Systèmes radars coopératifs multimodes pour la détection, l'identification des obstacles sur les voies, la localisation et la transmission de données trains-infrastructures

• Auteur / Autrice : Tarik Tahri
• Direction : Atika Rivenq, Yassin El Hillali
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique. Acoustique et télécommunications
• Date : Soutenance le 25/09/2014
• Etablissement(s) : Valenciennes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Lille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut d'Electronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - Institut d'électronique- de microélectronique et de nanotechnologie / IEMN
• Partenaire(s) de recherche : Communauté d'Universités et Etablissements (ComUE) : Communauté d'universités et d'établissements Lille Nord de France (2009-2013)
• Jury : Président / Présidente : Geneviève Baudoin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Atika Rivenq, Yassin El Hillali, Thierry Chonavel, Tân-Hoa Vuong, Raja Elassali, Charles Tatkeu
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Thierry Chonavel, Tân-Hoa Vuong

Mots clés

Mots clés contrôlés

Traitement du signal

Radar

Multiplexage

Communication ultra large bande

Mots clés libres

Ulb

Localisation

Communication

Identification d’obstacles

Multiplexage

2πM

Oam

Cdma

Radar.

Uwb

Localization

Communication

Obstacle recognition

Multiplexing

2πM

Oam

Cdma

Radar.

Résumé

Le domaine des télécommunications ferroviaires est en perpétuelle évolution, ses axes d’investigation sont principalement motivés par un besoin toujours grandissant en termes de débit de données, qualité de transmission et fiabilité de localisation, mais restent freinés par un environnement fréquentiel de plus en plus encombré. Dans ce contexte, la conception d’un système qui assure à la fois, les besoins de localisation, d’identification des obstacles, et de communication, semble primordiale. Aussi, la technologie ultra large bande s’avère très prometteuse comme technologie de base pour ce système. Dans ce travail de thèse, un système radar coopératif pour la localisation, la détection d’obstacles, l’identification d’obstacles et la communication basé sur la technologie ULB, est proposé. Dans ce cadre, différentes techniques de multiplexage basées sur le principe de plusieurs techniques de modulation et d’accès multiple telles que la PPM, l’OAM, la 2πM, et la DS-CDMA ont été développées. Ces techniques ont pour buts, de séparer les signaux de communication et les signaux de localisation, ainsi que d’augmenter le débit des transmissions de données en augmentant le nombre des paramètres véhiculant l’information à envoyer. Des études théoriques alliées à des simulations ont été réalisées, afin de les comparer en termes de taux d’erreur binaire et de débit. Les résultats théoriques et de simulations du système proposé ont été validés par des expérimentations menées dans un environnement réel.

Telecommunication in railway land is in perpetual evolution, its investigation axes are mainly motivated by a growing need in term of data rates, quality of transmission, accuracy and reliability of the localization, but it remains slowed by a frequentiel environment, which is increasingly crowded. In this context, the design of a system that ensure in same time, localization, obstacles recognition and communication, seems a very critical. In this thesis, to design such a sensor, we propose the use of so-called spectral diversity techniques also found under the name of Ultra Wideband radio (UWB). To separate localization signal and communication signal and to increase communication data rate, several multiplexing techniques based on the principle of multiple modulation techniques and multiple access such as PPM, the OAM, the 2πM, and DS-CDMA have been developed. Theoretical studies combined with simulations were performed to evaluate and compare these techniques in term of binary error rate and data rate communication. Theoretical results and simulations of the proposed system have been validated by experiments conducted in a real environment.