Etalement de spectre-Direct-sequence spread spectrum

Etalement de spectre

Faculté des Sciences d’AgadirDépartement des Mathématiques

Présenté par :

ZMOUR Lhassan

(Université Ibn Zohr) théorie d’information le 15 juin 2014 1 / 18

Plan

1 Objectif

2 Les techniques d’étalement de spectreL’origine de l’etalement de spectre et son intérêtL’étalement de spectre par sequence directeL’étalement de spectre par saut de frequenceLa génération des séquences pseudo-aléatoires

3 Mise en pratique sous Matlab


Objectif

Objectif

Le principal objectif de ce projet est l’étude théorique des diffirentestechniques d’étalement de spectre, leur avantages ainsi leurinconvénients. Puis la simulation à l’aide de MATLAB.


Les techniques d’étalement de spectre

Les techniques d’étalement de spectre

Dans cette partie, nous introduisons une bréve présentation destechniques d’étalement de spectre DSSS « Direct Sequence SpreadSpectrum » et FHSS « Frequency Hopping Spread Spectrum ». Nousallons commencer par évoquer les raisons de leur création et leurintérêt puis nous continuerons en expliquant leur fonctionnement.


Les techniques d’étalement de spectre L’origine de l’etalement de spectre et son intérêt

1 Objectif

2 Les techniques d’étalement de spectreL’origine de l’etalement de spectre et son intérêtL’étalement de spectre par sequence directe

L’étalement de spectre par saut de frequenceLa génération des séquences pseudo-aléatoires




L’origine de l’etalement de spectre et son intérêt

Les techniques d’étalement de spectre permettent l’étalement dusignal dans le domaine temporel ou le domaine fréquentiel.Hedy Lamarr, c’est une actrice, qui est à l’origine de ces techniques.Elle a inspirai l’aide de cette théorie de problème brouillage du signalde télècommande des missiles vendus par son mari, un fabricantd’arme travaillant pour Hitler dans des activités Nazis.Progressivement, elle réalise que si la fréquence du signal émis etcelle du récepteur ′′sautent ′′ dans une fourchette assez proche, lebrouillage en sera plus difficile.




En 1940, elle construisit à l’aide de George Antheil, un compositeuraméricain, un dispositif suivant le principe des cartons perforés desorgues de barbarie pour permettre la synchronisation des côtésémetteur-récepteur. Ce n’est que plus tard, lors de l’invention dutransistor, que la marine américaine a employé l’idée dans descommunications protégées. Il s’agit des débuts du CDMA (CodeDivision Multiple Access).




L’étalement de spectre est, de nos jours, une technologie massivementutilisée dans les télécommunications de nombreux domaines.Quels sont les buts et les applications de cette technique ?

La lutte contre les brouilleursLa suppression des interférencesLa protection contre les trajets multiples des ondesLa faible probabilité d’interceptionLa sécuritéLe système CDMA (accès multiple non coordonné)La localisation (RADAR, GPS. . .)


Les techniques d’étalement de spectre L’étalement de spectre par sequence directe

1 Objectif






L’étalement de spectre par sequence directe

Le DSSS signifiant « Direct Sequence Spread Spectrum » ou «étalement de spectre à séquence directe » en français est unetechnique d’étalement de spectre utilisée dans les réseaux sans fil etplus précisément la norme Wifi.

Principe : Cette technologie consiste à transmettre pour chaque bitune séquence de Barker également appelée bruit pseudo-aléatoire.Ainsi chaque bit valant 1 est remplacé par une séquence de bits etchaque bit valant 0 par son complément.




Exemple :

• La couche physique de la norme 802.11 définit une séquence de 11bits « 10110111000 » pour représenter un 1 et son complément «01001000111 » pour coder un 0. Cette technique est appeléechipping.Grâce au chipping, de l’information redondante est transmise ce quipermet d’effectuer des contrôles d’erreurs voire de la correctiond’erreurs.




Dans les réseaux Wifi, la bande ISM 2.4 GHz -2.4835 GHz est diviséeen 14 canaux de 20 MHz. Les canaux se recouvrent donc commel’indique le schéma qui suit.


Les techniques d’étalement de spectre L’étalement de spectre par saut de frequence

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L’étalement de spectre par saut de frequence

Le FHSS pour « Frequency Hopping Spread Spectrum » ou «étalement de spectre par saut de fréquence » en français est uneméthode de transmission de signaux qui utilise plusieurs canaux selonune séquence aléatoire connue de l’émetteur et du récepteur.




Avantages :Cette technique offre plusieurs avantages par rapport àl’utilisation d’une fréquence unique.

Il permet de rendre le signal transmis très résistant auxinterférences et difficile à intercepter.les signaux peuvent partager des bandes de fréquence avecd’autres types de transmission, ce qui permet d’utiliser plusefficacement la bande passante.La sécurité, les transmissions militaires utilisant le FHSS sont enplus cryptées.




Domaine d’applications :

Au départ, le FHSS a été conçu dans un but militaire afind’empécher l’écoute des transmissions radio.En effet, une station ne connaissant pas la combinaison defréquences à utiliser ne pouvait pas écouter la communication caril lui était impossible dans un intervalle de temps de 300 ms detrouver la fréquence sur laquelle le signal était émis puis dechercher la nouvelle fréquence.Dans les réseaux locaux sans fil.


Les techniques d’étalement de spectre La génération des séquences pseudo-aléatoires

1 Objectif





Mise en pratique sous Matlab

Initialisation Matlab

Les montages sous Matlab, sont effectués à l’aide de la bibliothèqueSimulink où nous retrouvons les différents composants utilisés entransmission de signaux :


Etalement de spectre-Direct-sequence spread spectrum

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