Séance de cours

Communications : Le spectre sans fil

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Dans cours

EE-390(c): TP en technologies de l'information

Se familiariser avec les aspects pratiques des disciplines de l'orientation «Technologies de l'information» ...

Description

Cette séance de cours donne un aperçu du spectre sans fil, couvrant la gamme de fréquences et de longueurs d'onde du spectre électromagnétique, l'allocation des fréquences pour les communications radio, les réglementations du spectre pour éviter les collisions et les bases de l'utilisation d'un analyseur de spectre pour analyser le spectre des radiofréquences. L'instructeur explique l'importance de la haute résolution dans l'analyse spectrale, l'utilisation d'un analyseur de spectre numérique et les aspects pratiques de la configuration et de l'utilisation d'un analyseur de spectre pour la surveillance et l'analyse des signaux. La séance de cours explore également le logiciel LabView pour l'analyse spectrale et les aspects pratiques de la configuration et du contrôle des périphériques radio logiciels universels (USRP) pour la surveillance spectrale.

Enseignant·e·s (7)

Roberto Zoia

Philippe Allenbach

Jean-Philippe Thiran

Jean-Philippe Thiran was born in Namur, Belgium, in August 1970. He received the Electrical Engineering degree and the PhD degree from the Université catholique de Louvain (UCL), Louvain-la-Neuve, Belgium, in 1993 and 1997, respectively. From 1993 to 1997, he was the co-ordinator of the medical image analysis group of the Communications and Remote Sensing Laboratory at UCL, mainly working on medical image analysis. Dr Jean-Philippe Thiran joined the Signal Processing Institute (ITS) of the Swiss Federal Institute of Technology (EPFL), Lausanne, Switzerland, in February 1998 as a senior lecturer. He was promoted to Assistant Professor in 2004, to Associate Professor in 2011 and is now a Full Professor since 2020. He also holds a 20% position at the Department of Radiology of the University of Lausanne (UNIL) and of the Lausanne University Hospital (CHUV) as Associate Professor ad personam. Dr Thiran's current scientific interests include Computational medical imaging: acquisition, reconstruction and analysis of imaging data, with emphasis on regularized linear inverse problems (compressed sensing, convex optimization). Applications to medical imaging: diffusion MRI, ultrasound imaging, inverse planning in radiotherapy, etc.Computer vision & machine learning: image and video analysis, with application to facial expression recognition, eye tracking, lip reading, industrial inspection, medical image analysis, etc.

Hervé Lissek

Expertise Acoustique, audio, electroacoustique, acoustique des salles.Contrôle actif du bruit.Contrôle actif de la réverbération dans les salles.Tests psychoacoustiques.Conception de transducteurs électroacoustiques.Réseaux de transducteurs.Spatialisation. Expertise Acoustique, audio, electroacoustique, acoustique des salles.Contrôle actif du bruit.Contrôle actif de la réverbération dans les salles.Tests psychoacoustiques.Conception de transducteurs électroacoustiques.Réseaux de transducteurs.Spatialisation

Andreas Peter Burg

Andreas Burg was born in Munich, Germany, in 1975. He received his Dipl.-Ing. degree in 2000 from the Swiss Federal Institute of Technology (ETH) Zurich, Zurich, Switzerland. He then joined the Integrated Systems Laboratory of ETH Zurich, from where he graduated with the Dr. sc. techn. degree in 2006. In 1998, he worked at Siemens Semiconductors, San Jose, CA. During his doctoral studies, he was an intern with Bell Labs Wireless Research for a total of one year. From 2006 to 2007, he held positions as postdoctoral researcher at the Integrated Systems Laboratory and at the Communication Theory Group of the ETH Zurich. In 2007 he co-founded Celestrius, an ETH-spinoff in the field of MIMO wireless communication, where he was responsible for the ASIC development as Director for VLSI. In January 2009, he joined ETH Zurich as SNF Assistant Professor and as head of the Signal Processing Circuits and Systems group at the Integrated Systems Laboratory. In January 2011, he became a Tenure Track Assistant Professor at the Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL) where he is leading the Telecommunications Circuits Laboratory in the School of Engineering. In June 2018 he was promoted to the role of a Tenured Associate Professor. In 2000, Mr. Burg received the Willi Studer Award and the ETH Medal for his diploma and his diploma thesis, respectively. Mr. Burg was also awarded an ETH Medal for his Ph.D. dissertation in 2006. In 2008, he received a 4-years grant from the Swiss National Science Foundation (SNF) for an SNF Assistant Professorship. In his professional career, Mr. Burg was involved in the development of more than 25 ASICs. He is a member of the IEEE and of the European Association for Signal Processing (EURASIP). Research interests and expertise

Circuits and systems for telecommunications (wireless and wired)
Prototyping and silicon implementation of new communication technologies
Development of communication algorithms and optimization for hardware implementation
Low-power VLSI signal processing for communications and other applications
Digital integrated circuits
Circuits for image and video processing

Source officielle

Proximité ontologique

Électrotechnique

Radio-frequency engineering: Topics in radio-frequency engineering

Concepts associés (32)

Radio spectrum

The radio spectrum is the part of the electromagnetic spectrum with frequencies from 3 Hz to 3,000 GHz (3 THz). Electromagnetic waves in this frequency range, called radio waves, are widely used in modern technology, particularly in telecommunication. To prevent interference between different users, the generation and transmission of radio waves is strictly regulated by national laws, coordinated by an international body, the International Telecommunication Union (ITU).

Étalement de spectre

Les techniques d'étalement de spectre sont des méthodes de transmission de signaux (sur ondes hertziennes) dans lesquelles l'énergie émise avec une ou plusieurs harmoniques est délibérément étalée ou distribuée dans le domaine fréquentiel. C’est une technique de transmission radioélectrique dans laquelle un signal est transmis sur une largeur spectrale plus grande que l’ensemble des fréquences qui composeraient le signal original si celui-ci était transmis par des méthodes classiques de modulation.

Spectrum management

Spectrum management is the process of regulating the use of radio frequencies to promote efficient use and gain a net social benefit. The term radio spectrum typically refers to the full frequency range from 1 Hz to 3000 GHz (3 THz) that may be used for wireless communication. Increasing demand for services such as mobile telephones and many others has required changes in the philosophy of spectrum management. Demand for wireless broadband has soared due to technological innovation, such as 3G and 4G mobile services, and the rapid expansion of wireless internet services.

Fréquence

En physique, la fréquence est le nombre de fois qu'un phénomène périodique se reproduit par unité de temps. Dans le Système international d'unités, la fréquence s'exprime en hertz (Hz). La notion de fréquence s'applique aux phénomènes périodiques ou non. L'analyse spectrale transforme la description d'un phénomène en fonction du temps en description en fonction de la fréquence. Dans plusieurs domaines technologiques, on parle de fréquence spatiale. Dans cet usage, une dimension de l'espace prend la place du temps.

Étalement de spectre par saut de fréquence

vignette|Points de fréquence FS-FHSS dans différents canaux Létalement de spectre par saut de fréquence, parfois appelé étalement de spectre par évasion de fréquence (FHSS ou frequency-hopping spread spectrum en anglais), est une méthode de transmission de signaux par ondes radio qui utilise alternativement plusieurs canaux (sous-porteuses) répartis dans une bande de fréquence selon une séquence pseudo-aléatoire connue de l'émetteur et du récepteur.

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Séances de cours associées (59)

Le passage à Terahertz : l'efficacité énergétique dans les futurs réseaux sans fil

Explore la transition vers les fréquences térahertz et l'efficacité énergétique dans les futurs réseaux sans fil, en mettant l'accent sur l'évolution vers une communication durable et à grande vitesse.

Récepteurs sans fil: arrière-plan et vue d'ensemble

Couvre l'évolution des technologies sans fil, les composants d'un système de communication, le codage de signal numérique, la modulation, le spectre radio, les défis de canal sans fil, les tâches de récepteur et la détection synchronisée.

Récepteurs sans fil: Décalage horaire et phase

Couvre l'impact et la compensation du décalage temporel et de phase dans les récepteurs sans fil.

Techniques de transfert d'énergie sans fil

Explore les techniques de transfert de puissance sans fil pour la bioélectronique implantable et discute des critères de sélection, des bandes de fréquences et des perspectives historiques.

Réseaux mobiles: Introduction & Logistique

Couvre l'impact des réseaux mobiles, des appareils IoT, de la technologie 5G et des réseaux internes, ainsi que les défis et les motivations qui les sous-tendent.

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Luc Thévenaz

De nationalité suisse et né à Genève, Luc Thévenaz a obtenu en 1982 le diplôme de physicien, mention astrophysique, de l'Université de Genève et le doctorat ès sciences naturelles, mention physique, en 1988 de l'Université de Genève. C'est durant ces années de thèse qu'il a développé son domaine d'excellence, en l'occurrence les fibres optiques et leurs applications. En 1988, Luc Thévenaz a rejoint l'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), où il dirige actuellement un groupe de recherche en photonique, notamment en optique dans les fibres et dans les capteurs. Ses domaines de recherche couvrent les capteurs à fibre optique basés sur la diffusion Brillouin, l'optique non-linéaire dans les fibres, la lumière lente et rapide et la spectroscopie laser dans les gaz. Ses réalisations principales sont: - l'invention d'une configuration innovante pour les capteurs répartis Brillouin, basée sur l'emploi d'une seule source laser, ce qui lui donne une grande stabilité intrinsèque et qui a permis de réaliser les premières mesures hors laboratoire avec ce type de capteur; - le développement d'un capteur de gaz à l'état de traces, basé sur une détection photoacoustique et utilisant une source laser à semi-conducteur dans le proche infra-rouge, pouvant détecter une concentration du gaz au niveau du ppb; - la première démonstration expérimentale de lumière lente et rapide dans les fibres optiques qui puissent être contrôlées par un autre faisceau lumineux, réalisées à température ambiante et fonctionnant à n'importe quelle longueur d'onde grâce à l'exploitation de la diffusion Brillouin. La première vitesse de groupe négative dans les fibres a aussi été démontrée selon le même principe. En 1991, il a visité l'Université PUC de Rio de Janeiro au Brésil, où il a travaillé sur la génération d'impulsions picoseconde avec des diodes laser. En 1991-1992 il a travaillé à l'Université de Stanford aux USA, où il a participé au développement d'un gyroscope basé sur un laser Brillouin à fibre. Il a rejoint en 1998 l'entreprise Orbisphere Laboratories SA à Neuchâtel en Suisse en tant qu'expert scientifique, avec pour tâche de développer des capteurs de gaz à l'état de traces, basés sur la spectroscopie laser photoacoustique. En 1998 and 1999 il a visité le Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) à Daejon en Corée du Sud, où il a travaillé sur des capteurs de courant électrique utilisant un laser à fibre optique. En 2000 il a été un des co-fondateurs de l'entreprise Omnisens SA à Morges en Suisse, qui développe et commercialise de l'instrumentation et des capteurs optiques de pointe. En 2007 il a visité l'Université de Tel Aviv, où il a étudié le contrôle tout-optique de la polarisation de la lumière dans les fibres optiques. Durant l'hiver 2010, il a séjourné à l'Université de Sydney en Australie (CUDOS: Centre for Ultrahigh bandwidth Devices for Optical Systems) où il a étudié les apllications de la diffusion Brillouin stimulée dans les guides d'onde à base de verres chalcogénures. En 2014, il a séjourné à L'Université Polytechnique de Valence en Espagne, où il a travaillé sur les applications photoniques pour les micro-ondes exploitant la diffusion Brillouin stimulée. Il a été membre du Consortium formé pour le projet européen FP7 GOSPEL "Gouverner la vitesse de la lumière", a été Président de l'Action Européenne COST 299 "FIDES: Les fibres optiques pour relever les nouveaux défis de la société de l'information" et est auteur ou co-auteur de quelques 480 publications et 12 brevets. Il est actuellement Coordinateur du projet H2020 Marie Skłodowska-Curie Innovative Training Networks FINESSE (FIbre NErve Systems for Sensing). Il est co-Editeur-en-Chef de la revue "Nature Light: Science & Applications" et Membre du Comité Editorial (Editeur Associé) de la revues suivantes: "APL Photonics" et "Laser & Photonics Reviews". Il a été élevé au rang de "Fellow" par l'IEEE, ainsi que par la Société Optique (OSA).

Concepts associés (32)

Étalement de spectre par saut de fréquence

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