Etude du canal de propagation radio pour les systèmes embarqués sans fil automobile - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2010

Study of the propagation channel for embedded systems without automobile wire

Etude du canal de propagation radio pour les systèmes embarqués sans fil automobile

Résumé

The growing need for fuel economy, reduce maintenance costs and decrease road accidents have led to the design and marketing of a range of wireless embedded systems installed in ground vehicles. However, several technical challenges must be addressed to ensure the implementation of operational robust systems regardless the complexity of the context of use (internal and external to the vehicle parameters settings). This thesis took place within the company Continental Automotive Systems and labs LAPLACE LAAS and the National Scientific Research Centre. The work focused on radio frequency propagation channel in the vehicle environment for the tire pressure monitoring system (TPMS) and the wireless access system (PASE). After asking the proper diagnosis for each of these studies, we have developed several specific tools to improve one hand communication protocols, and compensate for the fading of signals in our second transmission channel. Experimental studies, mixed (experimental and analytical) and electromagnetic simulations were systematically implemented in order to better understand the processes controlling power fluctuations through our wireless transmission systems. Finally, we have implemented various strategies to significantly improve the rate of received data: we have thus studied the benefits of the use of space diversity, polarization diversity and temporal diversity. The simulation and measurement results are consistent and we have identified the propagation mechanisms involved in the vehicle environment and to adapt the protocol and antennal solutions.
Les besoins croissants en matière d’économie de carburant, de réduction des coûts de maintenance et de diminution des accidents routiers ont conduit à la conception et à la commercialisation d’une gamme de systèmes embarqués sans fil, installés dans les véhicules automobiles terrestres. Or, plusieurs défis techniques doivent être relevés pour assurer la mise en oeuvre de systèmes robustes opérationnels quel que soit la complexité du contexte d'utilisation (paramètres internes au véhicule et paramètres externes). Cette thèse s’est déroulée au sein de l’entreprise Continental Automotive Systems et des laboratoires du LAPLACE et du LAAS du Centre National de la Recherche Scientifique. Les travaux ont porté sur le canal de propagation radiofréquences dans l’environnement du véhicule pour le système de surveillance de la pression des pneumatiques (TPMS) et le système d’accès sans fil (PASE). Après avoir posé le diagnostic propre à chacune de ces études, nous avons développé divers outils spécifiques afin d'améliorer les protocoles de communication d'une part, et de pallier les évanouissements des signaux dans notre canal de transmission d'autre part. Des études expérimentales, mixtes (expérimentale et analytique) et des simulations électromagnétiques ont systématiquement été mises en oeuvre afin de mieux cerner les phénomènes qui régissent les fluctuations de puissance au travers de nos systèmes de transmission sans fil. Enfin, nous avons mis en oeuvre différentes stratégies qui permettent d'améliorer de manière significative le taux de réception des données : nous avons ainsi étudié les bénéfices apportés par l'utilisation de diversité spatiale, de diversité de polarisation et de diversité temporelle. Les résultats de simulation et de mesure sont cohérents et nous ont permis de cerner les mécanismes de propagation mis en jeu dans l’environnement véhicule, et d’adapter en conséquence les solutions protocolaires et antennaires.
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Dates et versions

tel-01067457 , version 1 (31-03-2015)

Identifiants

  • HAL Id : tel-01067457 , version 1

Citer

Mohammed Cheikh. Etude du canal de propagation radio pour les systèmes embarqués sans fil automobile. Micro et nanotechnologies/Microélectronique. Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT, 2010. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-01067457⟩
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