à‰tude et mise en service de la liaison par faisceau hertzien Loumbila- Kamboincè au Burkina Faso

Etude et mise en service de la liaison faisceau hertzien ^Loumbila-Kamboincè

CHAPITRE 2 : Généralités sur le FH

Un faisceau hertzien est un système de transmission de signaux (aujourd'hui principalement numériques) bilatérale et permanente entre deux points fixes : on parle de liaison point à point. Il utilise comme support les ondes radioélectriques avec des fréquences porteuses de 1.5 GHZ à 38 GHZ (domaine des micro-ondes), très fortement concentrées à l'aide des antennes directives. A débit donné, la portée se réduit lorsque la fréquence du FH augmente.

Figure 13: Schéma principal d'un système de transmission numérique

Description du schéma :

Microphone: c'est un convertisseur électroacoustique ou plus généralement un transducteur. Il sert à la conversion de la pression sonore en une tension électrique.

CAN : convertit le signal analogique à bande limitée U_a(t) en un signal numérique en effectuant l'échantillonnage à période fixe T_e avec maintien, la quantification et le codage.

Convertisseur Parallèle-Série : convertit les mots de codes binaires en une suite de bits pour permettre une économie de lignes (surtout nécessaire pour les transmissions sur les grandes distances).

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Ingénieur des Travaux en Technologie des Réseaux et Systèmes Informatiques
Présenté et soutenu par Adoum Youssouf Moussa

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Codeur source : Il permet d'éliminer des éléments binaires non significatifs. En d'autres termes, le codeur source effectue la compression de l'information. Cela permet de réduire le débit l'information à transmettre.

Codeur canal : Il ajoute à l'information à transmettre, des bits de redondance permettant au récepteur de détecter et éventuellement de corriger les erreurs de transmission.

Codeur de ligne : La suite de bits reçue du codeur canal est découpée en blocs de longueur constante. Chaque bloc est représenté par un symbole. La suite de bits est ainsi transformée en suite de symboles.

Filtre de mise en forme : donne la forme de l'impulsion utilisée pour représenter les bits.

Modulateur : il a pour fonction de transposer l'information sur une porteuse, afin d'occuper un espace fréquentiel réduit pour une bande donnée et de ne pas perturber les voies adjacentes. On module une porteuse sinusoïdale (spectre composé par une raie unique) par le signal transportant l'information. La modulation ayant pour effet de reporter le spectre du signal informatif au voisinage d'une fréquence f0 plus élevée située dans un domaine favorable à la propagation. La modulation consiste à faire varier l'un des paramètres de la porteuse f0, soit l'amplitude, soit la fréquence, soit la phase proportionnellement au signal informatif.

Canal de transmission: un canal indique le milieu dans lequel se propage le signal. Mais il indique aussi la partie plus ou moins large du spectre occupé. Sa largeur dépend du type d'application, avec 8MHz pour un canal TV, environ 200KHz pour un canal FM et 12,599KHz en téléphonie.

Filtre de réception : il a pour fonction de séparer les signaux utiles des autres.

Démodulation : c'est l'opération qui, à partir du signal modulé reçu du canal de transmission, permet de reconstituer le signal informatif (après traitement).

Echantillonneur : l'échantillonnage d'un signal analogique x(t) consiste à prélever à intervalle de temps régulier des échantillons de x(t) pour obtenir un signal échantillonné x_e(t) toujours nul sauf aux instants d'échantillonnage t=nT_e où il prend la même valeur que x(t).

T_e est la période d'échantillonnage et f_e=1/T_e la fréquence correspondante appelée fréquence d'échantillonnage. f_e est le nombre d'échantillons qu'on prélève en une seconde. Si l'on respecte certaines règles on ne perd d'information dans l'opération d'échantillonnage c'est-àdire qu'on peut retrouver le signal analogique à partir du signal échantillonné.

Décideur : permet de reconnaitre l'information transmise sous forme de bit 0 ou 1 par rapport à un seuil de décision. En transmission numérique il suffit de reconnaitre à la réception l'information transmise sous forme de bit 0 ou 1 et non la forme de l'impulsion utilisée pour représenter le 0 ou 1.

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Décodeur de ligne, décodeur canal et décodeur source : ils ont pour fonctions inverses respectives des fonctions de codeur ligne, codeur canal et codeur source.

Convertisseur Série-Parallèle : convertit la suite de bits en mots de code binaire.

CNA : convertit la suite de mots de code binaire reçu en une suite de valeurs quantifiée avec maintien.

Haut parleur : c'est un convertisseur électroacoustique ou plus généralement un transducteur. Il sert à la conversion de la tension électrique en pression sonore.

Un faisceau hertzien autorise des débits pouvant atteindre 155 Mbit /s. Pour des raisons de distance et de visibilité, le trajet hertzien entre l'émetteur et le récepteur est découpé en plusieurs tronçons appelés bonds reliés par des stations relais qui reçoivent, amplifient et réémettent le signal modulé vers la station. Mais pour de courtes distances, la nécessité de mettre en place un relais ne se pose pas. En général, les bandes de fréquences de 23 à 38 GHZ sont utilisées pour des liaisons courtes distances (4 ou 5 Km). Les bandes de fréquences de 4 à 13 GHZ permettent d'atteindre des portées de quelques dizaines de kilomètres, voire 50 Km en utilisant des antennes de grands diamètres. Pour les operateurs de téléphonie mobile, 5 bandes de fréquences sont allouées à leurs faisceaux hertziens : 6, 13, 18, 23 et 38 GHZ.

1) Notion de propagation des ondes

La base de l'étude des faisceaux hertziens est la propagation des ondes. Une onde est un phénomène vibratoire dû à la propagation d'une perturbation, d'un ébranlement ou d'un choc. En effet, il a été constaté que lorsque la fréquence d'un courant alternatif s'élève, ce courant a tendance à s'échapper du conducteur qui doit normalement le véhiculer. D'où l'idée du rayonnement direct qui consiste à transmettre l'énergie au moyen d'un dispositif que l'on appelle antenne de transmission.

L'étude de la propagation consiste à déterminer la puissance reçue d'une antenne tout en connaissant la puissance rayonnée par une antenne émettrice, par une longueur d'onde quelconque, pour des dispositions quelconques des deux antennes, dans tous les milieux qu'ils peuvent rencontrer et en présence de tous les obstacles possible.