85- Conception sur Matlab-Simulink d’un récepteur de navigation GLONASS/Bluetooth

HISTORIQUE DU PROJET : GLONASS est le système Russe de navigation par satellites. Il constitue le seul système satellitaire avec le système GPS à donner une position en 3D à un mobile. Ce système est par contre légèrement différent au niveau de sa conception puisqu’il utilise le saut de fréquence (mieux connu sous le nom de « Frequency Hopping ») pour réaliser la technologie d’accès multiple CDMA (Code Division Multiple Access). Le GPS et le futur système GALILÉO utilisent également le CDMA comme technologie d’accès multiple or ces derniers utilisent une modulation directe nommée « Direct Sequence » pour l’étalement de spectre. La technologie du saut de fréquence est très important à maîtriser puisque le saut de fréquence est utilisé dans plusieurs autres systèmes de communication surtout ceux des militaires mais également ceux des civils. Notons simplement le tout nouveau système de communication sans fils Bluetooth, développé par le regroupement BSIG (Bluetooth Special Interest Group). Bluetooth utilise le « Frequency Hopping » tout comme le système GLONASS des Russes comme moyen d’étalement spectral et d’accès multiples. OBJECTIF ET METHODOLOGIE : Il existe actuellement seulement 2 types de systèmes de navigation par satellites, celui des américains, mieux connu sous le nom de GPS et celui des Russes, nommé GLONASS. Ces 2 systèmes ne suffisent pas à obtenir les niveaux d’intégrité, de précision et surtout de fiabilité et de sécurité qui sont exigés par l’aviation civile internationale, pour ne nommer qu’eux. Depuis quelques années, l’union européenne s’est unie pour le développement du système GALILÉO qui devrait être fonctionnel pour ces futurs utilisateurs vers 2008. Or d’ici là, les concepteurs de récepteurs doivent concevoir des dispositifs multi-canaux et multi-standards (GPS, GLONASS et GALILÉO) capable de fonctionner pour ces systèmes à la fois dans des environnements sévères et variés. L’objet de ce stage est la modélisation d’un récepteur GLONASS du système de navigation Russe. A partir du modèle GPS et GALILÉO conçu sur le logiciel Matlab-Simulink au laboratoire 3DÉTSNAV du LACIME, le stagiaire réalisera son propre récepteur GLONASS. Dans un premier temps, l’étudiant mettra en œuvre un émetteur et un récepteur FM sur Simulink. Le passage sur une plateforme XPCTarget facilitera l’analyse des performances. Les objectifs du stage sont la mise en œuvre d’une liaison GLONASS sur Simulink en tenant compte d’un niveau de programmabilité et de flexibilité important et l’étude des performances du récepteur en présence de bruit gaussien. Le stage se déroulera comme suit : 1) Recherches bibliographiques sur le système GLONASS 2) Lecture de la documentation disponible au laboratoire 3) Étude de l’architecture d’un récepteur GPS 4) Étude des différences entre un récepteur GPS et GALILÉO 5) Fonctionnement du modèle développé sur Simulink 6) Développement des modules GLONASS et intégration au système actuel 7) Étude comparative et analyse des performances obtenues en scénarios simulés. Éventuellement, et puisque le modèle sera conçu de façon paramétrable et flexible, une liaison de la technologie Bluetooth pourra être réalisée. Un rapport de stage sera produit tout au long des travaux. Ce stage sera très formateur et utile pour un ingénieur intéressé par le domain des télécommunications sans fils. Notions et connaissances minimales requises : – en télécommunication sans fils, – en traitement du signal numérique. Ce stage d’une durée idéale de 6 mois. Un étudiant de maitrise sera en mesure de lui apporter une supervision constante ainsi que le professeur responsable du stage par le bias de rencontres périodiques. L’ensemble des travaux et la mise en œuvre du simulateur seront effectués au laboratoire LACIME à l’intérieur d’une équipe d’ingénieurs de R&D. Place du Projet dans la Stratégie des Entreprises : Ce projet touche à des aspects critiques (qualité de service, intégrité, sécurité, disponibilité du service, etc) des réseaux de communication sans fils qui sont en constantes croissances dans notre société. Les retombées de ce projet sont énormes et de nombreuses sociétés sont dans l’attente d’une telle expertise technologique. Responsable Administratif et Technique du Stage : René Jr.Landry, Professeur à l’ÉTS. (email : rlandry@ele.etsmtl.ca Tel. : 1-514-396-8506) Site web : www.etsmtl.ca/rlandry Matériel de Travail Nécessaire : L’étudiant aura besoin du matériel suivant: - Ordinateur IBM PC. - Logiciel Matlab-Simulink, et autres logiciels nécessaires. - Références Bibliographiques préalablement sélectionnées. Ce matériel est disponible au Laboratoire 3D ÉTSNAV de l’ÉTS et sera accessible à l’étudiant. S’agit-il d’un Travail d’Equipe ? Le stagiaire travaillera étroitement avec son directeur de stage, les membres du LACIME (Laboratoire de Communication et d’Intégration de la Micro-Electronique : www.etsmtl.ca/lacime). Cependant, il devra démontré un degré d’autonomie dans la recherche et l’analyse du projet et il devrait travailler en équipe. Des notions de traitement du signal sont requises. Durée du stage : 4 à 8 mois (idéalement 6 mois) Le stagiaire fera parti de l’équipe du Projet : Recherche non-exhaustive sur GLONASS http://gibs.leipzig.ifag.de/cgi-bin/glo_intro.cgi?en http://www.astronautix.com/craft/glonass.htm http://www2.aena.es/gccc/glonass.htm http://www.ira.bo.cnr.it/IAU_Com40/c40rpt97/node78.html http://www.rssi.ru/SFCSIC/hist_e.html http://www.oso.chalmers.se/ geo/glonass.html http://3snavigation.com/Links.html http://samadhi.jpl.nasa.gov/msl/QuickLooks/glonassQL.html http://www.nstb.tc.faa.gov/glonass/ http://www.dgfi.badw-muenchen.de/edc/glonass.html http://www.oosa.unvienna.org/SAP/act2001/gnss2/presentations/session01/part_a/speaker02/sld001.htm http://www.atnf.csiro.au/people/dmitchel/glonass.html http://www.mich.com/ buffalo/rhp/gps.html http://www.spatial.maine.edu/ leick/alpha.htm http://www.mcc.rsa.ru/IACKVO/buleng.html http://igscb.jpl.nasa.gov/projects/iglos/glonass.html http://igscb.jpl.nasa.gov/overview/igex98.html http://www.swisstopo.ch/geoaktuell/de/geo/glonass/gl_intro.htm http://www.rssi.ru/SFCSIC/english.html http://www.mcc.rsa.ru/IACKVO/BUL0600/gln_en.htm http://www.oosa.unvienna.org/SAP/act2002/gnss1/presentations/session01/speaker02/tsld004.htm http://www.rssi.ru/ http://www.hydrographicsociety.org/Articles/journal/2000/98-1.htm http://www.geocomp.at/wux/Index.htm?news.htm http://www.atnf.csiro.au/people/jbell/papers/JB_Glonass_CA_Cancellation1.pdf http://www.ips.gov.au/ncrs/wars2000/commj/ellingson.pdf http://www.ips.gov.au/ncrs/wars2000/commj/ellingson.pdf Recherche non-exhaustive sur les récepteurs en « frequency hopping » http://www.fma.fujitsu.com/pdf/PLLapp.pdf http://www.tapr.org/tapr/pdf/dcc97.ka9q.ss.pdf

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