Etude comparative de modulations des signaux de radionavigation par satellite.

Abstract

Le travail présenté dans ce mémoire a pour but d'étudier le principe de fonctionnement des différents systèmes de positionnement en décrivons pour chacun les différents secteurs qui les composent ainsi que les codes et les services proposés. De même, effectuer une étude comparative entres les différentes signaux modulés via différentes techniques afin de montré les avantages que représentes les modulations BOC, MBOC et ALTBOC par rapport à l'ancienne modulation adopté pour le GPS (BPSK). Dans le premier chapitre, nous avons présentés les quatre systèmes de positionnement existants actuellement sur la marché GNSS, autrement dit, le système GPS, GALILEO, GLONASS et COMPASS tout en décrivons leurs architectures ainsi que les différents bandes d'émissions et la structure des signaux (code PRN, porteuse…etc) pour chacun d'entre eux. Le deuxième chapitre est dédié à la comparaison entre les différentes techniques de modulations où nous avons expliqué le principe de chaque type de modulations et ceci en analysons les courbes de la densité spectrale ainsi que celles de la fonction de corrélation. Ce chapitre nous a permet de comprendre les raisons qui ont poussé les chercheurs a développé de nouvelles techniques apportent plus d'avantages que la modulation BPSK et l'utilité de la modernisation du système GPS. Dans le troisième chapitre, nous nous sommes intéressés aux différents traitements réalisés par le récepteur GNSS notamment les processus d'acquisition et de poursuite qui restent une étape indispensable dans la réception des signaux satellitaires. C'est Plus particulièrement aux boucles de poursuite de code DLLs que nous sommes intéressés de plus nous avons expliqué la manière dont cette dernière poursuit le code, autrement dit les étapes de construction de la tension d'erreur qui sera utilisé pour piloter le rythme de générateur de code PRN jusqu'à à ce que il y'aura une synchronisation parfaite entre la réplique et le signal reçu. Par la suite, nous avons éclairé l'influence du phénomène de multi trajets sur les circuits d'acquisition et de poursuite, notamment leurs impacts sur la fonction de corrélation et la tension d'erreur. Ce phénomène représente une source d'erreurs pénalisante pour les systèmes GNSS ceci en produisant des erreurs de positionnement qui peuvent atteindre des dizaines de mètres. Cette erreur peut être vue par le tracé représentatif de l'offset de code, nommé l'enveloppe de l'erreur de multi trajets MEE ou soit par le tracé de la moyenne courante d'erreur RAE. L'analyse théorique présentée dans les chapitres précédents a été prouvée ensuite dans le dernier chapitre ou nous avons présentés les résultats des simulations numériques sur les différentes structures que nous avons implémentées sous MATLAB et ceci en traçons les courbes de la densité spectrale, la fonction de corrélation, les tensions d'erreurs des signaux. Les courbes des MEEs, RAEs et le BER ont été aussi tracées afin de valider notre étude présentée déjà avant dans les chapitres précédents. Les résultats de ce modeste travail constituent les bases d'un travail à poursuivre et à améliorer pour une étude beaucoup plus approfondie. Nous envisageons comme perspectives de faire une étude sur les performances de la modulation ALTBOC en présence des multi trajets, de même, faire une étude sur les différentes techniques de réduction des multi trajets comme par exemple la technique HRC [5,22].