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Veuillez utiliser cette adresse pour citer ce document : http://hdl.handle.net/123456789/3770

Titre: Développement des performances d'acquisition et de poursuite des signaux dans un récepteur GNSS embarqué.
Auteur(s): DIB, DJAMELEDDINE
DJEBBOURI, MOHAMED
Mots-clés: GNSS
GPS
DOPPLER
C/A CODES
Date de publication: 12-jui-2022
Résumé: الملخص (بالعربية) : منذ تطوير GPS ، أصبحت أنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعية (GNSS) متنوعة على نطاق واسع: صيانة وتحديث GPS و GLONASS ونشر أنظمة جديدة ، مثل Galileo أو BeiDou. بينما تم إعداد GPS أصلاً للأغراض العسكرية ، إلا أن GPS والأنظمة الأخرى تعتبر تقنية مزدوجة ، أي أن لها تطبيقات عسكرية وكذلك عسكرية. المدنية. يتزايد عدد تطبيقات GNSSباستمرار ، بهدف حساب الموضع المطلق (أشهرها واستخدامها ، لتحديد المواقع والإرشاد ، حساب المسار ، تتبع المركبات ...) ، الوضع النسبي ( الإزاحة الجليدية على سبيل المثال) وحساب الوقت (النقل ، مزامنة الشبكة الخلوية ، إلخ). يمكن استخدام مستقبلات GNSS ، التي ربما تكون مدمجة في الهواتف الذكية أو أجهزة الكمبيوتر ، في السيارات والسفن والطائرات والأقمار الصناعية ... بالإضافة إلى الاستخدام المستقل ، يمكن ربط مستقبلاتGNSS بمعدات مثل الكاميرات ومحطات الطاقة بالقصور الذاتي ، ومقاييس التسارع ، لتحسين نوعية وصحة تحديد المواقع. التنفيذ التقليدي لجهاز استقبال GNSS (تجهيز مركباتنا ، الهواتف الذكية ، ...) هو جهاز مصمم على شريحة مخصصة (ASIC أو FPGA على سبيل المثال) بهدف وحيد هو أن يكون مستقبل GNSS. ومع ذلك ، لمواجهة هذه التحديات الجديدة ، والمتطلبات الجديدة ، واستخدام إشارات GNSS المستقبلية والمتنوعة ، يجب أن تتطور مستقبلات GNSS باستمرار. الاتجاه الجديد هو تنفيذ البرنامج ؛ في هذه الحالة ، تم تصميم مستقبل GNSS كبرنامج يعمل على جهاز كمبيوتر أو DSP. تكنولوجيا البرمجيات أكثر مرونة لأنه لتنفيذ خوارزميات جديدة ، ومعالجة إشارات جديدة ، لا تحتاج إلى تغيير المعدات الأجهزة. بالإضافة إلى ذلك ، لا يعتبر جهاز الاستقبال في الصندوق مربعًا أسودًا مثل مستقبل الأجهزة ، ويمكن الوصول إلى البيانات والوظائف في قلب معالجة الإشارات. سنهتم بهذا العمل لتطوير أداء اقتناء وتتبع إشارات الملاحة ، أي الكشف عن وجود قمر صناعي من خلال توقيعه (الرمز). بشكل عام ، قد يستغرق الاستحواذ بعض الوقت (السرعة) وقد يفشل إذا كانت الإشارة المكتشفة ضعيفة للغاية. نركز أيضًا على تقنيات الحصول على الإشارات السريعة في جهاز استقبال GPS داخلي. وتقنيات التتبع المختلفة لإعطاء قيادة جيدة لإشارة GNSS. الكلمات المفتاحية GNSS,GPS,DOPPLER,C/A CODES,PLL,DBZP,FFT,PRN. Résumé (en Français) : Depuis le développement du GPS, les systèmes de navigation par satellites (GNSS) se sont largement diversifiés : maintenance et modernisation du GPS et de GLONASS et déploiement de nouveaux systèmes, comme Galileo ou BeiDou. Alors que le GPS fut, à l’origine, mis en place pour des besoins militaires, le GPS et les autres systèmes sont, considérés comme une technologie duale, c’est-à-dire qu’ils sont des applications aussi bien militaires que civiles. Le nombre d’applications du GNSS ne cesse d’augmenter, visant le calcul d’une position absolue (la plus connue et utilisée, pour le positionnement et par extension, le calcul d’itinéraire, suivi de véhicules…), position relative (déplacement de glacier par exemple) et calcul de temps (transfert, synchronisation du réseau cellulaire, …). Les récepteurs GNSS, éventuellement intégrés dans des Smart-phones ou des ordinateurs, peuvent être utilisés à bord de voitures, navires, avions, satellites… En plus d’une utilisation autonome, des récepteurs GNSS peuvent être couplés à des équipements comme des caméras, des centrales inertielles, des accéléromètres, pour améliorer la qualité et fiabilité du positionnement. L’implémentation traditionnelle du récepteur GNSS (équipant nos véhicules,Smartphones,…) est matérielle, conçue sur une puce dédiée (ASIC ou FPGA par exemple) avec l’unique but d’être un récepteur GNSS. Cependant, pour répondre à ces nouveaux défis, les nouvelles exigences, et pour utiliser les futurs et divers signaux GNSS, les récepteurs GNSS doivent évoluer. Une nouvelle tendance est l’implémentation logicielle ; dans ce cas, le récepteur GNSS est conçu comme un logiciel s’exécutant sur un ordinateur ou sur DSP. La technologie logicielle est plus flexible car pour implémenter de nouveaux algorithmes, traiter de nouveaux signaux, l’équipement matériel ne nécessite pas d’être changé. De plus, le récepteur logiciel n’est pas une boite noire comme le récepteur matériel et il est possible d’accéder aux données et fonctions au coeur du traitement du signal. Nous allons nous intéresser dans ce travail au développement des performances d'acquisition et de poursuite des signaux de navigation, c'est-à-dire détecter la présence d'un satellite par sa signature (code). En général l'acquisition peut prendre un certain temps (rapidité) et peut échouer dans le cas où le signal détecté est très faible. On se focalise aussi aux techniques d’acquisition rapide des signaux dans un récepteur GPS embarqué. Ainsi que les différentes techniques de poursuite pour donner une bonne maitrise du signal GNSS Les mots clés : : GNSS,GPS,DOPPLER,C/A CODES,PLL,DBZP,FFT,PRN. Abstract (en Anglais) : Since the development of GPS, satellite navigation systems (GNSS) have become widely diversified: maintenance and modernization of GPS and GLONASS and deployment of new systems, such as Galileo or BeiDou. While GPS was originally set up for military purposes, GPS and other systems are considered as dual technology, that mean , they have both military and civil applications. The number of GNSS applications is increasing, aiming at calculating an absolute position (the best known and used, for positioning and extension, route calculation, vehicle tracking ...), relative position ( glacier displacement for example) and time calculation (transfer, synchronization of the cellular network, etc.). GNSS receivers, possibly integrated in smart-phones or computers, can be used in cars, ships, planes, satellites ... In addition to autonomous use, GNSS receivers can be coupled to equipment such as cameras, power plants inertial, accelerometers, to improve the quality and reliability of positioning. The traditional implementation of the GNSS receiver (equipping our vehicles, smartphones, ...) is hardware, designed on a dedicated chip (ASIC or FPGA for example) with the sole purpose of being a GNSS receiver. However a new trend is the software implementation; in this case, the GNSS receiver is designed as software running on a computer or DSP. Software technology is more flexible because of the implementation of new algorithms, process new signals, hardware equipments does not need to be changed. In addition, the software receiver is not a black box like the hardware receiver and it is possible to access the data and functions at the heart of the signal processing. We will be interested in this work to develop performance of acquisition and tracking of navigation signals, that is to say to detect the presence of a satellite by it’s signature (code). In general, the acquisition may take some time (speed) and may fail if the detected signal is very weak. We also focus on fast signal acquisition techniques on board GPS receiver. And the different tracking techniques to give a good command of GNSS signal. Keywords : GNSS,GPS,DOPPLER,C/A CODES,PLL,DBZP,FFT,PRN.
Description: Doctorat en Sciences
URI/URL: http://hdl.handle.net/123456789/3770
Collection(s) :Télécommunications

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