transmission over slow fading channels is analyzed in the high SNR regime
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Ahmed, Zahoor. "Etude et construction de codes spatio-temporels algébriques dans le contexte des communications asynchrones par relais coopératifs." Limoges, 2010. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/f143524d-2b01-486c-8960-be2a46e7ddd2/blobholder:0/2010LIMO4030.pdf.
Full textAbstract:
Une des spécificités des communications coopératives par relais sans fil est l’asynchronisme des transmissions. A cause de ces transmissions asynchrones, les méthodes de conception traditionnelles des codes espace-temps distribués sont à revoir si on veut conserver des codes à gains de diversité maximale. Pour éviter ce décalage de synchronisation certains auteurs ont proposé l'utilisation de bandes de garde entre les transmissions successives. Cette technique peut être applicable pour les codes de longueur courte, mais pour de longs mots de code, l'utilisation de bandes de garde réduit considérablement le taux de codage. En travaillant sur cette contrainte de délai pour les codes TAST, Damen et Hammons ont introduit une nouvelle classe de codes TAST qui sont robustes en terme de retards et donc adaptés aux réseaux coopératifs asynchrones. Ces codes préservent leur propriété de rang plein pour des retards arbitraires en réception sur les différentes lignes de la matrice de codage. Bien que les codes distribués TAST mis en place par Damen et Hammons peuvent atteindre le maximum de diversité pour un profil de délai arbitraire, leur longueur temporelle n’est pas optimisée et peut s’avérer prohibitive. Pour aller plus loin dans le travail de Damen et Hammons, notre travail principal de cette thèse a consisté à construire des codes distribués TAST qui pourraient absorber des retards arbitraires et offrir de meilleurs taux de codage avec une longueur minimale. Nos codes proposés sont simples à construire, tolérants en terme de retard, et possèdent une longueur minimale au regard de la taille de la constellation et du nombre d'antennes d’émission et de réception. Nous présentons différentes techniques pour la construction de codes TAST tolérants en retard. Les analyses mathématiques suivies par des simulations réalisées confirment que nos codes à longueur minimale dépassent les performances des codes existants dans la littérature sans pour autant sacrifier la complexité de décodage<br>One of the recent discussed problems of the cooperative communication is the asynchronization of the relaying nodes. Due to the asynchronous transmissions all traditionally designed structure of distributed space-time codes are destroyed at the reception and they loose their reliability (viz. Diversity and coding gain). To avoid this destructive effect some authors have proposed the use of guard bands between successive transmissions. This technique may be applicable for short length codes, but for lengthy codewords, the use of guard bands drastically reduces the code rate. Working on delay constraint of TAST codes, Damen and Hammons introduced a new class of TAST codes which are delay resistant and hence suitable for unsynchronized cooperative network. These codes preserve their rank under arbitrary delays at the reception of different rows of the codeword matrices. Although the distributed TAST codes introduced by Damen and Hammons can achieve maximum diversity under arbitrary delay profile but their delay time is not gnarly. Extending the work of Damen and Hammons, our principal work in this thesis is to build distributed TAST codes which could absorb arbitrary delays and offer better code rates. Our proposed codes are simple in construction, delay tolerant under arbitrary delays, better in rates, feasible in term of constellation size, number of receive/transmit antennas, and decoding complexity. We introduce different techniques for constructing delay tolerant TAST codes. Mathematical analyses followed by computer simulations confirm that our codes with minimum code lengths outperform the existing codes in the literature without sacrificing decoding complexity and other nice characteristics