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Modelisation de la propagation des ondes electromagnetiques dans un environnement minier (French text)

Posted on:2005-12-23Degree:Ph.DType:Dissertation
University:Universite Laval (Canada)Candidate:Ndoh, MoiseFull Text:PDF
GTID:1458390008993685Subject:Engineering
Abstract/Summary:
Les problemes les plus importants dans le domaine des telecommunications sans fil en milieux complexes confines, comme par exemple les galeries de mines, sont lies aux reflexions multiples et aux evanouissements lents et rapides que le signal subit de facon soutenue. Les phenomenes de dispersion, d'eparpillement, de diffraction de l'onde electromagnetique et de l'attenuation du signal peuvent resulter de la rugosite et de la nature du dielectrique des parois, des formes canoniques et non canoniques de la mine, ainsi que de la presence des objets et equipements mobiles a l'interieur du corridor minier.; L'objectif principal de notre projet de recherche a ete de caracteriser la propagation pour les conditions particulierement difficiles prevalant dans une mine a veine etroite ayant des parois accidentees, non lisses, diffractantes et dont la geometrie n'est pas canonique. Nos travaux se sont concentres particulierement dans les bandes de frequences de 900 MHz, 2.45 GHz et 18 GHz.; Pour y parvenir, on a elabore des modeles theoriques qui ont ete ensuite valides a l'aide de mesures experimentales. D'abord, en utilisant la methode dite methode la statistique segmentale (MSS), un modele du coefficient de rugosite a ete developpe et compare a celui de Rayleigh. Ensuite, on a modelise la rugosite des parois rugueuses d'une mine.; Pour caracteriser la propagation, on a amorce une nouvelle approche basee sur un algorithme robuste. Les principes et les details de la nouvelle methode sont largement presentes et appliques dans des cas simples et complexes de l'environnement minier. La variation spatiale et temporelle de la puissance du signal, obtenue avec nouvelle approche dite methode des impedances en cascade (M.I.C.) a ete comparee a la methode des rayons et validee avec des mesures prises dans les galeries d'une mine reelle.; On a pu constater que la methode proposee est a la fois pratique, c'est-a-dire qu'elle permet de traiter des cas reels pour lesquels les installations sont de dimensions tres importantes par rapport a la longueur d'onde, et suffisamment precise pour permettre des calculs de performance et de representations spatiales impossibles a faire a l'aide des autres methodes qui necessitent des quantites astronomiques de calculs.; L'analyse des resultats theoriques et experimentaux a aussi permis de trouver les fonctions de densite de probabilites, les distributions cumulatives et complementaires de l'enveloppe du signal recu et deux modeles statistiques du canal minier, lesquels ont ete compares au canal de Rayleigh, Rice et a celui obtenu a l'aide des mesures.; D'apres ces analyses, on peut aussi confirmer que la realisation d'un reseau sans fil a large bande dans les galeries de mines est possible et un modele pouvant servir a l'implantation de ce type de reseaux est d'ailleurs propose.
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