CNA 2.0 (Transmission des signaux à travers un canal radio mobile à évanouissement)

Introduction à la transmission des signaux radio

Présentation du sujet

• Bonjour et bienvenue dans cette série de vidéos sur les transmissions numériques, avec un focus sur la transmission des signaux via un canal radio mobile à évanouissement.

• Importance de comprendre le phénomène d'évanouissement pour concevoir des systèmes de communication efficaces.

Phénomènes physiques influençant la propagation

• Examen des phénomènes physiques : réflexion, diffraction et diffusion qui affectent la propagation d'un signal radio.

• Influence des obstacles (bâtiments, arbres) sur le trajet du signal entre la station de base et le terminal mobile.

Trajets de propagation et leurs effets

Chemins en visibilité directe vs sans visibilité directe

• Définition du chemin en visibilité directe (LOS) lorsque les antennes sont sans obstacle.

• Introduction au chemin sans visibilité directe (NLOS), où le signal subit plusieurs interactions avec l'environnement.

Multitraget et interférences

• Le phénomène de multitraget influence les performances du canal radio par des interférences constructives et destructives.

• Chaque trajet est affecté différemment par l'environnement, entraînant atténuation et délais spécifiques.

Fading : Compréhension du phénomène

Superposition des signaux

• Le fading est décrit comme un processus multiplicatif agissant sur le signal transmis, résultant en une version déformée du signal modulé.

Modélisation mathématique

• Le signal reçu correspond à la convolution du signal transmis avec la réponse impulsionnelle du canal, intégrant tous les trajets multiples.

Caractéristiques techniques des canaux radio mobiles

Réponse impulsionnelle

• La réponse impulsionnelle modélise chaque trajet caractérisé par retard et atténuation distincte.

Équations fondamentales

• Formulation mathématique décrivant l'atténuation complexe associée aux différents trajets ainsi que leur retard respectif.

Transmission et réception des signaux modulés

Conversion en bande passante

• Description de la conversion nécessaire pour permettre le rayonnement sur une fréquence porteuse après modulation.

Signal reçu au récepteur

• Le récepteur reçoit un signal qui est une somme de copies atténuées, retardées et déphasées du même signal original.

Conclusion sur l'effet multitraget

Résumé final

• Après démodulation, on obtient un signal complexe en bande de base qui représente une superposition temporelle de plusieurs copies modifiées.

Analyse des effets du canal à trajet multiple dans les communications radiomobiles

Modèle de transmission et interférence intersymbole

• Le modèle présenté met en lumière l'effet du canal à trajet multiple, responsable de l'interférence intersymbole (ISI).

• Dans les communications radiomobiles, l'hypothèse de bande étroite est applicable lorsque la fréquence maximale du signal est bien inférieure à celle de la porteuse.

• En bande étroite, le canal se comporte comme un unique trajet équivalent modifiant seulement l'amplitude et la phase sans déformer le signal temporel.

Évolution du SNR et évanouissements

• L'évolution du rapport signal sur bruit (SNR) montre des variations significatives au fil du temps, avec des points où le SNR diminue fortement.

• Ces diminutions sont appelées évanouissements ou fadignes, certains étant plus marqués et qualifiés d'évanouissements profonds où le signal peut être presque perdu.

Techniques d'adaptation aux variations du SNR

• Pour contrer ces variations, plusieurs techniques ont été développées :

• Égalisation : Compense les distorsions dues au canal sélectif en fréquence pour reconstruire fidèlement le signal.

• Diversité : Exploite plusieurs versions d'un même signal pour réduire la probabilité d'évanouissement profond.

Méthodes avancées de transmission

• La modulation multiporteuse FDM (Fréquence Division Multiple) divise la bande passante en supporteuses orthogonales, réduisant ainsi les interférences ISI.

• L'étalement de spectre CDMA utilise une séquence pseudo-aléatoire pour rendre la transmission plus robuste face aux interférences.

Résumé des éléments fondamentaux

• Les techniques modernes telles que l'égalisation, diversité, OFDM et CDMA forment la base des systèmes de communication sans fil actuels (3G à 5G).

• L'analyse a permis d'établir une compréhension approfondie des effets du canal radiomobile sur la transmission des signaux.

• Cette étude souligne l'importance d'utiliser différentes techniques pour compenser les effets indésirables du canal lors de transmissions radio mobiles.