Description
Date depot: 1 janvier 1900
Titre: Étude et Modélisation du canal de propagation pour des applications de localisation utilisant des solutions radio
Directeur de thèse:
Aziz BENLARBI-DELAÏ (GeePs (EDITE))
Directrice de thèse:
Fouzia BOUKOUR ()
Domaine scientifique: Sciences et technologies de l'information et de la communication
Thématique CNRS : Non defini
Resumé:
Contexte :
Le besoin de localiser des objets ou de se localiser soi même n’a pas cessé de progresser durant les deux dernières décennies contribuant très activement à l’émergence de nouveaux usages dans de nombreux domaines de la vie quotidienne. Parmi les solutions de géolocalisation à l’origine de cette tendance lourde, le GPS et d’autres systèmes satellitaires GNSS, ont révolutionné́ le monde de la navigation, et ont permis le développement de nombreuses applications stratégiques, professionnelles, ou de loisirs.
Les performances de ces systèmes globaux sont à l’évidence suffisantes pour de nombreuses applications courantes mais restent notoirement incompatibles avec des applications requérant temps réel et très grande précision de localisation. Ces performances dépendent essentiellement de l’environnement de l’application envisagée et sont considérablement dégradées en milieux complexes générateurs de trajets multiples et d’obstruction. Ainsi, les systèmes de localisation se caractérisent en général par deux types de fonctionnement : soit en milieu « indoor » comme à l’intérieur d’immeubles, dans les parkings, les tunnels et dans tout espace confiné, soit en milieu « outdoor » c’est à dire des espaces significativement ouverts vers le ciel. Pour ces deux situations, la topographie des lieux présente de nombreux obstacles à la propagation des ondes électromagnétiques avec des effets plus ou moins contrastés en fonction des phénomènes physiques prépondérants (atténuation, réflexion, diffraction, diffusion…).
Il paraît donc clair que la connaissance fine du canal de propagation relevant de l’une de ces deux situations est un élément essentiel dans le dimensionnement de l’interface radio des systèmes de localisation. La précision de localisation, fondée non seulement sur la présence d’un trajet direct mais aussi sur l’absence de trajets multiples, en est très dépendante. La caractérisation du canal de propagation vue sous l’angle de la localisation diffère naturellement de la caractérisation classique de canal dédié à la communication. En effet, les paramètres pertinents ne sont plus l’étalement des retards ou le TEB mais plutôt l’existence d’un trajet direct et la précision de localisation.
Sujet de thèse :
L’objet de cette thèse est de contribuer à la caractérisation du canal de propagation pour des applications de localisation indoor utilisant des techniques radio (WIFI, ULB, mmW), puis d’établir des modèles de propagation pour ce type d’application selon l’environnement. La probabilité d’existence du trajet direct et les fonctions de répartition seront notamment établies au regard de la mesure des temps d’arrivée et des différences de temps d’arrivée.
La thèse se déroulera en plusieurs phases :
• Étude bibliographique permettant d’établir un état de l’art des travaux dans le domaine de la localisation indoor et de définir les contraintes en termes de canal de propagation.
• Mise en œuvre de travaux d’investigation et d’analyse relatifs à l’analyse des phénomènes de propagation (scintillation, multi-trajet, effet Doppler, ...) pour une application de localisation indoor.
• Mise en œuvre de travaux relatifs à la caractérisation du canal de propagation en développant des modèles de propagation adaptés à l’application. Des études statistiques et de probabilités sont conduites pour fixer les seuils de mesure de temps d’arrivée.
• Établissement d’une liste de recommandations sur la prise en compte du canal de propagation pour le dimensionnement de l’interface radio des systèmes de localisation indoor.
L’ensemble de ces travaux se fera en considérant notamment le contexte émergent des systèmes de communication 5G, avec ses différentes formes d’ondes et ses différentes solutions spectrales
Doctorant.e: Skiribou Camelia