Description
Date depot: 1 janvier 1900
Titre: Systeme de localisation indoor pour aide à la telesurveillance
Directeur de thèse:
Eric BERGEAULT (LTCI (EDMH))
Encadrant :
Jean-Christophe COUSIN (LTCI (EDMH))
Domaine scientifique: Sciences et technologies de l'information et de la communication
Thématique CNRS : Non defini
Resumé:
L’équipe RFM, du département COMELEC-Telecom Paristech, s’intéresse aux travaux sur la localisation de source depuis plus de dix ans. Dans cette proposition de thèse, nous suggérons de développer une plateforme de localisation 3D exploitant conjointement les techniques de FDOA et PDOA. Le système est basé sur l’utilisation d‘une structure de radar monopulse adapté à la localisation de badges actifs par triangulation. La bande de fréquence mise en jeu est celle exploitée par la norme UWB européenne [6-8.5 GHz]. L’avantage de ce système est d’utiliser qu’une seule base de localisation (LBS) du fait d’une structure de type radar. Cette base intègre une source FMCW produisant un signal couvrant la bande 6-7 GHz. Ce signal est transmis par une antenne d’émission Tx. Le mobile à localiser est un badge actif (répéteur) réalisé avec une antenne d’émission/réception Txt/Rxt, un duplexeur (pour la séparation des voies uplink et downlink), un filtre passe bande (downlink 6-7 GHz), un amplificateur suivi d’un mélangeur pour une transposition de fréquence pour passer dans la bande 7.5-8.5 GHz puis d’un filtre passe bande uplink (7.5-.5 GHz) raccordé au duplexeur. Cette transposition de fréquence permet d’éliminer les effets de boucle ou feedback dans le badge.
Le signal réémis vers la station LBS est reçu par 4 antennes Rx placées de manière symétrique sur une base orthogonale centrée sur l’antenne Tx. Sur chaque canal de réception, le décalage fréquentiel des signaux reçus (Rx) par rapport au signal émis (Tx) est mesuré. Les 4 signaux de sortie sont sinusoïdaux. La position relative du badge par rapport à la LBS peut être déterminée en coordonnées polaires. La distance entre le badge et la station LBS est déterminée directement par la moyenne des 4 décalages fréquentiels et l’utilisation d’algorithme classique des radars FMCW. Les angles relatifs de position (azimut et élévation) du badge sont déterminés à partir de la comparaison des différences de phase des signaux en bande de base fournis par les canaux de réception associés aux antennes Rx. Les coordonnées cartésiennes du badge sont alors simples à retrouver si la position de la station LBS est connue. Un avantage à mettre en avant est qu’il n’est pas nécessaire d’utiliser une horloge de synchronisation du fait de l’utilisation d’une structure du type radar monopulse.
La seconde partie du travail proposé est de montrer l’intérêt de l’utilisation de signaux modulés en fréquence permettant de réduire l’impact néfaste des trajets multiples dans le cas de canaux LOS (Line of sight, avec un trajet direct) dans une situation indoor. Les différents signaux générés par le canal seront vus avec des fréquences différentes et l’extraction des signaux utiles peut être facilitée par filtrage adapté.
Une troisième partie importante consiste à qualifier le système dans un environnement NLOS (Non Line of sight, sans trajet direct), cas d’un canal souvent rencontré en milieu indoor (maison, hôpitaux etc) afin de limiter autant que possible l’emploi d’un nombre important de LBS.
Mots clés : santé, télésurveillance, plateforme de localisation indoor, radar monopulse, FMCW, UWB
Doctorant.e: Kumar Rupesh