Étude et positionnement utilisant le réseau de capteur sans fil dans un environnement minier souterrain

La sécurité et la communication posent des problèmes majeurs auxquels il faut remédier dans les environnements hostiles comme les mines souterraines. Pour une communication fiable ainsi que pour tracer la position exacte d’un objet dans les mines souterraines, différentes technologies ont été déployé. Parmi ces dernières, le réseau de capteurs sans fil est considéré comme un outil prometteur pour les applications basées sur la localisation, à savoir, la surveillance des lieux, le repérage des mobiles et la navigation. En fait, les réseaux de capteur sans-fil fournissent une couverture d’une vaste gamme d’équipements fiables, efficaces, tolérants aux défaillances et évolutives. Cependant, les travaux de recherches précédents ont divisé la localisation en deux parties: les méthodes basées sur la portée et celles non-basées sur la portée. Où la première est précise et coûteuse tandis que la deuxième est présentée pour réduire la quantité d’énergie consommée du côté capteur dont les ressources sont limitées. Notre recherche se focalise sur la localisation basée sur la portée utilisant le réseau de capteurs sans fil dans les milieux internes et mines souterrains. Plusieurs techniques ont été proposées pour la localisation comme la réception de l'indicateur de force de signal (RSSI), le temps d'arrivée (TOA), la différence de temps d'arrivée (TDOA), l'angle d'arrivée (AOA). Bien que plusieurs travaux de recherches utilisant ces techniques aient été exécutés, l'approche de localisation à base de temps pour les environnements complexe comme la mine souterraine demeure limitée. Cette thèse offre de nouvelles solutions pour combler l’écart entre la localisation à base de temps et le réseau de capteurs sans fil à haute précision, pour l’environnement minier souterrain. De plus, nous avons utilisé une technologie émergente, à savoir les communications ultra-large bande, pour booster la performance et l'exactitude. Notre travail de recherche est subdivisé en deux principales parties : une partie simulation et une partie pratique. Dans la première, nous avons utilisé MATLAB pour faire les différentes simulations. La deuxième partie consiste en plusieurs mesures pratiques réalisées dans un environnement intérieur ainsi que dans une mine souterraine. Les résultats montrent une amélioration remarquable et une meilleure précision de la technique UWB à base de temps

Étude du relais full-duplex dans les environnements intérieurs

Élargir la couverture des services du réseau aux endroits difficiles et aux régions éloignées est un besoin de plus en plus nécessaire de nos vies quotidiennes actuelles et futures. L'augmentation de la population et la demande accrue de services et de solutions de communication requièrent l'augmentation de la capacité des moyens de communication tout en permettant une couverture plus efficiente et plus étendue des territoires et régions faiblement peuplées dans le Canada et dans monde. Des études récentes ont confirmé que des interférences comme les interférences dans le même canal (ICC) et les interférences mutuelles (SI) ont un impact énorme sur les systèmes de communication sans fil et peuvent entraîner une dégradation significative des performances. Les techniques de relayage, dans lesquelles une source émettrice communique avec un récepteur destinataire l'aide d'un noeud intermédiaire, ont été introduites comme des solutions pour répondre au besoin croissant de débits plus élevés et de couverture étendu pour les communications sans fil. En tant que tel, il est essentiel de concevoir des systèmes de relais capables non seulement d'offrir une grande efficacité spectrale du signal radio, mais aussi de bénéficier pleinement des facilités de la diversité antennaire. Pour répondre à cet objectif, ce mémoire présente une étude sur une technique originale de réduction et d'annulation des interférences induite par un relayage quasi instantané sur un même signal radio en utilisant les antennes multiples du relais. Transmettre et recevoir simultanément le même signal radio au niveau du relais, créent une auto-interférence en raison des signaux de bouclage. Le défi principal de la mise en oeuvre du relais est d'atténuer et d'annuler la destruction ou la perte de l'information relayée. L'originalité de du travail réside dans la proposition d'un algorithme efficace utilisant une double projection 1 'une à 1' entrée du relais et une autre à la sortie du relais. Les résultats obtenus démontrent une réduction significative des interférences comparativement à d'autres travaux