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Stratégie de sélection de la bande de fréquences avec écoute spectrale en temps réel pour une radio tactique à étalement de spectre par saut de fréquence

Gagné, Samuel (2013). Stratégie de sélection de la bande de fréquences avec écoute spectrale en temps réel pour une radio tactique à étalement de spectre par saut de fréquence. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

La radio cognitive permet un usage opportuniste des bandes du spectre des radiofréquences. L’idée d’une utilisation plus efficace et opportuniste du spectre des radiofréquences est également intéressante pour les militaires et les services d’urgence compte tenu de la congestion grandissante des ondes radio, et ce dans toutes les bandes de fréquences à cause de l’accroissement de l’utilisation de dispositifs sans fil.

Dans ce mémoire, on se permet d’adapter aux réalités et aux exigences d’une radio tactique les concepts clés des travaux réalisés sur l’écoute spectrale et du modèle commercial de la radio cognitive. On présente les exigences requises et les algorithmes les plus populaires pour effectuer une écoute spectrale efficace et faire de la détection de signaux. On présente une stratégie de sélection de bandes de fréquences avec une écoute spectrale basée sur un détecteur d’énergie pour une radio tactique utilisant la technique d’étalement de spectre par saut de fréquence et un duplexage par répartition dans le temps. La stratégie repose sur deux prémisses ; la première, la bande de fréquences avec le moins d’énergie représente le meilleur choix de bande de fréquences ; la seconde, la radio qui reçoit est la mieux placée pour faire l’écoute spectrale afin de déterminer la meilleure bande de fréquences à utiliser.

Les simulations de la stratégie développée, lorsqu’elle est mise en présence d’interférences, donnent des résultats pouvant atteindre des gains de plus de 65% si l’environnement électromagnétique des radios varie lentement par rapport à la durée des sauts de fréquence. Les simulations ont également permis de déterminer les paramètres clés et leurs valeurs optimales pour la stratégie proposée en fonction des caractéristiques du canal.

Titre traduit

Frequency band selection strategy with spectrum sensing for a frequency-hopping spread spectrum tactical radio

Résumé traduit

Cognitive radio allows opportunistic use of radio Spectrum band. The idea of a more efficient and opportunistic band usage is attractive for military and emergency services given the growing congestion in all frequency bands even those that are reserved for them.

In this thesis, we adapt, according to the realities and requirements of tactical radios, the key concepts presented in the literature carried on spectrum sensing and on the commercial cognitive radio. An presentation and estimation of the requirements of the most popular Spectrum sensing and signal detection algorithms are done. We present a strategy for a simple and fast frequency band selection with spectrum sensing for tactical radio. The strategy is based on two premises : the first, the frequency band with the lowest energy is the best choice ; and the second the receiver is best placed to sense the spectrum and to determine the frequency band to use.

The simulations of the system developed gives interesting results (up to 65% of gains) when the radio’s electromagnetic environment varies slowly relatively to the duration of the frequency hops. The simulations were also used to determine the key parameters and their optimal values for the frequency band selection with spectrum sensing proposed strategy based on listening caractérisitiques channel.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie électrique". Bibliographie : pages 113-118.
Mots-clés libres: Radio cognitive. Radio fréquences Attribution. Forces armées Systèmes de communication. Police Systèmes de communication. Détection du signal. Communications par étalement du spectre. écoute spectrale, radio tactique.
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Gagnon, François
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie électrique
Date de dépôt: 23 févr. 2015 20:28
Dernière modification: 21 avr. 2015 14:56
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/1113

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