HISTORIQUE DU PROJET : GALILÉO est le tout nouveau projet européen de navigation et de positionnement par satellite, conçu pour des besoins civils. Il répond à un certain nombre d’enjeux fondamentaux tels : Un système hautement performant et répondant à des critères de sécurité de fonctionnement et de maintien de la continuité du service en toutes circonstances; Un système garant de l’indépendance technologique de l’Europe; Un système qui assure à l’Europe la maîtrise de son avenir aux plans de l’innovation technologique et du développement industriel. Ce programme est développé en étroite collaboration entre la Commission européenne et l’Agence Spatiale Européenne. Il doit se dérouler en quatre étapes : La phase de définition, lancée en juillet 1999 La phase de développement et validation (2001 -2005) La phase de déploiement (2006 – 2007) La phase d’exploitation (à partir de 2008) GALILÉO sera le principal compétiteur direct au système GPS des américains qui est opéré par la DOD (Department of Defense) des États-Unis. Les retombées économiques escomptées par GALILÉO sont énormes, qu’ils s’agissent du nombre d’emplois qui seront créés, ou des enjeux économiques pour les industriels et la société. En effet, les domaines d’applications des récepteurs GALILÉO/GPS sont nombreux qu’ils s’agissent de l’agriculture, de la navigation des mobiles, des individus ou tous autres applications inusitées. Un des besoins des industriels sera la conception de tels récepteurs de navigation par satellites GALILEO hybridée avec la technologie GPS, voir également GLONASS, le système Russe. OBJECTIF ET MÉTHODOLOGIE : L’objectif de ce stage concerne l’analyse des performances d’une modulation BOC(x,y) sur un récepteur GALILÉO développé sur MatLab-Simulink. Un tel récepteur hybride est déjà existant au laboratoire3DÉTSNAV du LACIME et le /stagiaire travaillera étroitement avec l’étudiant de maitrise qui a développé ce modèle complètement numérique. Les avantages d’un tel modèle logiciel complètement paramétrable sur simulink sont nombreux tels l’analyse de la robustesse aux brouilleurs, de la compatibilité des signaux GPS et GALILÉO, l’étude des architectures de récepteurs numériques, l’influence de certains paramètres, etc. Depuis son apparition, le système de radio-navigation et localisation GPS ne cesse d’accumuler des succès dans diverses applications. Le réponse de la communauté européenne à ce monopole des américains est la conception d’un sytème autonome nommé GALILÉO. La structure des signaux GALILÉO choisis est substentiellement différente de celle du GPS et ceci nécessite une architecture de récepteur complètement adaptée. Le système GALILÉO comporte certe plusieurs avantages sur son équivalent américain mais nous noterons ici les inconvénients auquels nous cherchons des solutions. La modulation codées de type BOC (Binary Offset Carrier) est utilisée pour l’étalement spectral qui confère au système GALILÉO les performances recherchées par les concepteurs du méga projet de radio-navigation. Ce type de modulation augmente par contre la sensibilité des boucles du récepteur et sa vulnérabilité à la désynchronisation lorsque le récepteur n’est pas au repos (mode non-statique). Or, la majorité des applications de navigation par satellites se situe en dynamique relative entre le mobile et les satellites GALILÉO généralement non nulle. Ce stage s’oriente vers l’étude et l’analyse des codes de modulation BOC (Binary Offset Carrier). En effet, les scientifiques de la communauté européenne ont choisi à l’unanimité les codes de BOC comme type de modulation à spectre étalé or certains problèmes rentent à être résolus. Quoique ce choix fut unanime, la sélection des caractéristiques exactes du code BOC n’a pas été effectuée due au manque de connaissance sur les impacts d’une telle sélection. Par exemple, le code de BOC(5,1) nécessite une largeur de bande du signal transmis plus importante que celui de BOC(2,1), la précision est plus important mais la synchronisation plus difficile. Or, la sélection du type de code BOC est excessivement importante et elle dépend de plusieurs paramètres, tels la présence du signal GPS dans le spectre, la fréquence d’échantillonnage du système, des interférences entre les 2 systèmes, etc. Les objectifs du stage sont d’abord de montrer les différentes caractéristiques des codes de BOC(x,y) et d’analyser leurs performances dans un système de communication complet simulé sur Matlab-Simulink. Idéalement à la fin du stage, le stagiaire devrait proposer un code BOC idéal en fonction des applications visées par le système. Egalement, un autre type de modulation plus efficace pourrait être développé et proposé, au besoin. Le stage se déroulera comme suit : Recherches bibliographiques Lecture de la documentation disponible Étude de l’architecture d’un récepteur GALILÉO et comparaison avec le GPS Fonctionnement du modèle Simulink développé Analyse des différentes caractéristiques des codes BOC Étude et analyse des performances obtenues en scénarios simulés. 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. Il est à noter que les codes BOC sont tellement avantageux pour les systèmes de navigation par satellites, que la future génération des satellites GPS l’utilisera également. Prochainement, la fréquence L5 qui sera utilisée pour l’aviation civile, utilisera d’ailleurs une modulation du type BOC appelée Code-M. Notions et connaissances minimales requises : en télécommunication sans fil en traitement du signal numérique Ce stage sera 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. 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 et des technologies de télécommunication sont requises. Durée du stage : 4 à 8 mois (idéalement 6 mois) Le stagiaire fera parti de l’équipe du Projet : SDN (Software Defined Navigator)
