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Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace
/ 15-03-2013
Boulanger Xavier
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Les bandes de fréquences utilisées conventionnellement pour les systèmes fixes de télécommunication
par satellites (bandes C et Ku i.e. 4-15 GHz) sont congestionnées. Néanmoins, le marché des
télécommunications civil et de défense accuse une demande de plus en plus importante en services multimédia
haut-débit. Par conséquent, l'augmentation de la fréquence porteuse vers les bandes Ka et Q/V (20-40/50 GHz)
est activement étudiée. Pour des fréquences supérieures à 5 GHz, la propagation des signaux radioélectriques
souffre de l'atténuation troposphérique. Parmi les différents contributeurs à l'affaiblissement troposphérique total
(atténuation, scintillation, dépolarisation, température de bruit du ciel), les précipitations jouent un rôle
prépondérant. Pour compenser la détérioration des conditions de propagation, des techniques de compensation
des affaiblissements (FMT: Fade Mitigation Technique) permettant d'adapter en temps réel les caractéristiques
du système en fonction de l'état du canal de propagation doivent être employées. Une alternative à l'utilisation de
séries temporelles expérimentales peu nombreuses est la génération de séries temporelles synthétiques
d'atténuation due à la pluie et d'atténuation totale représentatives d'une liaison donnée.
Le manuscrit est organisé autour de cinq articles. La première contribution est dédiée à la modélisation
temporelle de l'affaiblissement troposphérique total. Le deuxième article porte sur des améliorations
significatives du modèle de génération de séries temporelles d'atténuation due à la pluie recommandé par l'UITR.
Les trois contributions suivantes constituent une analyse critique et une modélisation de la variabilité des
statistiques du 1er ordre utilisées lors des tests des modèles de canal. La variance de l'estimateur statistique des
distributions cumulatives complémentaires de l'atténuation due à la pluie et de l'intensité de précipitation est
alors mise en évidence. Un modèle à application mondiale paramétré au moyen de données expérimentales est
proposé. Celui-ci permet, d'une part, d'estimer les intervalles de confiance associés aux mesures de propagation
et d'autre part, de quantifier le risque en termes de disponibilité annuelle associée à la prédiction d'une marge de
propagation donnée. Cette approche est étendue aux variabilités des statistiques jointes. Elle permet alors une
évaluation statistique de l'impact des techniques de diversité de site sur les performances systèmes, tant à microéchelle
(quelques kms) qu'à macro-échelle (quelques centaines de kms).
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