Les mesures des paramètres régissant la propagation des ondes électromagnétiquesenenvironnementindoors'obtiennentparréalisationdusondage du canal radio. Ceci permet la caractérisation du canal par la détermination des paramètres tels que le temps de cohérence, la bande de cohérence, les pertes de trajet et le profil de puissance qui sont très importants pour la spécification des performances d'un système de communication. Dans un tel contexte, le choix de la méthode de mesure dépend du type d'application visé (à savoir : transmission en bande étroite ou en large bande).
L'élaboration d'une approche rigoureuse de sondage du canal de propagation en environnement confiné est fondamentale dans le processus de mise en évidence des phénomènes rencontrés en radiofréquence. De cefait, la nécessité de disposer d'équipements performants et satisfaisant du point de vu prix de revient etfiabilité s'avère indispensable. En effet, la caractérisation du canal repose sur les mesures hautesfréquences axéessur la détermination des coefficients detransmission et de réflexion desterminaux RFservantde supportdetransmission au sein de ce dernier.
Afin de conduiresereinement les opérations de sondage d'un canal de propagation, un protocole de mesure est adopté pour chacun des environnements à étudier. Il existe trois grandes familles de sondeurs de canal de propagation. À savoir : les
sondeursSISO, lessondeursSIMOetlessondeursMIMO. Lessondeursdetype SIMO etMIMO sont un complémentauxsondeursSISO. Cesdernierspermettent de mettre en évidence la caractérisation spatiale du canal. Ceux-ci ont contribué de par la diversité spatiale à l'amélioration des transmissions en environnement hostile. Des compagniesà l'instarde «KeyseightTechnology», «Rhode&Schawrtz» et «Anristu»
ont développés des sondeurs de canaux efficaces à même de générer les résultats en bande étroite et en large bande. Ces appareils permettent la réalisation des mesuressur desbandes defréquencescomprises entre 10 MHz etplusieurs dizaines de GHz. Ils sont robustes et assurent un sondage efficace du canal. L'inconvénient de ces derniers est leurs prix très onéreux, couplé à leur temps de mesure relativement lent. De même, compte tenu du fait qu'ils nécessitent des câbles permettant la connexion entre leurs ports d'entrées/sorties et les antennes, leur portée de mesure est limité à des courtes distances lorsqu'un seul VNA est utilisé dansle processus de mesure [205]. Cependant, il existe d'autres typesde sondeurs de canaux à coût relativement abordable mais étant limités dans la variété de mesures à effectuer. C'est le cas du positionneur d'antenne LABVOLT-ANT modèle 8092 misau pointparla compagnie LABVOLTdevenue Festo [206]. Cetéquipement utilise la technique de modulation continue en fréquence (FMCW ou chirp) [207].
En général, la réponse impulsionnelle d'un canal peut être approximée par un équipement conçu sur la base de l'une des trois principales techniques de mesure suivantes :
Les techniquesde mesure par impulsion directe ;
Les techniquesde mesure utilisant desséquences pseudoaléatoires (PA) : o Les techniquesde mesure par l'acquisition large bande ;
o Les techniquesde mesures parfiltre adapté ; o Les techniquesde corrélation glissante ;
o Les techniques de compression d'impulsion encore appelées techniquesde corrélation.
- Lestechniquesde mesure dansle domainefréquentiel.
Les différentes techniques citées ci-dessus sont envisageables soit dans le domainetemporel ou dans le domaine fréquentiel et reposent sur deux variétés de traitement des signaux qui sont : le traitement en large bande et le traitement en
bande étroite. Le Tableau 3.3 ci-dessous permet de répertorier et classifier les différentestechniquesde mesure des paramètres d'un canal radio.
Tableau3.3: classificationdestechniquesdemesuresselonletraitementdessignauxetledomaine demesure [205]
Typedetraitementde signaux
Typededomainedemesure Techniquesdemesuresde
propagation
Temporel Techniqued'impulsiondirecte Largebande
Techniquebaséesurles séquencesPA : miseenœuvre
parfiltreadapté
Largebande Temporel
Bandeétroite Temporel
Techniqueutilisantles séquences PA :Corrélation
Bandeétroite Temporel
Techniqueutilisanties séquencesPA : Corrélation
glissante
Temporel Largebande
Techniqueutilisantles séquencesPA: acquisition
largebande
Fréquentiel Bandeétroite
Techniquedemodulation continueenfréquence(FMCW
ouchirp)
Fréquentiel Bandeétroite
Techniquedebalayageen fréquence(modepasàpas)
Dans le cadre de cette étude et compte tenu des scénarios de modélisation soumis à notre analyse, deux types d'équipements ontété envisagés.
• Le premier est le système didacticiel et de mesures sur les antennes développées parFesto etfonctionnantdanslesbandesdefréquence 1 GHzet 10 GHz. Il est conçu pour fonctionner en respectant le seuil minimal de puissance sécuritaire pour les personnes sujettes au rayonnement électromagnétique généré et permet égalementde procéderà la mesure des caractéristiques d'antennes dans les bandes de fréquence pour lesquelles il est fonctionnel. Toutefois, son inconvénient est le fait de ne pouvoir
fonctionner que dans deux bandes de fréquence étroites. Ce qui limite son utilisation dans leprocessus de caractérisation d'un canal.
• Le deuxièmesystème est l'analyseur vectoriel de réseau et plus précisément le modèle Agilent PNA-X 5247A, commercialisé par Keysight Technologie [208]. Comme mentionné plushaut, cederniera pouravantagede permettre la réalisation des mesures aussi bien dans le domaine temporel que fréquentiel. D'autre part, il est adapté pourdes mesures en bande étroite et en large bande.
La Figure 3.31 ci-dessous met en évidence le sondage d'un canal SISO par technique de balayagefréquentiel reposant sur un analyseurvectoriel de réseau.
Canal de
propagation
Figure3.31 : Sondeurdecanal parbalayagefréquentiel.
Ayantprésenté l'appareillageutilisé, nousallonsparlasuitedécrireleprotocole demesures adopté pour la caractérisation descanaux de propagationcorrespondant aux quatre environnements faisant l'objetde l'étude proposée dans cettethèse tout au long des chapitres4, 5 et6.
Conclusion 3.5
Ce chapitre a fait état des différents mécanismes de propagation susceptibles de se produire au sein d'un canal radiofréquence. Il a en outre été mis en évidence l'effet:des rugositésetde la fréquencede propagation surdetels mécanismes. Après avoirdécritcesdifférentsmécanismesdepropagation, susceptiblesd'être rencontrés dans un environnement interne à géométrie complexe, il sera plus facile de mettre sur pied des modèles de propagation dans des tunnels, corridors et bâtiments. De tels environnements pourront avoir une section effective parallélépipédique et à
paroisdotéesde rugosités périodiques ou aléatoiressur lessurfaces latérales. Parla suite, nous avons introduit et défini les principaux paramètres permettant de caractériser le canal de propagation. Ces derniers sont très importants durant le processusdedéploiementd'un systèmedecommunication etpermettent d'optimiser lecoûtet le tempsmis poursa réalisation. Ce qui a pour conséquencede garantirla fiabilitédela transmission de l'information ausein du canal. D'autre part, nousavons fait part des principales techniques de mesure et de caractérisation d'un canal de propagation. En exploitant les différents aspects présentés tout au long de ce chapitre, nous aborderons le chapitre 4, consacré à l'étude de la propagation d'une onde radio au sein d'un environnement doté de rugosités périodiques à profil en forme de dents de scie et correspondant à un emplacement abritant des casiers d'étudiants, avecsérénité.