Bilan Équipe Propagation Localisation - IETR

BILAN
Dépt.
Propagation
Localisation
Télédétection
Équipe
Propagation Localisation
G. El Zein B.Uguen
1

Organisation de l’Équipe
Principal objectif
• Etude des phénomènes de propagation radioélectrique et de leur impact sur
les systèmes de communications, de détection et de localisation
Une équipe répartie sur 4 sites
• Université de Rennes 1 (PR Bernard Uguen)
• INSA de Rennes (PR Ghaïs El Zein)
• CREC (PR Yvon Erhel)
• IREENA (PR Yide Wang )
Membres permanents
• UR1
PR : 3 (1 PR émérite)
MC : 5
AST : 1
TECH : 1
ADT : 1
• INSA
PR : 0.8
MC : 0.6
IGE CNRS : 0.7
• CREC
PR : 1 (rattachement UR1)
MC : 2 (rattachement INSA)
• IREENA
CR : 0.5
PR : 0.5
2

Composition de l’Équipe
TOTAL
N1 : Nombre d’enseignants-chercheurs
7 1,4 3 0,5
11,9
N2 : Nombre de chercheurs des EPST ou EPIC
0 0 0 0,5 0,5
N3 : Nombre d’autres enseignants-chercheurs et
chercheurs 3 0 0 0 3
N4 : Nombre d’ingénieurs, techniciens et de
personnels administratifs titulaires 3 0,7 0 0 3,7
N5 : Nombre d’ingénieurs, techniciens et de
personnels administratifs non titulaires
1.8 0 0
1 2.8
N6 : Nombre de doctorants
6 5 1 2 14
N7 : Nombre de personnes habilitées à diriger des
recherches ou assimilées 4 0,8 1 0.5 6,3
3

Thèses soutenues
2006
2007
2008
2009
2010
HDR
Post Doc
A. KONAM (HM-EZ Transversal Gr AH) (SSII)
J. SCHWOERER (EZ-UG) (ING FT R&D)
C. BARES (AB-BR) (PRAG)
Attractivité de l’Équipe
S. ALLIO (FT R&D)
J. CHAUVEAU (IREENA)
C. LE BASTARD (IREENA – LCPC)
S. PICOL (EZ Transversal Gr Communications) ORG (GEENSOFT-Brest)
A. BOURGES (Transversal GR Antennes) (Thales)
F. NIVOLE (BR-SA) (CELAR)
H. FARHAT (EZ) (CDD)
I. H. NAQVI (EZ-BN Transversal Gr AH) (EC)
M. MROUE (EZ Transversal Gr Communications) (EC)
K. CHANINE (IREENA – LCPC)
H. HE (IREENA)
Y. LOSTANLEN (EZ-UG) HDR (CTO SIRADEL)
2006-2007
A. KHALEGI (EC)
4

Thème 1 : Études et réalisation de systèmes
Systèmes exploitant la diversité d'espace
• [THE09-CPR3] Développement d'un sondeur MIMO à 3.5GHz (Projet PALMYRE
• [THE07-CPR8] Simulateur matériel MIMO pour les WLAN (SIMPAA2-PALMYRE)
• [THE08-CPR4] Caractérisation du canal de propagation et techniques de diversité
d'espace en réception mobile DVB-T (Projet régional CAVITE)
• [THE-BOUHLEL] Amélioration des performances des systèmes MIMO en
environnement résidentiel 802.11.n et 60 GHz (Coopération avec Orange Labs)
• [CAPTIV] Techniques de traitement d'antenne pour les liaisons entre véhicules et
infrastructure
• [THE-NDAO] Techniques MIMO en bande HF (Coopération avec Thalès - CREC)
Systèmes en bande millimétrique (24 GHz – 60 GHz)
• [THE-RAKOTONDRAINIBE] Évaluation de liaisons Haut-débit en bande millimétrique
(Projet TECHIM@GE) (Action transversale équipe communication)
• [THE06-AH8] Utilisation de systèmes à 24 GHz pour la transmission de données
biologiques (Action transversale groupe AH)
• [THE-OBEID] Capteur microonde sans contact à 60 GHz pour la télédétection du
rythme respiratoire (Projet CEDRE – Coopération avec l'Université Libanaise)
5

Thème 1 : Études et réalisation de systèmes
Systèmes de communication Ultra Large Bande
• [THE06-CPR5] Implémentation d'une couche physique impulsionnelle à bas-débit
(Collaboration avec Orange Labs Meylan)
• [THE06-AH 9] Modélisation antennes ULB (Action transversale groupe AH)
• [TH09-CPR6] Architecture de réception Ultra Large Bande (Action transversale équipe
communication)
Systèmes de retournement temporel
• [THE09-CPR7]+[PostDoc KHALEGI] Communications exploitant le principe de
retournement temporel (Projet ANR MIRTEC )
• [THE-PAJUSCO] Modélisation du canal MIMO-UWB pour les applications en
retournement temporel
Systèmes intra-véhicule
• [PostDoc FARHAT] Capteurs infrarouge multi fonction pour l'habitacle automobile
(Projet CIRMHA Pôle Id4car)
Systèmes de communication à l'intérieur des navires
• [THE-KDOUH] Mise en oeuvre d'un réseau de communication sans fil à l'intérieur des
navires (Projet SAPHIR Pôle Mer)
6

Thème 1 : Études et réalisation de systèmes
Systèmes RADAR
• [THE07-CPR3] Techniques d'identification de cibles en zone de résonance à l'aide du
radar MOSAR (28MHz-88MHz)
• [THE08-CPR3+ THE-ELKHOURY] Étude d'un Radar HF flottant sur bouées (Action
transversale AH)
Système de positionnement de localisation et d'identification
d'environnement
• Goniométrie HF (Collaboration Thalès)
• [THE-LAARAIEDH] Localisation dans des réseaux hétérogènes (Projet FP7 WHERE)
• Localisation optique dans des réseaux WPAN UWB ( Projet FP7 UCELLS)
• [THE YULEI] : Localisation exploitant plusieurs standards d'accès radio (Projet LOCUS)
• [THE- LATOSA] : Positionnement sans ancrage et Identification d'environnement
(Collaboration CEA-Leti)
Systèmes pour l'éthologie
• Systèmes de capteurs et radioémetteur embarqué sur oiseaux libres (ANR-Interimit)
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Thème 2 : Modélisation de la propagation
Propagation ionosphérique
• [THE-BENITO] Inversion de l'ionogramme de rétrodiffusion obtenu par un sondeur
oblique transhorizon (Collaboration ONERA)
• Étude de la scintillation de phase des signaux GNSS Contrat PRIS (Collaboration ESA)
Modélisation déterministe de la propagation – Tracé de rayons
• [THE-BURGHELEA] Simulation déterministe de canaux de propagation hétérogène –
Prise en compte des antennes
• Nouveaux coefficients de transmission au travers de parois à distance finie
(Collaboration avec l'École Royale Militaire Belgique)
Propagation HF
• Propagation au dessus de la mer en bande HF (Projet Pôle Mer Internet Pêche)
Influence de l'atmosphère sur la propagation en milieu marin
• Interconnexion de l'outil PIRAM (Profil d'indice de réfraction en atmosphère marine) et
de l'outil PREDEM (PEA – PREDEM ) (Collaboration avec le Naval Surface Warfare
Center et le Naval Research Laboratory)
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Activités Transversales
Avec ex groupe Antennes-Hyper
• Étude d’antennes bouées pour radar océanographique HF
• Simulateur de réseaux de capteurs pour la sécurisation de site
• Radiolocalisation de personnes à partir de leur téléphone portable
• Étude et caractérisation d’antennes pour sondeur MIMO et sondeur temporel
• Retournement temporel en chambre réverbérante
• Modélisation et réalisation d'antennes Ultra Large Bande
• Études d'antennes pour des liaisons véhicule – infrastructure
• Études d'antennes pour des liaisons en bande millimétrique
Avec ex-composante Communications
• Modélisation et simulation de canaux de propagation MIMO et UWB
• Techniques de transmission à 60 GHz
• Techniques de retournement temporel
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Plateaux Techniques : Basses fréquences
Site de Monterfil
Vue générale
Site de goniométrie HF
Radar Mosar
Réseau d'antennes
colocalisées (bande HF)
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Plateaux Techniques : Sondeurs de canaux
Sondeurs SIMO et MIMO
Sondeur SIMO SARACOM
Sondeur MIMO 4x 8 voies VNA
Analyseur de réseau : HP8714C 0-3GHz
Mesures automatisées sur Labview
Sondeur MIMO à étalement de spectre
Différents réseaux d'antenne
Fréquence centrale 2-4 GHz
Algorithmes HR
Sondeurs et liaisons haut débit à 60 GHz
Tx
Rx
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Plateaux Techniques : Base de mesure ULB et RT
Emission:
Tektronix AWG 7052
Echantillonnage : 5 Gs/sec
Réception:
Tektronix DSO 6124C
Bande passante : 12 GHz
Echantillonnage : 40 Gs/sec
DSO
AWG
Plateforme de retournement temporel
R x
Antenna
Dense Multipath
Propagation
Environment
T x
Antenna
DSO 6124C
Tektronix
Network
Control
AWG 7052
Tektronix
Pulser Picosecond 10,050A
Vmax. 10V Trise 45ps
Lecroy Wavemaster 8620A
6GHz 4 voies 20GS/s
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Plateaux Techniques :
Caractérisation du canal radio en mobilité
Moyens de caractérisation du canal en mobilité
CAVITE
13

14
Modélisation déterministe de la propagation Indoor en ULB

Pôles de Résonance
Analyse et modélisation de signatures radar
A
low
D
B
C
high
f 1 = 94 MHz
(pole n°1)
f 2 = 220 MHz
(pole n°2)
f 3 = 308 MHz
(pole n°3)
Modélisation et reconnaissance de signatures de cibles
Imagerie basses fréquences : D ≤ λ(zone de résonance, 124k€)
x
E i
k i
Objet
O
A(z 1 )
(m 2 )
y
z
z
z fin
z 1
z 0
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Trajets multiples, propagation en CP et calibration
Amélioration des algorithmes de localisation
Traitement du signal
Détection et localisation d’objets dans un milieu confiné
à l’aide d’un réseau de sources en champ proche
Calibration du réseau pour l’application en milieu réel
Exploitation des signaux de télécommunication dans le radar MIMO
pour améliorer la détection et la localisation
Radar MIMO bistatique et multistatique. Une et plusieurs cibles
Exploitation de la diversité spatiale, des formes d’onde et des propriétés statistiques du signal
Apport ⇒ Amélioration de techniques de la détection de traitement et de la localisation du signal haute résolution
à l’amélioration des performances du radar-chaussée (LCPC)
GPR
Roulement
Liaison
e=2 cm
e=8 cm
Base
16

17
Partenariats Nationaux

Projets Européens : FP7 -WHERE
Wireless hybrid enhanced mobile radio estimators
ICT-217033 :
14 partenaires
Prime: DLR
(‏‎2010‎ Durée: 30 Mois (Jan 2008 – Juin
Budget: 5.7 Mio. €,
EU Funding: 4 Mio. €
• Intégration des fonctions de communications et de
positionnement
• Positionnement avec des systèmes de communications
mobile et des systèmes de communication courte portée
• Amélioration des systèmes de communications radio en
exploitant l’information de position des terminaux
• Démonstration
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Projets Européens : ICT-FP7 UCELLS
Ultra Wide band real time interference monitoring and Cellular management strategies
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Partenariats Internationaux
VTT-Oulu,
ITSN-Surabaya,
Université Libanaise,
TSIT-Cartagena
Naval Surface Warfare Center
Naval Research Laboratory
École Royale Militaire Belgique
Where
Ucells
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Production Scientifique
Nombre de
chercheurs
Nombre ETP
Revues
internationales
Conférences
internationales
avec actes
Conférences
invitées
Brevets
Rennes : 12,4
Nantes : 2
Total : 14,4
Rennes : 6,20
Nantes : 0,75
Total : 6,95
Rennes : 40,5
(+2 book +2
book chap)
Nantes : 8,5
(+1,5 book
chap)
Total : 54,5
Moy./ETP/an :
1,74
Rennes : 90,5
Nantes : 14
Total : 104,5
Moy./ETP/an :
3,87
6 2
21

Manifestations Scientifiques
Cost 296 MIERS (Mitigation of Ionospheric Effects on Radio Systems)
Alain Bourdillon (Chairman 2006-2009)
Organisation de workshop
IRI/COST 296 ”Ionosphere, Modeling, Forcing and Telecommunications“, Prague, 2007.
COST 296 “General review of COST 296 activities and results”, Rome, 2008.
COST 296 “Ionospheric scintillation: scientific aspects, space weather application and services”,
Nottingham, UK, 2008.
co-leader du Work Package 2.2 « HF and MF communications »
Participation aux TPC de conférences internationales
IEEE CROWNCOM'06
IEEE ICTTA'06
IEEE ICTTA'08
IES 2008
IET-IRST’09
IEEE ITST'07
Communications 2010
Comité d’organisation de journées et conférences nationales
Journées Scientifiques CNFRS-URSI ’06
MajecSTIC '06, MajecSTIC '07,
Journées Scientifiques URSI-France ‘09
Journée thématique JTTA ‘09
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Animation Scientifique
Expertise auprès de différents organismes :
ANR, ALLISTENE, DGA, CELAR, ANRT, CPER, CNRS, FQRNT (Québec)
Pôles de Compétitivité :
« Images & Réseaux »
Implication dans le Comité de Suivi et d’Evaluation (CSE)
Participation au groupe de travail « Internet du Futur »
Participation au projet Techima@ges
« Mer de Bretagne »
Participation aux projets IPBC et SAPHIR
« iD4CAR »
Participation au projet CIRMHA
Activités éditoriales et de relecture
Revue Annals of Geophysics, vol 52, 3-4, June/August 2009.
Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, vol. 70, 15, Dec. 2008.
CRAS (Comptes-rendus Physique de l’Académie des sciences) pour 2010.
Les chercheurs du groupe sont relecteurs dans plusieurs revues internationales
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Activités Contractuelles
Projets nationaux : 8 projets (1 254 926 €)
ANR (3) : INTERLIGHT, MIRTEC, INTERIMIT
Pôle Mer Bretagne : IPBC, SAPHIR
Pôle Images & Réseaux : Techim@ges
Pôle ID4CAR : CIRMHA
CPER Palmyre II
Projets européens : 3 projets (462 355 €)
FP7-WHERE
FP7-UCELLS
ESA PRIS
Contrats publics ou industriels : 5 contrats (380 425 €)
France Telecom, Mitsubishi ITE, Thales, CEA-Leti, CNOUS
Collectivités : 4 projets (273 810 €)
PRIR CAPTIV, ARED COMIDOM, ARED LOCUS, UEB IGCYC
Total : 20 projets (2 371 516 €)
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Originalités de l’Équipe
• Complémentarité entre modélisation et réalisation pratique des systèmes
• Complémentarité entre les différents domaines d'expertise dans le groupe et
avec les autres groupes de l'IETR
• Capacité à réaliser des caractérisations de canaux dans :
différents environnement
intra-bâtiment,
radio-mobile,
troposphérique,
ionosphérique,
satellite
différentes gammes de fréquence
des bandes HF jusqu'à 60 GHz pour les nouveaux systèmes de communication.
• Participation active aux projets :
régionaux,
nationaux,
européens
• Capacité à anticiper les évolutions technologiques :
MIMO, UWB, retournement temporel, 60 GHz, localisation ...
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