Reconfigurable IR-UWB radio interface for communicating microsystems networks
Interface radio IR-UWB reconfigurable pour les réseaux de microsystèmes communicants
Résumé
The problem addressed is the design of a communicating radio interface that meets the needs of wireless communicating microsystems: simplicity, low cost, low power consumption, small footprint, high throughput and reconfigurability. The study focuses on IR-UWB technology (Impulse Radio Ultra-WideBand). A joint study on channel capacity and hardware implementation shows that the 60 GHz mixed-band IR-UWB multiband architecture with directional antennas is optimal in terms of throughput and power consumption. This work presents a proposition of reconfigurability by parameters, which allows to support the widest range of multi-property reconfigurabilities (rate, error rate, range, power consumed, ...) of the state of the art facilitating the support of The overall needs of applications of the context and the evolution of the environment. A new reconfigurable joint synchronization and demodulation method is proposed for an IR-UWB BPSK S-Rake receiver. The measurements show improved performance in synchronization, demodulation, efficiency, network throughput, consumption and complexity of the circuit. The proposed reconfigurable IR-UWB transceiver achieves a higher throughput and reconfigurability range than the state of the art.
La problématique adressée est la conception d’une interface radio communicante répondant aux besoins des microsystèmes communicants sans fil : simplicité, faible coût, faible consommation, faible encombrement, haut débit et reconfigurabilité. L’étude se focalise sur la technologie IR-UWB (Impulse Radio Ultra-WideBand). Une étude conjointe sur la capacité du canal et l’implémentation matérielle montre que l’architecture multi bandes IR-UWB à implémentation mixte à 60 GHz avec des antennes directives est optimale au regard du débit et de la puissance consommée. Ces travaux présentent une proposition de reconfigurabilité par paramètres, qui permet de supporter la plus grande gamme de reconfigurabilités multi propriétés (débit, taux d’erreur, portée, puissance consommée, …) de l’état de l’art facilitant ainsi le support de l’ensemble des besoins des applications du contexte et l’évolution de l’environnement. Un nouveau procédé de synchronisation et démodulation conjointe reconfigurable est proposé pour un récepteur IR-UWB BPSK S-Rake. Les mesures montrent une amélioration des performances en synchronisation, démodulation, efficacité, débit du réseau, consommation et complexité du circuit. L’émetteur-récepteur IR-UWB reconfigurable proposé atteint un débit et une gamme de reconfigurabilité supérieure à l’état de l’art.