| Fiabilisation des transmissions optiques satellite-sol (Reliability of satellite-to-ground optical communication) Canuet, Lucien 2018-04-16 Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace | ||
| Directeur(s) de thèse: Lacan, Jérôme; Rissons, Angélique Laboratoire : Département d’Ingénierie des Systèmes Complexes -DISC Ecole doctorale : Mathématiques, Informatique et Télécommunications de Toulouse -MITT Classification : Sciences de l'ingénieur | ||
Mots-clés : Transmissions optiques, satellite, optique adaptative, codage Résumé : Les longueurs d’onde optiques sont une alternative aux liens radio-fréquences pour les transmissions satellite-sol du futur. Elles sont envisagées pour les futurs systèmes de télémesure satellitaires (liens optiques descendants en provenance de satellites LEO) ou de communication (liens optiques bi-directionnels avec des satellites GEO). A sa traversée de l’atmosphère l’onde optique peut être profondément affectée par la turbulence atmosphérique. Elle subit des variations spatiales et temporelles d’amplitude et de phase. Les variations d’amplitudes se traduisent par des variations de la puissance lumineuse collectée (scintillations). Les perturbations de la phase affectent la distribution spatiale de la puissance au foyer du système de détection, qui n’est alors plus limitée par la diffraction. Des pertes peuvent en découler lors du couplage du flux incident à un détecteur optronique ou à une fibre optique monomode. Ces pertes se traduisent par des atténuations du signal reçu et donc par la perte d’informations. Pour s’en abstraire, les études de faisabilité les plus récentes mettent en avant l’utilisation de systèmes d’optique adaptative et de techniques numériques adaptées (codage/entrelacement). Pour limiter la complexité et le coût des systèmes de liens optiques, la définition des techniques de compensation des atténuations peut être menée conjointement. C’est l’objectif principal de cette thèse. Il s’agit d’investiguer les complémentarités des techniques de compensation physiques (optique adaptative) et numériques (entrelacement, codes correcteurs) pour disposer des éléments permettant de définir les systèmes de correction les mieux adaptés. Résumé (anglais) : Optical wavelengths are an alternative to radio-frequency links for future satellite-to-ground transmissions. They are envisioned in the framework of payload/telemetry data transfer (optical downlinks from LEO satellites) or communication (bi-directional optical links with GEO satellites). However, as it propagates through the atmosphere, the optical wave can be deeply affected by atmospheric turbulence which induces randomspatial and temporal variations of its amplitude and phase. Variations in amplitude translate into fluctuations of the collected power (scintillation). The phase distortions affect the spatial distribution of the power at the focal plane of the telescope causing deleterious losses when the incident flux needs to be coupled to an optoelectronic detector or to a single-mode optical fiber. Such losses result in dynamical attenuations of the received signal -called fading- and hence potentially to the loss of information. The most recent feasibility studies highlight the use of two types of fading mitigation techniques: adaptive optics systems and digital techniques (coding and interleaving). To limit the complexity and cost of such systems, the optimization of these mitigation techniques should be conducted jointly. The main objective of this thesis is therefore the investigation of the complementarity of physical (adaptive optics) and digital data reliability mechanisms (interleaving, correcting and erasure codes in a cross-layer approach). Langue : Anglais | ||
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