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Caractérisation d'un canal ultra large bande (UWB) en milieu confiné souterrain

Nkakanou, Bertrand (2011). Caractérisation d'un canal ultra large bande (UWB) en milieu confiné souterrain. Mémoire. [Rouyn-Noranda], Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue, Sciences appliquées, 138 p.

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Résumé

Le milieu minier, très complexe par sa nature, a besoin d'un système de communication fiable. Déployer un système fiable dans ce type de milieu, nécessite la connaissance parfaite du milieu de propagation. Notre projet d'étude porte donc sur la caractérisation d'un canal ultra large bande (UWB) en milieu confiné souterrain. Notre étude s'est focalisée sur la propagation des signaux ultra large bande dans le canal minier à différents niveaux. Il a consisté à déterminer ses paramètres à grande et petite échelle à différents niveaux dans la mine et à les comparer. Un autre élément fort important dans la conception d'un système de communication est sa capacité. Elle permet de déterminer les applications pouvant transiter sur le réseau. Nous avons dans un premier temps établi le protocole expérimental devant être utilisé pour des campagnes de mesures. Ensuite, les réponses fréquentielles du canal UWB (3 à 10 GHz) ont été mesurées. Nous avons grâce à la transformée inverse de Fourrier déterminé les réponses impulsionnelles. Nous avons, à deux niveaux de la mine (niveau 40 et niveau 70), déterminé les caractéristiques du canal UWB à savoir son amplitude, les paramètres de dispersion temporelle à différents niveaux de la mine et à différentes configurations (visibilité directe et non-visibilité directe) et la capacité. L'analyse des résultats obtenus montre que l'indice de pertes de propagation est proche de celui de l'espace libre en visibilité directe et varie fortement en cas de visibilité obstruée. Le système avec une antenne directive en réception donne de meilleurs résultats. La capacité du canal obtenue est assez importante pour permettre le déploiement des applications haut débit. En comparant les résultats obtenus, on constate que la majorité des paramètres du canal ne dépendent pas de la géométrie de la galerie souterraine. The mining environment, very complex by nature, needs a reliable communication system. Deploying a reliable system in this type of environment requires a perfect knowledge of the propagation channel. Our research project therefore focuses on the characterization of UWB propagation channel in an underground mine. Our study focused on the propagation channel of ultra wideband signals in the mine at different levels. It was to determine the parameters of large and small scale at various levels in the mine and then compare them. Another very important element in design of a communication system is the channel capacity that we have also calculated and compared. It identifies applications that can pass over the network. We initially established the experimental protocol to be used for measurement campaigns. Then the frequency responses of the UWB channel (3-10 GHz) were measured. The channel impulse responses were computed using the IFFT transform. We have, at two levels of the mine (Level 40 and Level 70), determined the characteristics of the UWB channel: its pathloss, the temporal dispersion parameters at different levels of the mine and at different configurations (line of sight and non line of sight) and capacity. Analysis of the results obtained show that the path loss exponent is close to free space in line of sight, and varies greatly in the case of non line of sight. The system with directional antenna at reception gives better results. The channel capacity obtained is large enough to allow the deployment of broadband applications. By comparing the results obtained, we found that the majority of the channel parameters does not depend on the geometry of the underground gallery.

Type de document: Thèse (Mémoire)
Directeur de mémoire/thèse: Delisle, Gilles Y.
Informations complémentaires: Mémoire de maîtrise (Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue) Comprend un résumé. Mémoire réalisé à l'Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue comme exigence partielle de la maîtrise en ingénierie dans le cadre du programme de l'UQAC extensionné à l'UQAT. Comprend des réf. bibliogr. (f. [117]-123).
Mots-clés libres: ingenierie canal uwb large bande milieu confine souterrain propagation onde mesure distribution modelisation dispersion signal minier communication
Divisions: Sciences appliquées > Maîtrise en ingénierie
Date de dépôt: 22 févr. 2012 16:24
Dernière modification: 11 oct. 2012 12:54
URI: http://depositum.uqat.ca/id/eprint/133

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