Suite à la convention de partenariat signée entre 3iL et l’Université de Limoges, la recherche à 3iL s'effectue en partenariat avec le laboratoire XLIM de l’Université de Limoges.
Les enseignants chercheurs de 3iL effectuent leur recherche en tant que chercheurs associés à un des départements du laboratoire XLIM (Unité Mixte de Recherche Université de Limoges / CNRS 6172).
Les étudiants de 3iL peuvent, dans le cadre de leur 3ème année d’études d’ingénieurs, suivre les enseignements de la 2ème année du Master indifférencié ISICG (Master Informatique, Synthèse d’Images et Conception Graphique, www.unilim.fr/isicg) ou du Master indifférencié Cryptis (Master Sécurité de l’information et cryptologie, parcours sécurité informatique, www.cryptis.fr)  de la Faculté des Sciences et Techniques de Limoges, et obtenir le diplôme afférent.

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Pour ce faire, 3iL est impliquée dans plusieurs départements de l’Institut de Recherche XLIM :

- Ondes et Systèmes Associés (OSA) - (site web)

Les enseignants chercheurs de 3il dans le département OSA sont plus particulièrement impliqués dans le projet « Réseaux sans fil » (Plus d'infos). Ce projet est tourné vers plusieurs axes de recherche :

Caractérisation du canal de propagation :

L’optimisation des systèmes de transmission sans fil, passe par la connaissance spatio-temporelle du canal de propagation. Dans ce sens, le projet réseaux sans fil s’attache à développer des méthodes originales de caractérisation du canal, basées sur des algorithmes de «débruitage par déconvolution». Ces méthodes sont ont été testées expérimentalement en environnement réel (Outdoor to Indoor) afin d’obtenir des modèles de réponses impulsionnelles et de distribution d’angles d’arrivées pour des systèmes WiMax à 3.5 GHz.
Ces algorithmes offrent actuellement des perspectives intéressantes pour la caractérisation de l’environnement sur des systèmes Ultra Large Bande (ULB).

Calcul de la propagation électromagnétique en zone urbaine

En complément de la caractérisation expérimentale du canal le projet « réseaux sans fil » conçoit des outils de simulation dédiés à l’optimisation des transmissions et aux études de couvertures:

• Simulateur électromagnétique basé sur la technique du tracé de rayon.
• Développement d’une méthode numérique de calcul de la propagation Electromagnétique basée sur des techniques utilisées en imagerie de synthèse (monté-Carlo, PhotonMapping, …)
• Simulation des phénomènes de propagation large bande en milieu urbain pour des applications RADAR.

Systèmes de transmissions sans fil multi-antennes (MIMO, diversité d’antennes) :

Conjointement à la caractérisation de canal, le projet réseaux sans fil s’intéresse tout particulièrement à l’optimisation des systèmes de transmissions, grâce à l’étude des techniques multi-antennes et des traitements numériques associés :

• Conception de simulateurs dédiés aux systèmes multi-antennes (prise en compte du canal de propagation, des antennes dans leur contexte, et des techniques de traitement du signal).
• Développement d’antennes compactes pour la miniaturisation de récepteurs à diversité (antennes à résonateurs diélectriques, antennes multi-bandes à diversité pour application à la radio opportuniste, …)

Ces études ont, par exemple, permis de développer un simulateur complet de transmission WIMAX-OFDM-MIMO (projet ANR ORIANA). Dans ce cadre,  il a été  implémenté des protocoles de relais coopératifs (MIMO virtuel ou distribué) et évalué leurs performances dans un contexte « outdoor to indoor ».
Finalement,  il a été initié récemment avec le département C2S2 d’Xlim, des études sur la conception d’un nouveau système d’émission intégrant une méthode de formation de faisceaux combinant la linéarisation des amplificateurs de puissance par la technique LINC.

Utilisation du principe de retournement temporel :

Le principe du retournement temporel attire depuis quelques années l’attention de la communauté scientifique. En effet, il a été démontré que les applications de ce principe sont nombreuses (télécommunications, radar, etc…). C’est donc tout naturellement que le projet « réseaux sans fil » du département OSA étudie les possibilités de ce dernier pour des applications innovantes et originales.

Plateformes expérimentales :

Pour tester l’efficacité réelle des techniques développée en simulation, un axe expérimental important est mis en œuvre :

• Réalisation d’un démonstrateur de transmissions numériques à antennes adaptatives (détection des angles d’arrivés, et formation optimale de faisceau, avec rejection d’interférents)
• Mise en place d’un banc de mesures multivoies adapté à la caractérisation active de systèmes multi-antennes, en environnement maîtrisé (chambre réverbérante à brassage de mode : canal multi-trajets isotrope), et en environnement réel. Ces études ont notamment permis de mettre en évidence l’apport de récepteurs miniatures multi-antennes à 3,5 GHz (WiMax), en termes de gain de diversité et de taux d’erreur binaire. Ce banc expérimental, fut aussi utilisé récemment pour évaluer les performances des techniques de relais coopératifs sur un système WiMax-MIMO.

• Banc de caractérisation du canal de propagation

Développement d’une méthode de synthèse de Canal multi trajets, en utilisant soit une base de mesure multicapteurs, soit une chambre réverbérante à brassage de modes (CRBM) pour le test de terminaux MIMO. L’objectif de cette méthode de mesure originale sera de connaître le comportement de système de transmission soumis à un canal de propagation donné.

liste des publications

- Micro et Nanotechnologies pour Composants Optoélectroniques et Micro-ondes (MINACOM) (site web)

Collaboration de 3iL au projet Méthodes Avancées de Conception par l’Analyse et l’Optimisation (MACAO)

Modélisation du phénomène de claquage dans les filtres d'OMUX

En effectuant des mesures à pression atmosphérique sur les multiplexeurs de sortie (OMUX) de la charge utile des satellites de télécommunications et avec des fortes puissances microondes, un phénomène de claquage peut apparaitre d’une manière involontaire et indésirable.
Nous avons développé un outil numérique basé sur les lois de l’électromagnétique, de la thermique et de la physique des plasmas permettant de prendre en compte les différents phénomènes physiques interagissant au sein du dispositif et de prévoir le niveau de puissance à l’entrée du filtre qui peut générer un tel phénomène de claquage.

Input/Output power measurements		parameter and group delay measurements before and just after microwave breakdown

Synthèse des filtres hyperfréquence multibandes

Nous développons des méthodes avancées de conception des filtres hyperfréquences. Les approches développées permettent d'une part de réduire les coûts et les temps de conception et d'autre part d'améliorer les performances et de simplifier les architectures des systèmes.
Il existe différentes technologies de filtrage : planaires ou en guide d’onde rectangulaires, circulaires…  Les filtres à guide circulaire font plus particulièrement l’objet de notre étude.
Ces filtres sont destinés à des applications spatiales, afin d’être intégrés dans des OMUX ou des IMUX.

Filtre bibande en technologie guide d'onde		Réponses simulée et mesurée

Optimisation de composants hyperfréquences à l'aide des plans d'expériences

La méthode des plans d'expériences permet de déterminer les facteurs d’entrée d’un dispositif assurant la ou les réponses souhaitées.
L'influence des entrées sur les sorties est décrite par un polynôme. Cette approche peut s'utiliser seule ou couplée à d'autres outils d'optimisation, comme le gradient topologique ou les courbes de niveaux.
Cette méthode a été appliquée à l'optimisation d'un filtre OMUX (fig. 1). En considérant
•    la fréquence F1 du mode non excité,
•    la fréquence F2 du deuxième mode excité,
•    la fréquence F0 du premier mode excité,
l'objectif est ici d'éloigner les fréquences F1 et F2 de la fréquence F0 tout en assurant un facteur de qualité à vide le plus grand possible.

fig.1 : Filtre OMUX		fig.2 : Réponse en fréquence d'un filtre OMU

Cadre de ce travail : co-encadrement des travaux de thèse de K. Khoder

liste des publications

Département Mathématiques Informatique (DMI) (site web)

Master ISICG : les enseignements de spécialisation basés dans les domaines de la synthèse d’images et de la conception graphique s’appuient sur les activités de recherche développées dans l’équipe Synthèse d’Images Réalistes (SIR). Le stage de fin d’études peut être effectué soit dans un laboratoire de recherche pour permettre une poursuite d’études en doctorat soit dans une entreprise pour permettre une insertion professionnelle.