Etude et réalisation d'un système de communication et de localisation, basé sur les techniques d'étalement de spectre, dédié aux transports guidés

par Yassin El Hillali

Thèse de doctorat en Électronique

Sous la direction de Jean-Michel Rouvaen.

Soutenue en 2005

à Valenciennes .


  • Résumé

    L’objectif de ce travail est de concevoir un système de communication et de localisation destiné à des métros automatiques guidés afin d’améliorer leur exploitation et d’accroître la sécurité. La principale application du RADAR est de réduire le temps de perte d’exploitation causé par un métro en panne, en permettant au train suivant de connaître en temps réel la distance le séparant de celui qui est immobilisé. Le capteur est du type radar coopératif constitué de deux couples d’interrogateurs–répondeurs équipant l’avant et l’arrière de chaque train et formant ainsi une boucle complète. Le choix du capteur s’est orienté vers le radar à corrélation, car il maximise le rapport signal à bruit en sortie. Des techniques de multiplexage originales à étalement de spectre ont été développées afin de combiner la fonction de localisation et l’établissement d’une communication avec le même capteur. Une des caractéristiques de ce système est qu’il est amené à fonctionner en tunnel et en espace libre. D’où le choix des têtes hyperfréquences proposées. La chaîne de transmission/réception a ensuite été simulée dans son intégralité et dans son environnement de fonctionnement afin de valider les choix techniques opérées. Finalement, nous avons présenté des solutions d’implémentation des algorithmes de traitement sur une plateforme de développement de type FPGA. Un prototype a été réalisé et les premiers tests ont été menés en espace libre. Les résultats obtenus montrent qu’une portée de l’ordre de 700 m peut être atteinte. Les techniques de multiplexage que nous avons proposées permettent d’établir une communication avec des débits variables suivant la technique de multiplexage. Ils peuvent prendre les valeurs (97kb/s,1,6Mb/S, 5,4Mb/s et 11,27Mb/s).

  • Titre traduit

    Study and implementation of a localization and communication system based on spreading spectrum techniques dedicated to guided transports


  • Résumé

    The aim of this work is to design a localization and communication system dedicated to guided automatic trains in order to enhance their exploitation and to increase their reliability. The principal function of this radar is to reduce the lost exploitation time caused by a broken-down train to allow the following train to estimate in real time the distance between them. The sensor is a cooperative radar composed by two couples of interrogators– transponders which equip the front and the rear of each train following a complete loop. The choice of the sensor type is directed towards the correlation radar, because it maximizes the output signal to noise ratio. Some original multiplexing techniques based on spreading spectrum have been developed to combine the localization and the communication functions inside the same device. This system must be able to work on open area and also in tunnel. The choice of Hyperfrequency front-ends has been done following this important characteristic. The whole system (Transmitter/Receiver) have been simulated in real conditions in order to validate the selected technical choices. Finally, we present some solutions to implement the computing algorithms on a FPGA devices. A mock-up has been realized and the first tests have been carried out on open area. The obtained results show that a range of about 700m could be reached. The proposed multiplexing techniques allow the system to establish a communication with different data rates among (97kb/s, 1. 6Mb/S, 5. 4Mb/s and 11. 27Mb/s).

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (III-126 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliographie f. 117-120. Annexes

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis. Service commun de la documentation. Site du Mont Houy.
  • Disponible sous forme de reproduction pour le PEB
  • Cote : 900300 TH
  • Bibliothèque : Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis. Service commun de la documentation. Site du Mont Houy.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 900301 TH
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.