Description générale

Cette unité pédagogique s'inscrit dans le parcours Electronique des Systèmes Cyber-Physiques du cycle ingénieur civil.

Objectif : « Comment intégrer de la radio dans un  objet connecté »

Connaître et comprendre les principes, les enjeux fondamentaux et les architectures des systèmes de transmission radio modernes pour être capable de spécifier un système radio complet dans une application de type Internet des Objets, Réseaux de capteurs sans fils, Système Embarqué, Système Cyber-Physique de Production.

Pour cela nous allons étudier en cours, en TD et en TP : 1. l’électronique de télécommunication, 2. les protocoles radio et dans une moindre mesure 3. les réseaux cellulaires mobiles.

Mots-clés

Chaîne de transmission radio – facteur de bruit – électronique radiofréquence - modulations numériques – modulations orthogonales – Software Defined Radio - protocoles radio – réseaux cellulaires mobiles – normes et standards radio – méthodes de conception radio – analyseur de spectre

Nombre d’heures à l’emploi du temps

24

Domaine(s) ou champs disciplinaires

Radiocommunications. Electronique Haut Fréquence. Antennes et Electromagnétisme.  Mathématiques et traitement du signal. Electronique numérique et analogique. Réseaux informatiques. Législation.

Langue d’enseignement

Français

Objectifs d’apprentissage

A la fin de l’unité pédagogique, l’élève sera capable de :

Niveau de taxonomie

Priorité

Connaître et comprendre les principes et les enjeux fondamentaux des systèmes de transmission radio modernes. 

2. Comprendre

 

Essentiel

 

Analyser et spécifier fonctionnellement un système de transmission radio complet. 

7. Créer

 

Essentiel 

Analyser, spécifier et mettre en œuvre techniquement un protocole radio. 

7. Créer

Important

 

Maitriser l’usage de l’analyseur de spectre et savoir analyser un spectre radio large bande et bande étroite

Savoir calibrer et adapter des réseaux d’antenne, de filtres et d’amplification pour rendre fonctionnel un objet communicant, en fonction du protocole de communication mis en place

3. Appliquer

 

3. Appliquer

Important

 

Important

Modalités d’évaluation des apprentissages

Part de l’évaluation individuelle

Part de l’évaluation collective

Examen sur table :

 

50

 

%

 

Livrable(s) de projet :

 

0

 

%

 

Examen oral individuel :

 

0

 

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Exposé collectif :

 

0

 

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Exposé individuel :

 

0

 

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Exercice pratique collectif :

 

0

 

%

 

Exercice pratique individuel :

 

0

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Rapport collectif :

 

50

 

%

 

Rapport individuel :

 

0

 

%

 

 

 

 

Autre(s) :0        0  %

Programme et contenus

Type d’activité pédagogique

Contenu, séquencement et organisation

 

Cours

 

  1. Principes généraux des radiocommunications
  2. Le bruit en radio communication
  3. Electronique radiofréquence pour les objets connectés
  4. Modulations numériques
  5. Techniques radio ultra optimisées
  6. Protocoles, standards et réglementations
  7. Conception des émetteurs et récepteurs radiofréquence pour les objets connectés
  8. Concept-clé pour réseaux cellulaires mobiles

 

Travaux Dirigés

 

Travaux Pratiques

 

Spécification de système radio sans licence ISM (Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee) : critères d’ingénierie produit (portée, débit, consommation, coût) – Comparatif des protocoles

Calculs de bilans de transmission

Observation et interprétation à l’analyseur de spectre : étude du spectre et des bandes GSM et 2,45 GHz.

Modulations et encombrement spectral, intérêt du filtrage.

Législation : pré-qualification d’un émetteur.

Mise en œuvre d’amplificateurs et mesure de facteur de bruit.

Puissance et sensibilité. Etude et « attaque » d’une transmission LoRa.