Analyse Et Developpement D Un Systeme De Communication Radio Frequence Ulb A Faible Consommation
Download Analyse Et Developpement D Un Systeme De Communication Radio Frequence Ulb A Faible Consommation PDF/ePub or read online books in Mobi eBooks. Click Download or Read Online button to get Analyse Et Developpement D Un Systeme De Communication Radio Frequence Ulb A Faible Consommation book now. This website allows unlimited access to, at the time of writing, more than 1.5 million titles, including hundreds of thousands of titles in various foreign languages.
Analyse et développement d'un système de communication radio fréquence ULB à faible consommation
La technologie ULB (Ultra Large Bande) Radio a été développée au milieu des années quatre-vingt -dix. C'est une technologie à très large étalement de spectre (de plusieurs GHz). Enfévrier 2002, la FCC (Federal Communications Commission), après des études de compatibilité électromagnétique, a donné un avis favorable à l'utilisation de l'ULB Radio. Ceci a montré une intensification des travaux de recherches et de développement dans ce domaine. La thèse a été orientée vers l'étude de l'ULB, comme technologie d'accès radio, pour des réseaux locaux mobiles à courte portée (JO m) et à débit moyen (-lMb/s). Ces réseaux peuvent être considérés comme une alternative aux systèmes existants du type Bluetooth, DECT ou IEEE 802.11 b, sans pour autant être limités par l'utilisation de bandes spectrales prédéfinies. Les puissances autorisées à l'émission par les législations étant très faibles, des modulations ont été développées pour permettre le maximum de puissance à l'émission, tout en conservant une structure simple à mettre en œuvre. A partir de ces modulations, le travail a consisté à simuler et à développer différentes structures de front-end radio ULB, en vue d'une intégration sur silicium. Les études et les architectures de télécommunications menées ont été intégrées sur des dispositifs submicroniques. Des collaborations ont été obtenues avec des producteurs de circuits intégrés, et des fournisseurs d'antennes.
Conception et intégration en technologie "System in Package" d'émetteurs récepteurs ultra large bande pour communications ULB impulsionnelles dans la bande de fréquence 3.1 - 10.6 GHz
Les systèmes radio impulsionnelle Ultra large bande (IR-ULB), de part la nature de leurs signaux et de leurs architectures, montrent des caractéristiques intéressantes pour concurrencer les technologies existantes (Zigbee, Bluetooth et RFID) pour certaines applications nécessitant un faible coût et une faible consommation de puissance. Dans ce contexte cette thèse évalue les potentialités des systèmes IR-ULB pour la réalisation d'objets communicants miniatures.En utilisant une technologie "System In Package" (SiP), des objets communicants ULB prototype intégrant une ou plusieurs puces CMOS et une antenne ULB directement réalisée sur le boîtier sont présentés dans la thèse. Les transitions entre le circuit imprimé et les puces sont réalisées avec des fils d'interconnexion ("wirebonding"). Les points d'étude de la thèse se focalisent particulièrement sur la mise en boîtier d'une puce ULB et sur la conception sur silicium de la tête radio fréquence d'un système ULB. La réalisation d'une interconnexion faible cout par "wirebonding" entre un circuit intégré ULB et son support est problématique aux fréquences utilisées en ULB (3-10 GHz) en raison des éléments parasites importants limitant sa bande passante. Pour obtenir une transition ne dégradant pas les signaux ULB, plusieurs méthodologies d'interfaçage sont proposées permettant de réaliser sans augmentation notable de cout une transition large bande entre le circuit intégré et le circuit imprimé du boîtier. L'intégration en technologie CMOS standard des éléments principaux constituant la tête radio fréquence d'un système ULB impulsionnel (LNA, détecteur d'impulsions et générateurs d'impulsions) est étudiée. L'intérêt d'un co-design entre le silicium et le circuit imprimé lors de la conception de ces éléments est mis en avant. L'intégration ainsi que la miniaturisation du système final dans une technologie SIP sont également présentées.
Modélisation et conception d'un récepteur non cohérent ultra large bande pour les communications ULB radio impulsionnelle dans la bande 3-5 GHz
Ce travail de recherche est basé sur la technologie Ultra Large Bande (ULB), en particulier pour des applications bas débit (standard IEEE 802.15.4) tels que les réseaux de capteurs, les transmissions WPAN ou encore WBAN. La modélisation et la conception d'un récepteur non cohérent ULB pour les communications radio impulsionnelles ont été réalisées. Un des facteurs les plus importants dans les communications ULB est la sensibilité du récepteur, qui détermine la portée de transmission maximale. Un autre facteur aussi important est la consommation d'énergie qui influence directement la durée de vie de la source d'alimentation (batterie). Dans ce contexte, nous présentons dans le chapitre I une introduction sur la technologie ULB et ses diverses applications. Le chapitre II présente la modélisation au niveau système ainsi que d'une étude comparative des récepteurs non cohérents basés sur la détection d'énergie et la pseudo-Détection d'énergie. Dans le chapitre III sont présentés la méthode de conception et de réalisation d'un récepteur non cohérent ULB dans la bande de 3-5 GHz, ainsi que les résultats de mesure et ses performances en termes de sensibilité et de consommation d'énergie. Finalement, le chapitre IV présente une étude théorique sur les différents modes de fonctionnement du transistor MOS afin de mieux comprendre le fonctionnement de chaque bloc du récepteur. Cela permet de proposer de nouvelles architectures pour la détection d'énergie. Enfin, à partir de ces études nous réalisons l'optimisation du récepteur en termes de sensibilité et de consommation d'énergie.