Etude d'un réseau de capteurs environnementaux en bande ISM
Auteur / Autrice : | Anthony Millot |
Direction : | Christophe Léger |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Traitement du signal et des images |
Date : | Soutenance le 30/06/2010 |
Etablissement(s) : | Orléans |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Sciences et technologies (Orléans ; 2009-2012) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire Pluridisciplinaire de recherche en ingénierie des systèmes, mécanique et énergétique (Orléans ; 2008-....) - Institut Pluridisciplinaire de Recherche en Ingénierie des Systèmes, Mécanique et Energétique |
Jury : | Président / Présidente : Gérard Jacquet |
Examinateurs / Examinatrices : Christophe Léger, Gérard Jacquet, Yves Lacroix, Jean-Philippe Ghestem, Christophe Alayrac, Rodolphe Weber | |
Rapporteur / Rapporteuse : Gérard Jacquet, Yves Lacroix |
Mots clés
Résumé
Cette thèse présente l’étude d’un réseau de capteurs pour la surveillance en temps réel de la qualité des eaux souterraines. L’objectif est de réussir à communiquer dans la bande de fréquences libre à 433MHz sur plusieurs dizaines de kilomètres. Le problème majeur des bandes libres est la présence de transmissions parasites (brouilleurs). Nous avons donc, en premier lieu, mis en évidence de la présence de ces brouilleurs et étudier leur impact sur les communications. Après analyse, il s’avère que les brouilleurs sont très nombreux et puissants mais que leur répartition dans la bande est inégale. Une étude spectrale de la bande semble nécessaire, avant la mise en place du réseau, afin de transmettre dans les canaux les moins pollués. Des communications nocturnes sont également à privilégier car les brouilleurs sont moins nombreux la nuit. Nous présentons ensuite une architecture réseau, adaptée au cahier des charges et à cette bande de fréquences. Nous avons également testé un composant RF dédié aux transmissions en bande ISM. Les résultats montrent que les performances de ce composant sont faibles pour des communications longues distances en présence de brouilleurs. Un récepteur radiofréquence simple ne permet donc pas de réaliser des communications fiables dans ces conditions. Le prototype complet du réseau, développé durant ces travaux, est ensuite décrit. Pour finir, nous proposons un nouveau concept de récepteur, utilisant un réseau d’antennes phasé et un détecteur cyclostationnaire, pour pallier au problème des brouilleurs. Le but est de stocker les signaux reçus pour les traiter en temps différé à l’aide d’algorithmes de filtrage spatial. Des simulations montrent l’efficacité de ce concept.