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Récepteur multistandard GPS/GLONASS/GALILEO/COMPASS assurant la continuité du positionnement entre l'intérieur et l'extérieur

PHC : Utique
Codes du projet : 15G1424 -- Campus N° 32793NG
Domaine : Mathématiques - Sciences et technologies de l'information (STIC)
Intitulé : Récepteur multistandard GPS/GLONASS/GALILEO/COMPASS assurant la continuité du positionnement entre l'intérieur et l'extérieur
Porteur(s) : MULLER Muriel, GHAZEL Adel
Date de début : 01/01/2015
Date de fin : 31/12/2017

L’arrivée prochaine des premiers satellites Galileo et le développement très rapide de l’intégration des récepteurs GNSS dans lestéléphones portables donnent une opportunité de proposer une approche originale dans le monde de la navigation. Il apparaîtainsi que, si des propositions émergent pour des circuits intégrant deux constellations (typiquement GPS et Galileo), voire trois(GPS, Galileo et GLONASS), aucune ne propose la prise en compte des quatre, incluant également COMPASS. Or, il n’est pastotalement déraisonnable de penser que cette dernière pourrait être disponible avant Galileo. Par ailleurs, les derniersdéveloppements dans le monde des pseudolites, ces générateurs locaux de signaux semblables aux signaux issus des satelliteset permettant d’envisager une continuité des capacités de positionnement entre milieux intérieurs et extérieurs, ne sont pas prisen compte par les récepteurs.Dans le cadre de ce projet de collaboration entre le laboratoire GRESCOM de l'Ecole Supérieure des Communications de Tunis(Sup’Com) et le Groupe Navigation et le groupe Micro-ondes de Télécom SudParis à l’institut Mines-Télécom (IMT), nous visonsla conception d’une nouvelle architecture de récepteur de signaux GNSS quadri-mode GPS/GLONASS/GALILEO/ COMPASSintégrable, à faible consommation et haute précision pour la continuité de positionnement entre l'intérieur et à l'extérieur basée surune architecture de réception à sous échantillonnage RF (RF Sub-sampling) utilisant la technique d'échantillonnage multi-bandes.

Objectifs

L’objectif principal du projet consiste à valider et évaluer le concept d’un récepteur multi-constellation fonctionnant en intérieur et en extérieur. Les innovations suivent directement l’objectif : d’une part, la technique de sous-échantillonnage RF doit permettre de proposer une architecture originale et efficace de réduction de la complexité du récepteur multistandard. Un algorithme de choix judicieux de la fréquence de sous échantillonnage permettra de s’affranchir de l’utilisation des mélangeurs et d’autres composants analogiques utilisés dans les architectures de réception classiques et d’assurer le traitement simultané des quatre standards sur une seule voie. Ce choix doit impliquer un dimensionnement approprié du circuit de sous-échantillonnage (Track&Hold : T&H) en tenant compte des différentes sources de bruit et garantir des contraintes raisonnables sur le filtre anti-repliement en amont duT&H, l’étage de conversion analogique numérique et le DSP. D’autre part, la prise en compte, au niveau de la conception numérique, de la composante « intérieur » permettra un fonctionnement optimalisé. Il faut noter que dans ce dernier cadre, la transition entre extérieur et intérieur fera également l’objet de travaux d’optimisation, ce qui est tout à fait unique dans la communauté GNSS. L’originalité du travail repose sur la continuité de positionnement intérieur / extérieur et la reconfigurabilité du récepteur. Précisons encore que le fait de concevoir un récepteur ouvre ainsi la voie à de nouveaux développements, tant au niveau des traitements des phénomènes physiques à maitriser que par rapport à l’utilisation conjointe des diverses constellations.En particulier, il sera possible de redéfinir le nombre de corrélateurs en fonction du signal incident (intérieur ou extérieur) et d’implémenter des boucles de poursuite (code et porteuse) spécifiques. Un intérêt particulier sera donné aux techniques d’implémentation numérique post-conversion. En effet, un co-design HW/SW (Hardware/Software) judicieux permettra d’améliorer d’une manière significative les performances du terminal en termesd’occupation de surface et particulièrement de consommation de puissance. Dans ce cadre une IP (IntellectualProperty) d’un SoC (System en Chip) sera définie et comportera un accélérateur matériel basé sur une architecture VLSI à reconfiguration dynamique. L’accélérateur qui prendra en charge les opérations de démodulation vectorielle et de corrélation des signaux GNSS sera suivi d’un processeur de type ASP (Application Specific Processor) destiné à l’implantation logicielle des traitements de navigation, le calcul de position ainsi que de toute application utilisateur. Une telle conception originale de l’architectured’implantation matérielle dotera le terminal de la flexibilité et de la reconfigurabilité nécessaires afin de pouvoir supporter plusieurs standards avec le moindre coût en termes de complexité de calcul et par conséquent d’encombrement et de consommation d’énergie. Des travaux similaires ont été menés au sein du laboratoire GRESCOM à Sup’Com afin de concevoir des chaines de réception multistandard et qui ont abouti à des résultats offrant un bon compromis entre surface occupée et consommation de puissance [8]. Parmi les techniques originales à appliquer pour assurer la reconfigurabilité de l’accélérateur matériel nous nous baserons sur la méthode des fonctions communes associée à la technique d’extraction des éléments communs dans les différentsstandards et de gagner ainsi en termes de surface et de complexité du calcul.

Résultats

NR

Informations supplémentaires

NR

Institut Mines Telecom

Partenaire français
Evry
http://www.mines-telecom.fr/

Laboratoire(s) ou unité(s) de recherche
Telecom SudParis TSP


Responsable(s)
Muriel MULLER - Telecom SudParis - Evry - Tél : 0160764494 - Email : muriel.muller@telecom-sudparis.eu

Ecole Supérieure des Communications de Tunis

Partenaire tunisien
Tunis
http://www.supcom.mincom.tn/Fr/accueil_46_3

Laboratoire(s) ou unité(s) de recherche
Laboratoire Grescom


Responsable(s)
Adel GHAZEL - Laboratoire GRESCOM - Tunis - Tél : 21671857499 - Email : adel.ghazel@supcom.rnu.tn

Système sur Puce (SoC) intégrant l’étage RF et l’architecture du traitement numérique du récepteur GNSS multistandard avec continuité de localisationIndoor / Outdoor

Cotutelle - These - En cours
Par : Farouk MAHFOUDHI
Début de thèse : 01/01/2015
Présenté le : 01/01/2019
A : En cours
Co-directeurs :
  • SAMAMA Nel
  • Institut Mines-Telecom, Evry
  • GHAZEL Adel
  • Ecole Supérieure des Communications de Tunis, Tunis

    Conférences et séminaires

    NR

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    A : NR
    Du : 01/01/2016
    Au : 01/01/2016
    Participants :
    NR

    Appel à projet 2017

    L'appel à projet 2017 pour le PHC Utique est ouvert sur le site de Campus France du 16 février au 18 avril 2016

    PHC 01