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Caractérisation à bande large d’un canal minier souterrain à 2.4 et 5.8 GHz.

Benkazour, Ahmed (2005). Caractérisation à bande large d’un canal minier souterrain à 2.4 et 5.8 GHz. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en télécommunications, 77 p.

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Résumé

L’industrie des communications sans fil a connu un essor prodigieux au cours de la dernière décennie. Cette évolution est motivée par la demande croissante des services de communications personnelles a bande large. Étant donnée la limitation des ressources spectrales dans les bandes de fréquence utilisées, il est de plus en plus pratique d’utiliser des bandes de fréquence plus élevées du fait du développement des circuits intégrés fonctionnant à ces fréquences. Cependant; l’utilisation de ces bandes de fréquence moins encombrées présente des inconvénients additionnels qui devront entre maitrises afin d’assurer la fiabilité des liaisons. Le canal impose des contraintes sur les paramètres de qualité de la communication. On cite par exemple le taux de transmission, la probabilité d’erreur et la distance sur laquelle le système peut être opérationnel. La caractérisation du canal radio est un élément essentiel dans tout processus de conception d’un système de communications sans fil; cela requiert au préalable la connaissance la plus complète possible des caractéristiques du canal de propagation dans ses aspects déterministe et statistique. Le problème de caractérisation du canal est particulièrement complexe dans un environnement minier souterrain; l’influence de cet environnement sur les ondes radio est multiple: effets de réflexions, diffractions, dispersions, le tout dépendant bien entendu de la fréquence. Le travail de ce mémoire, effectué au Laboratoire de Recherche en Communications Souterraines et au niveau 70 m de la mine laboratoire CANMET à Val-d'Or, se situe dans le cadre d’un programme de recherche et de développement lié à la problématique des transmissions dans les mines souterraines, en s’inspirant de la technologie existante pour un environnement intra-immeuble. L’objectif est de mener a bien une campagne de mesures à bande large autour des fréquences centrales 2.4 et 5.8 GHz afin de parvenir à une caractérisation des phénomènes de propagation affectant une liaison radio dans une galerie souterraine. La caractérisation du canal a bande large inclut l’étude des variations de l’étalement efficace du retard, la puissance totale multivoie, l’estimation de la bande de cohérence, ainsi qu’une analyse de la statistique conjointe des amplitudes des composantes multivoies. L’analyse des résultats des campagnes de mesures aide à définir les dispositifs correcteurs qui permettront d’améliorer suffisamment la qualité de transmission pour satisfaire aux critères de qualité du service. Les résultats fournis par cette étude sont comparés à d’autres résultats expérimentaux dont les mesures furent réalisées aux mêmes fréquences et pour des environnements comparables. L’analyse des résultats de ce travail a montré que les caractéristiques de propagation dans un environnement souterrain peuvent varier considérablement suivant les dimensions de la galerie et la distance de séparation entre l’émetteur et le récepteur. On a remarqué que la courbure de la galerie située à 17 mètres de l’émetteur n’a pas eu un effet visible sur l’atténuation du signal a cette distance. Par contre, une augmentation de l’étalement maximal du retard s’est manifestée après la fin de la ligne de vue directe pour certaines positions du récepteur sur une distance de 20 mètres environ. Dans l’environnement considère, les réflexions aléatoires ont eu un effet d’aplanissement de la relation entre l’étalement efficace du retard et la distance émetteur-récepteur. Ce paramètre caractérisant la dispersion temporelle du canal est inférieur ou égal à 6.34 nanosecondes pour 50% des positions du récepteur a 2.4 GHz. La valeur correspondante à 5.8 GHz est de 4.98 nanosecondes.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Affes, Sofiène
Co-directeurs de mémoire/thèse: Despins, Charles; Tardif, Pierre-Martin
Mots-clés libres: ressources spectrales; bandes de fréquence; communications sans-fil; canal de propagation
Centre: Centre Énergie Matériaux Télécommunications
Date de dépôt: 15 oct. 2012 13:44
Dernière modification: 27 janv. 2016 13:37
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/517

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