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Caractérisation d'un canal de propagation souterrain en utilisant la technologie MIMO et le traitement dans le domaine angulaire.

Mnasri, Bilel (2013). Caractérisation d'un canal de propagation souterrain en utilisant la technologie MIMO et le traitement dans le domaine angulaire. Mémoire. Rouyn-Noranda, Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue, Génie, 78 p.

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Résumé

Ce projet de recherche s'inscrit dans un des volets de recherche entrepris par le laboratoire de recherche Télébec en communications souterraines (LRTCS) au niveau 40m sous terre de la mine CANMET. Il consiste à déterminer, à la fréquence 2.4 GHz du standard IEEE 802.11, les performances d'un système de communication MIMO utilisant la technique du traitement dans le domaine angulaire, en termes de profile de puissance, affaiblissement de parcours, facteur de Rice et efficacité spectrale. Pour aboutir aux buts prédéfinis par le cahier de charge du projet de recherche, une campagne de mesure a été effectuée dans deux galeries de la mine CANMET, soit une en ligne de vue directe (LOS) et 1 'autre en ligne de vue indirecte (NLOS) et en utilisant deux architectures MIM 0; 1 'une qui met en évidence le traitement dans le domaine angulaire, et l'autre consiste en un système MIMO 4x4 conventionnel pour établir une étude comparative et cerner les avantages de la solution proposée. Il s'agit en premier lieu de mesurer les réponses fréquentielles sur une bande de fréquence allant de 2.3 à 2. 5 GHz, puis de calculer les réponses impulsionnelles en utilisant la transformée de Fourier inverse (IFFT). La méthode de régression linéaire a été utilisée afin d'identifier les paramètres caractérisant l'affaiblissement de parcours. Désormais, le facteur de Rice a été aussi déterminé ainsi que la capacité ergodique du canal MIMO. L'analyse des résultats obtenus montre que l'exposant de parcours est inférieur à 2 dans tous les scénarios des mesures, affirmant ainsi les considérations de la mine comme un guide d'onde. On remarque aussi que l’effet d'ombrage est plus important en NLOS ce qui est prévisible vu l’absence de ligne de vue directe entre 1' émetteur et le récepteur. Il s'est avéré aussi que le facteur de Rice est plus important pour 1 'architecture MIMO conventionnelle parce qu'elle engendre moins de multitrajets en comparaison avec le traitement dans le domaine angulaire. Notons enfin que la matrice de Butler utilisée pour assurer l' orthogonalité des lobes des éléments rayonnants a permis d'offrir un gain en capacité de 0.3 bit/s/Hz en LOS et 0.11 bits/s/Hz en NLOS. Cette amélioration de l'efficacité du système donne à la technique du traitement angulaire la possibilité d'être un bon choix à retenir lors de l'implémentation des systèmes de communication sans fils conçus aux applications minières.

Type de document: Thèse (Mémoire)
Directeur de mémoire/thèse: Nedil, Mourad
Co-directeurs de mémoire/thèse: Kandil, Nahi
Mots-clés libres: MIMO, domaine angulaire, canal, propagation, souterrain
Divisions: Sciences appliquées > Maîtrise en ingénierie
Date de dépôt: 23 août 2013 13:10
Dernière modification: 23 août 2013 13:10
URI: http://depositum.uqat.ca/id/eprint/555

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