Nouveaux concepts de transmission vidéo en milieu marin pour ...

CHAPITRE 3. MODÉLISATION DU CANAL DE TRANSMISSION
situation est rare et ne justifie donc pas l’emploi d’antennes à polarisation circulaire.
tel-00821997, version 1 - 13 May 2013
3.3.4 Décalage et étalement Doppler
La variation au cours du temps de la position relative des antennes engendre un
décalage Doppler en fréquence f d sur chaque trajet. Ce décalage peut-être évalué
en projetant le vecteur-vitesse instantané 11 des antennes sur chaque trajet. Soit
pour le trajet direct et à l’émission :
f d = f 0
c · ⃗v A · −→ AB
−→
∥AB∥
(3.43)
Dans cette expression, f 0 , c et ⃗v A désignent respectivement la fréquence porteuse,
la vitesse de la lumière et le vecteur-vitesse de l’antenne d’émission. Ainsi, lorsque
la vitesse relative entre les plateformes est de 18 nœuds, un décalage Doppler de 70
Hz est obtenu (cf. 3.3.1). Ce décalage affecte de la même manière les deux trajets
et évolue peu dans le temps en comparaison d’un temps symbole. Il devrait donc
être corrigé sans diminution du débit et sans augmentation de la complexité du
récepteur.
L’attitude des plateformes est également susceptible de générer du Doppler. Ce
dernier est alors essentiellement dû au roulis et au tangage puisque le pilonnement
est un mouvement dont la direction est perpendiculaire à l’axe des trajets. De
plus, la vitesse qui est à l’origine du décalage Doppler est une vitesse tangentielle
qui dépend de la hauteur des antennes. Le décalage produit par le roulis et le
tangage sera donc plus important à mesure que la hauteur de l’antenne est haute.
La figure 3.13 montre le module des vecteurs-vitesse ⃗v A et ⃗v B et la figure 3.14 les
fréquences Doppler correspondantes, obtenus avec le scénario 1.
Même si le décalage varie en fonction du temps, les fluctuations restent lentes
par rapport au temps symbole. La figure 3.15 montre les fréquences Doppler obtenues
lors du deuxième scénario, mais cette fois à 30 mètres. Cette configuration
génère un étalement Doppler puisque les deux trajets sont affectés de décalages de
signes opposés. Cet étalement n’est toutefois pas problématique puisqu’il s’atténue
rapidement avec la distance comme le montre la figure 3.16, obtenue de nouveau
à 930 mètres. Cette étude montre encore une fois que l’étalement et le décalage
Doppler sont bien plus faibles que ceux qui peuvent être rencontrés dans un canal
urbain 12 . Le récepteur doit néanmoins être prévu pour la mobilité, surtout si une
modulation OFDM à forte densité de sous-porteuses est utilisée. Enfin, un décalage
Doppler du trajet réfléchi dû aux vagues a pu être observé par les auteurs de [68]
11. Ce vecteur est déterminé en dérivant l’expression analytique du vecteur-position par rapport
au temps.
12. En prenant l’exemple d’une communication depuis une voiture entre des immeubles.
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