Performances des techniques d’accès multiple par saut dans le temps dans des milieux défavorables

Abstract

Les systèmes pseudolite sont de plus en plus utilisés pour compléter les systèmes mondiaux de navigation par satellite (SMNS) dans des environnements difficiles, améliorant ainsi la fiabilité des services de positionnement, navigation et synchronisation. L’accès multiple par sauts dans le temps (AMST) atténue efficacement le problème de proche-lointain dans la transmission des signaux pseudolite, mais, comme pour les SMNS, le système reste très sensible à la dégradation des performances causée par les interférences de trajets multiples (TM) et le bruit. Cette thèse examine la robustesse de l’AMST dans des conditions riches en TM, en se concentrant sur la manière dont le TM affecte principalement le signal par des distorsions de la phase initiale, pouvant être séparées en composantes intégrale et fractionnaire. Dans la partie intégrale, La fonction de corrélation entre le signal reçu et la réplique locale génère un pic associé à la composante en ligne de visée et un autre lié aux TM. Ces pics peuvent se superposer, entraînant une atténuation partielle des effets des TM. En revanche, l’atténuation dans la partie fractionnaire est beaucoup plus complexe et nécessite des stratégies avancées au niveau de la bande de base, similaires à celles utilisées pour les signaux SMNS standards. Les approches existantes, telles que le corrélateur étroit, le double-delta, le double-delta étendu et la technique basée sur un code localement généré, présentent des limites d’adaptabilité dans des environnements dynamiques où les caractéristiques du TM et du bruit varient. Pour surmonter cette limitation, cette thèse propose une nouvelle architecture de Boucle de Poursuite Adaptative Sensible aux TM (BPAS-TM), qui intègre l’estimation en temps réel du retard TM avec une reconfiguration adaptative de la boucle de poursuite de code. Cette reconfiguration sélectionne dynamiquement les paires de corrélateurs avance-retard optimales et applique des pondérations optimisées via une table de correspondance. L’architecture BPAS-TM a été évaluée sur diverses modulations SMNS modernes, y compris BOC(2,1), BOC(4,1), les BOC d’ordre supérieur BOC(10,5) et BOC(14,2), ainsi que le signal composite MBOC(6,1,1/11), selon deux scénarios. Dans des conditions avec uniquement du TM, elle a atteint la plus faible erreur moyenne glissante sur une large plage de retards TM, confirmant une performance fiable sur toute la plage. Dans le scénario combinant TM et bruit, l’erreur quadratique moyenne a été évaluée pour tous les signaux testés, sous des niveaux de rapport signal sur bruit fixes (-30 dB) et variables (de -20 à -35 dB). La BPAS-TM a systématiquement surpassé les méthodes conventionnelles, démontrant son efficacité pour améliorer la précision et la robustesse des systèmes SMNS et des systèmes pseudolite dans des conditions difficiles.