propagation vlf/lf/hf rolland fleury télécom bretagne 2014
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PROPAGATION VLF/LF/HF
Rolland FLEURY
Télécom Bretagne
2014
Télécom Bretagne/Dépt . MOpage 2page 2page 2
Spectre radioélectrique
Bandes VLF-LF-MF-HF
Règlement des radiocommunications - normalisation
Union Internationale des Télécommunications (UIT/ITU), site http://www.itu.int
Télécom Bretagne/Dépt . MOpage 4page 4page 4page 4page 4page 4page 4page 4
SOMMAIRE
Météorologie de l’espace (‘Space Weather’)Propagation VLF/LFPropagation HFBruit atmosphériqueLogiciel de prévisionsBibliographie
Télécom Bretagne/Dépt . MOpage 5page 5page 5page 5page 5
Météorologie de l’espace
L’atmosphère terrestre
> 600 km EXOSPHERE Collisions peu fréquentesParticules en orbites balistiques
80-600 kmTHERMOSPHERE Ionisation par le rayonnement solaire X-EUV IONOSPHERE
30-80 km MESOSPHERE Absorption des rayons solaires UV par l’ozone
11-30 km STRATOSPHERE Turbulence
0-11 km TROPOSPHERE Phénomènes météorologiques
Télécom Bretagne/Dépt . MOpage 6
Météorologie de l’espace
Propagation VLF/HF : milieux concernés : ionosphère + surface du sol
Ionosphère = plasma électriquement neutre• particules neutres (n2,o2,o)• particules chargées (ions +, électrons)
Densité électronique Ne: nb d’électrons par unité de volume Équation de continuité Ne : traduit l’équilibre entre la production, la
recombinaison, les mouvements Production par le rayonnement UV et RX émis par le Soleil (ex O2)
Profil de densité électronique sous forme de régions stratifiées verticalement (couches ionosphériques) : D, E, F entre 80 et 800 km)
eOhO 22
Télécom Bretagne/Dépt . MOpage 7page 7page 7page 7
Météorologie de l’espace
Distribution de l’ionisation en fonction de l’altitude
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 8page 8page 8page 8page 8page 8page 8page 8
Météorologie de l’espace
L’activité solaire• Tâches solaires• Indice et cycles solaire
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 9page 9page 9page 9page 9page 9page 9
Météorologie de l’espace
Chaine du processus
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 10page 10page 10page 10page 10page 10page 10
Météorologie de l’espace
Activité solaire : protubérances et éruptions
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 11page 11page 11page 11page 11page 11page 11
Météorologie de l’espace
Relations Soleil-Terre
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 12page 12page 12page 12page 12page 12page 12
Météorologie de l’espace
Perturbation du champ magnétique et zones en latitude magnétique
Calotte polaire
Zone aurorale
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 13page 13page 13page 13page 13page 13page 13
Météorologie de l’espace
Aurores boréales
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 14
Météorologie de l’espace
Perturbation de l’ionosphère : Evolution horaire de la foF2
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 15page 15page 15page 15page 15page 15page 15page 15
SOMMAIRE
Météorologie de l’espacePropagation VLF/LFPropagation HFBruit atmosphériqueLogiciel de prévisionsBibliographie
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 16page 16page 16page 16page 16page 16
Propagation VLF/LF
Fréquences basses : 3-70 KHz Grandes longueurs d’onde (λ=c/f)
• 3 kHz 100 km• 70 kHz 4 km
Atténuation faible • 2-3 dB/1000 km en VLF• > 5 dB/1000 km en LF
Propagation sur de grandes distances (5000-20000 km) Pénétration dans l’eau de mer (atténuation : qq dB/m) Antennes de grande dimension Emetteurs puissants (~100 kW) Application : liaisons marines et sous-marins
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 17page 17page 17page 17page 17page 17
Propagation VLF/LF
Méthode des bonds
• Pt puissance rayonnée (kW)• L longueur du trajet dans l’ionosphère (km)•
IIRII coefficient de réflexion ionosphérique• D facteur de focalisation ionosphérique• Ft facteur d’antenne d’émission• Ψ angle au sol entre la direction de l’onde et l’horizontale Formules pour 2 et 3 bonds + pertes au sol Onde de sol : modèle ‘grwave’ (UIT-R P368) Abaques pour calculer tous les paramètres (UIT-R P684)
tDIIIIt
FRL
PmmVE ...cos.
300)/(
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 18page 18page 18page 18page 18page 18
Propagation VLF/LF Méthode des bonds (UIT-R P684)
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 19page 19page 19page 19page 19page 19
Propagation VLF/LF
Méthode des bonds : 60 KHz
JOUR NUIT
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 20page 20page 20page 20page 20page 20
Propagation VLF/LF
Méthode des modes1 mode = 1 état résonant du guide =1 valeur discrète d’angle d’incidence sur l’ionosphère Objectif : trouver les angles complexes solution de l’équation modale
d= altitude initiale
• De d vers l’ionosphère
• De d vers le sol
// plan parallèle au plan d’incidence┴ plan perpendiculaire au plan d’incidence
Rd traduit un coefficient de réflexion : Rd=champ réfléchi / champ incident
iRr avec i=onde incidente , r=onde réfléchie
Méthodes numériques très complexes
)()(
)()()(
//
//////
dd
ddd
RR
RRR
)(0
0)()(
////
d
dd
R
RR
01)().()( dd RRF
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 21page 21page 21page 21page 21page 21
Propagation VLF/LF
Méthode des modes : Paramètres de la solution angle θ, type de mode, taux d’affaiblissement (dB/km), vitesse de
phase, amplitude et phase du facteur d’excitation Calcul du champ total (amplitude/phase) :• Sommation modale sur toutes les distances correspondant à
un guide horizontalement homogène• Discontinuités possibles
Ionosphère (jour/nuit)
Champ magnétique (intensité, direction)
Sol (terre, mer, glace)
• Les discontinuités traitées par une conversion de modes
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 22page 22page 22page 22page 22page 22
Propagation VLF/LF
Entrées du logiciel Émetteur : position, puissance, hauteur antenne Récepteur : position, altitude antenne Ionosphère : conductivité
fp fréquence plasmaν fréquence de collisions électrons-particules neutres
Forme exponentielle
β gradient électronique (km-1)h’ altitude de référence
Modèle ‘standard’ ou profils discrets
2
)( pi
fh
JOUR β=0.3 h’=74 zones d’application
NUIT β=0.5 h’=87 Basses latitudes
NUIT β=0.8 h’=88 Hautes latitudes
))'(exp()( hzh oi
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 23page 23page 23page 23page 23page 23
Propagation VLF/LF
Entrées du logiciel (suite) Champ magnétique : IGRF (coefficients actualisés tous les 5 ans) Type de sol : coefficients d’une cartographie sommaire, mondiale
Bruit atmosphérique : modèle UIT-R P322-3
(utilisé également en HF)
Type de sol Conductivitéσ (S /m)
Permittivité relative
MER 5 80
TERRE 2.10-3 15
GLACE 2.510-5 3
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 24page 24page 24page 24page 24page 24
Propagation VLF/LF
Profils ionosphériques ‘standards’
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 25page 25page 25page 25page 25page 25
Propagation VLF/LF
Champ électrique en fonction de la distance sur 3 fréquences, en été
JOUR NUIT
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 26page 26page 26page 26page 26page 26
Propagation VLF/LF
Résultats émetteur Rosnay (15.1 KHz) – vols BANîmes-Landivisiau Nîmes-Les Acores
1986 – 09:00-11:00 (350 km ) 1986 – 11:30-19:00 (2500 km)
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 27page 27page 27page 27page 27page 27
Propagation VLF/LF
Comparaison mesures de 1986/ simulation (0.3,72)
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 28page 28page 28page 28page 28
Propagation VLF/LF
Emetteurs VLF/LF (2012)
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 29page 29page 29page 29page 29
Propagation VLF/LF
Mesures VLF (réf: http://sidstation.loudet.org/)
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 30page 30page 30page 30page 30
Propagation VLF/LF
Mesures LF (http://sidstation.loudet.org/)
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 31page 31page 31page 31page 31
Propagation VLF/LF
Emissions : 23.4KHz (Allemagne) et 45.9 KHz (Italie) Réception : Pyrénées (France), http://sidstation.loudet.org
jours de 2011 ( en x) / heures (en y)
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 32page 32page 32page 32page 32page 32page 32page 32
SOMMAIRE
Météorologie de l’espacePropagation VLF/LFPropagation HFBruit atmosphériqueLogiciel de prévisionsBibliographie
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 33page 33page 33page 33page 33page 33page 33
Propagation des ondes dans l’ionosphère
Propagation d’une onde électromagnétique équations de Maxwell (E,B,D,H, opérateurs mathématiques)
Résolution complexe … Relations constitutives du milieu (linéaire, stationnaire)
• Milieu anisotrope : Champ magnétique terrestre• Ions et électrons libres polarisation du milieu P
• permittivité diélectrique relative
• perméabilité magnétique relative • Attention : Ne pas confondre champ magnétique terrestre (noté B) et composante
magnétique de l’onde (H ou B)
tErot
t
DJHrot
Ddiv
0Bdiv
PED
r
r
HB
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 34page 34page 34page 34page 34page 34
Propagation des ondes dans l’ionosphère
Équation de propagation En régime permanent et à une fréquence /régime harmonique temporel fréquentiel
Solution : équation de propagation pour E et B avec
• Rappel : dans le vide
Onde harmonique progressive suivant l’axe 0z
• Pulsation • Vecteur d’onde (vecteur de propagation)• Vitesse de phase• Indice de réfraction
jt
02
22
t
EE
12 v
)(0
kztjeEE
f 2
vk
2
kv
o
rv
cn
12 coo
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 35page 35page 35page 35page 35page 35
Propagation des ondes dans l’ionosphère
Oscillations de plasma
Electrons séparés d’un distance x par rapport aux ions dans une lame de plasma : condensateur plan
σ= densité de charges
Equation du mouvement d'un électron
Oscillations de relaxation Fréquence plasma2
2
0
ep
N e
m
– – – –– – – –– – –– – –
O
0 0
NexE
f eE+ + + ++ + + ++ + + ++ + + +
= -Nex
= Nexx
xo
eeNeExmf
2
)3(9)( meNHzpf
Télécom Bretagne/Dépt . MOpage 36page 36page 36page 36
Propagation des ondes dans l’ionosphère
Equivalence densité électronique/fréquence plasma
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 37page 37page 37page 37page 37page 37
Propagation des ondes dans l’ionosphère
Gyrofréquence Mouvement d’une particule chargée dans le champ géomagnétique Bo
(force de Lorentz = force centrifuge)
avec Gyrofréquence (électrons): fH(Mhz)≈2.8 Bo (G)
20 0H H H Hev B e r B m r
Rayon de Larmor
rH
Gyrofréquence
fH
Électrons 2 cm 1,2 MHz
Ions O+ 4 m 50 Hz
oH Bm
e
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 38page 38page 38page 38
Equations de Maxwell :
Courant de déplacement :
Courant de conduction :
Propagation des ondes dans l’ionosphère
Effet de la réfraction• Indice de réfraction
Equation du mouvement d'un électron :
d cH J J
0dD
J j Et
c eJ N eve
x v j v Em
2
ev j E
m
2
2e
cN e
J j Em
22
0 02 20
1 1 ped c
N eJ J j E j E
m
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 39page 39page 39page 39
Propagation des ondes dans l’ionosphère
identification à un milieu diélectrique de permittivité :
Indice de réfraction :
Remarque 1 : n=n(f) : l'ionosphère est un milieu dispersif en fréquence
Remarque 2 : n < 1 [1- quantité] v [=c/n] > c
22
0 02 20
1 1 pec d
N eJ J j E j E j E
m
2
0 21 p
0n
2
21
pn
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 40page 40
Influence de l'ionosphère sur la propagation
• Indice de groupe
Vitesse de groupe
Indice de groupe
indice de groupe = inverse de l’indice de réfraction
gvk
k n
c
gg
cn
v
gk
n c c n nc
gn nf
f
1/ 22 21/ 2 22 2
2
1 2 1 1
21
g p
pp
nn
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 41page 41page 41page 41page 41page 41
Propagation des ondes dans l’ionosphère
Théorie complèteOn pose
θ angle entre k et Bo
Résultat: formule d’Appleton-Hartree
2 ondes caractéristiques (modes normaux)• Mode o « ordinaire » indépendant de Y η=0 n=no• Mode x « extraordinaire » fonction de Y η= -1 n=nx
• η= +1 (mode Z) IMPORTANT : 0 ≤ (no, nx)≤ 1
2
22
m
NeX
o
p
cosm
eBY o
L
sinm
eBY o
T
2242
2
)1(4)1(2
)1(21
LTT YXYYX
XXn
22
TLH YYY
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 42page 42page 42page 42page 42page 42
Propagation des ondes dans l’ionosphère
Propagation longitudinale : YT=0
• Modes de propagation
- Polarisations circulaires dans le plan yOz
- Mode « ordinaire » (O)
- Mode « extraordinaire » (X)
- Circulations inverses de o et x
• Indices de réfraction :
0 // //B k Ox
y
z
0B
k
x
X
O 0B
k
x
y
z
X
Ox z
y
E
0 1X On n
LY
Xn
112
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 43page 43page 43page 43page 43page 43
Propagation des ondes dans l’ionosphère
Altitude de réflexion
• Hypothèses :• Ionosphère uniforme (pas de gradients horizontaux)• Terre plate
• Propagation oblique A chaque altitude h :
- indice de réfraction : n(h)
- Angle d'incidence du rayon : (h)
Loi de Descartes :
A l'altitude de réflexion hr : d'où
0sin 1.sinn h h 0sinrn h 90rh
0 hr
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 44page 44page 44page 44page 44page 44
Propagation des ondes dans l’ionosphère
• Propagation verticale : 0 = 0°
- Réflexion du mode O (X=1)
- Réflexion du mode X (X=1±Y)
0rn h
0O ron h N ro of h f
0X rxn h 2N rx x H xf h f f f
hro
hrx
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 45page 45page 45page 45page 45page 45
Propagation des ondes dans l’ionosphère
• Fréquences critiques
Soit la fréquence plasma à l'altitude hmax du
maximum d'ionisation de la couche.
- Réflexion du mode O à l'altitude hmax
à la fréquence critique fo :
- Réflexion du mode X à l'altitude hmax
à la fréquence critique fx :
• Pour f > fréquence critique, le rayon traverse l’ionosphère
1
2o x Hf f f
max maxN Nf f h
0 maxNf f
2Nmax x x Hf f f f
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 46page 46page 46page 46page 46page 46
Propagation des ondes HF dans l’ionosphère
Sondeurs ionosphériques
Question : Pourquoi h’ et pas h ?
XO
f
tf0
2 /xh c
2 /oh c
Amplitude
X OE
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 47page 47page 47page 47page 47page 47
Propagation des ondes HF dans l’ionosphère
8.9 9.4
La Réunion : fH/2 = 0.5 MHz
XO
h’ (km)
f (MHz)
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 48page 48page 48page 48page 48page 48
Propagation des ondes HF dans l’ionosphère
1.67 2.37 4.89 5.59
Poitiers : fH/2 0.7 MHz
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 49page 49page 49page 49page 49page 49
Propagation des ondes HF dans l’ionosphère
Loi de la sécante• Rayon oblique à la fréquence fobl
A l'altitude de réflexion hr , on a :
d'où :
• Soit un rayon vertical de fréquence fver, réfléchi à la même altitude hr .
A la réflexion :
Les fréquences des ondes réfléchies à une même altitude hr
sont liées par :
0( ) sinrn h 2
202
1 ( ) 1 sinNr
obl
fX h
f
( ) 0rn h ver Nf f
0secobl verf f
0
E R
h
r
fobl fver
E/R
(la sécante est l’inverse du cosinus)
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 50page 50page 50page 50page 50page 50
Propagation des ondes HF dans l’ionosphère
Théorème de Breit et TuveHypothèses :• Ionosphère uniforme (pas de gradients horizontaux)• Terre plate
• B0 = 0
Le chemin de groupe oblique P’ est égal à la distance EH'R
0
E
H'
R
Dx
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 51page 51page 51page 51page 51page 51
Propagation des ondes HF dans l’ionosphère
Théorème de Martyn(Mêmes hypothèses que
pour Breit et Tuve)
Pour un rayon oblique et
un rayon vertical réfléchis
à la même altitude hr on a :
avec :
Les 2 rayons ont même point de réflexion virtuelle H'
02 secobl verP f h f
0
h'
E
H'
R
D
fobl fver
0secobl verf f
02 secobl verP f h f
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 52page 52page 52page 52page 52page 52
Propagation des ondes HF dans l’ionosphère
Conversion d'ionogrammes verticaux obliques --- D augmente (pas de 500 km) --- D augmente
Terre plate : K = 1 Terre sphérique : 1 K 1,2
0 20 40 60 80 1000
200
400
600
800
Angle d'élévation (°)
h' (
km)
1 10 100
200
400
600
800
f (MHz)
h' (
km)
0.secobl verf f K '2h
Dtg o
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 53page 53page 53page 53page 53page 53
Propagation des ondes HF dans l’ionosphère
Rayon de Pedersen
0 20 40 60 80 1000
200
400
600
800
Angle d'élévation (°)
h' (k
m)
200
400
600
800
f (MHz)
h' (
km
)
Rayon haut (Pedersen)Rayon bas
0
MUF
0
Rayon haut
Rayon bas
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 54page 54page 54page 54page 54page 54
Propagation des ondes HF dans l’ionosphère
MUF (Maximum Usable Frequency)
Pour D fixé, il faut f MUF(D)
Pour f = MUF(D), les rayons haut et bas sont confondus
200
400
600
800
f (MHz)
h' (k
m)
0 20 40 60 80 1000
200
400
600
800
Angle d'élévation (°)
h' (
km
) Rayon haut
Rayon bas
0
MUF(D)
Pas de liaison pour
f > MUF
D
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 55page 55page 55page 55page 55page 55
Propagation des ondes HF dans l’ionosphère
Zone de silence
Pour f fixé, il faut D Ds (skip distance) : zone de
silence. On a : f = MUF(Ds)
1 10 100
200
400
600
800
f (MHz)
h' (
km)
D = Ds,…, 3500 km ——
Pas de liaison
pour D < Ds
MUF(Ds)
0 20 40 60 80 1000
200
400
600
800
Angle d'élévation (°)
h' (
km)
D = Ds,…, 3500 km ——
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 56page 56page 56page 56page 56page 56
Propagation des ondes HF dans l’ionosphère
Tracé de rayons : zone de silence & rayons traversants
Minimum : n = 0,6
n = 0,8n = 0,9
Zone de silence
fobl = 5 MHz
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 57page 57page 57page 57page 57page 57
Propagation des ondes HF dans l’ionosphère
Ionogramme oblique
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 58page 58page 58page 58page 58page 58
Propagation des ondes HF dans l’ionosphère
Comparaison ionogramme oblique/vertical
Sondage oblique St-Santin-Lannion
Conversion ionogramme Poitiers
D 600 km
MUF MUF
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 59page 59page 59
SOMMAIRE
Météorologie de l’espacePropagation VLF/LFPropagation HFBruit atmosphériqueLogiciel de prévisionsBibliographie
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 60page 60page 60page 60page 60page 60
Bruit atmosphérique
Sources de bruit• Bruit interne chaine transmission (bruit blanc gaussien)• Bruit externe, origine atmosphérique (processus aléatoire, paramètres
statistiques)• Brouilleurs (locaux, orages, industriels)
Bruit atmosphérique prédominant f < 30 MHzBase de données• Mesures entre 1957 et 1966• Réseau variable de 16 stations maximum• 8 fréquences entre 13 KHz et 20 MHz• Antenne courte, b=200 Hz
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 61page 61page 61page 61page 61page 61
Bruit atmosphérique
Le réseau de mesures
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 62page 62page 62page 62page 62page 62
Bruit atmosphérique
Analyse de donnéesPuissance de bruit reçue :
PN(W)=fakTob= Ta/To
fa facteur de bruit équivalentk constante de Boltzman 1.3810-23 J/KT température, a=antenne, o=référence (288°K)b largeur de bande du récepteur et B(dB)=10log10(b)
PN(dBW)=Fa(dB)+B(dB)-204
4 saisons (hiver=12-01-02, printemps=…,été=…,automne=…)Heure locale : 6 blocs de 4 heures (00-04, 04-08, …, 20-24)Fréquence : valeurs de Fa
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 63page 63page 63page 63page 63page 63
Bruit atmosphérique
Modélisation CCIR (ITU)• Plusieurs versions : 1964 (322), 1983 (322-2), 1988 (322-3)• Fa horaire, journalier Fam médiane mensuelle• Du, Dl déciles• Ecart-type σ (variabilité) Modèle : coefficients numériques + code source (Fortran) permettant de
modéliser Fam à 1 MHz Rappel : antenne courte, le champ E rms
E(dB > 1μV/m)=Fam(dB)+20log10 f(MHz)+B (dB)-95.5
Exemple : Hiver, 02TL (00-04), Brest Lecture carte : Fam=70 (dB > kTob) à 1 MHzÀ 10 Mhz, Fam=35 dB et σ=4.2dB Du=5.2dB et σ=2.3dB Dl=4.2dB et σ=2.0dBBande de 6KHz, Fa=35+10log(6000)=72.8dbPN=Fam+B-204=72.8-204=-131.2dBW=-100.2 dBmE=35+20log(10)+10log(6000)-95.5=35+20+37.8-95.5=-2.7(dB > 1μV/m)
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 64page 64page 64page 64page 64page 64
Bruit atmosphérique
Hiver,00-04TL : Fam à 1 Mhz , modèle 322
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 65page 65page 65page 65page 65page 65
Bruit atmosphérique
Hiver,00-04TL : Fam à 1 Mhz , modèle 322-3
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 66page 66page 66page 66page 66page 66
Bruit atmosphérique
Hiver,00-04TL : Variation en fréquence - variabilité
Télécom Bretagne/Dépt. MOpage 67page 67page 67page 67page 67page 67
Bruit atmosphérique
Distribution de valeurs de Fa
BREST - f=5Mhz – hiver – 00-04 TL
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Systèmes de communications HF
Avant:• Modulations analogiques (AM,FM)• Débits faibles (300 bits/s maximum)• 3 KHz de bande Maintenant et futur:• Modulations numériques (QAM,OFDM)• Débits : 2400 bit/s à 19200 bits/s et + ( 100 kb/s)• 12 kHz de bande• Liaisons ALE (Automatic Link Establishment)• Utilisation de la HF en NVIS (Near Vertical Incidence
Skywave) pour d< 500 km• Radiodiffusion numérique (DRM : Digital radio Mondial)
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Systèmes de communications HF (militaire)
Exemple: Naval & Strategic Communications
About Us
RapidM specialises in the development of HF radio modems that comply with MIL-STD-188-110B and STANAG 4539, which are able to transfer data over significant distances (10 000 kilometres and more) without any fixed infrastructure, using radio waves reflected by the Earth’s ionosphere. The HF radio modems are capable of achieving data rates of up to 9600 bps over a standard 3 kHz (SSB) HF radio channel and 19200 bps over an ISB channel.
End users include military, government and commercial organisations requiring satellite independent world-wide communications such as users within NGOs, the mining and mineral exploration sector, geographical survey companies, the commercial fishing industry, civil and military defense organisations, emergency services, transportation companies, the tourist and recreation industry and remote communities.
RapidM is at the forefront of HF Radio Data Modem, ALE and HF e-mail technology. Our company provides real-world solutions for man-pack, naval and airborne HF radio products. Supported standards include STANAG 4539, FED-STD-1049, FED-STD-1045, STANAG 4538, STANAG 4285, MIL-STD-188-110B, MIL-STD-188-110A, STANAG 5066, MIL-STD-188-141B and MIL-STD-188-141A.
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Systèmes de communications HF (civil)
Ttt
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SOMMAIRE
Météorologie de l’espacePropagation VLF/LFPropagation HFBruit atmosphériqueLogiciel de prévisionsBibliographie
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Logiciel de prévisions SATIS
Algorithme positionnement des paramètres externes (mois, année, heure, indice
solaire), détermination du profil vertical d’ionisation avec calcul des valeurs
médianes des paramètres caractéristiques, distribution statistique des valeurs journalières, géométrie des différents trajets de propagation possibles, choix de la MUF, gain des antennes E/R, calcul des différents affaiblissements possibles (spatial, absorption
ionosphérique par la couche D, absorption aurorale, pertes à la réflexion au sol),
calcul du bruit radioélectrique à la réception, choix de la LUF sur un critère d’affaiblissement maximal tolérable sur le
trajet ou d’un rapport S/B minimal à la réception, calcul de la fiabilité sur des fréquences particulières ou sur un plan de
fréquences.
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Logiciel de prévisions SATIS
Distribution de l’ionisation en fonction de l’altitude
Paramètres du profil : UIT-R P1239
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Logiciel de prévisions SATIS
Différents modes de propagation
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Logiciel de prévisions SATIS
Différents types de trajets analysés
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Bibliographie
Davies K., Ionospheric radio, IEE electromagnetic waves series 31, Peter Peregrinus Ltd.,1990
SID monitoring station, http://sidstation.loudet.org/, consulté le 15/05/2013 UIT (Union Internationale des Communications):• P.368 Courbes de propagation de l'onde de sol entre 10 kHz et 30 MHz • P.371 Choix d'indices pour les prévisions ionosphériques à long terme • P.372 Bruit radioélectrique• P.373 Définition des fréquences maximales et minimales de transmission • P.684 Prévision du champ aux fréquences inférieures à 150 kHz environ• P.845 Mesure du champ des ondes décamétriques• P.846 Mesures de caractéristiques ionosphériques et de caractéristiques
associées • P.1239 Caractéristiques ionosphériques de référence de l'UIT-R• P.1240 Méthodes de prévision des MUF de référence et d'exploitation et du trajet
des rayons de l'UIT-R
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