Дисертації з теми "Boucleà verrouillage de phase"
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Louafi, Moussa. "Boucles à verrouillage de phase pour les transmissions par salves." Paris 11, 1986. http://www.theses.fr/1986PA112059.
Анотація:
Les boucles à verrouillage de phase sont utilisées dans de nombreux systèmes de communications, pour récupérer et/ou poursuivre la fréquence d'un signal de référence. Le fonctionnement classique de ces boucles correspond au cas où le signal d'entrée est présent sans interruption. Cependant, ces dispositifs sont de plus en plus utilisés dans un autre mode de fonctionnement, caractérisé par un signal d'entrée qui n'est présent que par salve. Ce genre d'applications est rencontré, par exemple, dans le système A. M. R. T ou encore dans le système de télévision M. A. C. L'objet du travail présenté dans cette thèse consiste à étudier les performances des boucles à verrouillage de phases utilisées dans ce dernier mode de fonctionnement (mode salve). Les boucles étudiées sont : les boucles du premier ordre, du second ordre dont le filtre est un intégrateur (corrigé par avance de phase), du second ordre comportant un filtre passe-bas (avec et sans correction par avance de phase), les boucles du premier ordre comportant un bloqueur d'ordre zéro, les boucles du second ordre avec un filtre passe-bas et un bloqueur d'ordre zéro. Le fonctionnement de ces boucles est étudié, en tout généralité, dans le cas où le signal d’entrée est affecté de sauts de phase et de sauts de fréquence. Les performances de ces boucles en présence d’un bruit additif Gaussien sont également présentées. La dernière partie contient l’application des résultats de cette étude au cas du système de télévision M. A. CIn many communication receivers, it's necessary to locally generate carrier or clock reference signals. Generally, these signals are derived from the incoming signal using Phase-Locked Loops (PLLs). PLLs are usually considered in the classical mode of operation, where the input signal is permanently present. Nevertheless, these deviees are very used now in another mode of operation, where the input sig nal is present only in bursts. This is, for example, the case of the T. D. M. A system or the M. A. C television system. The study presented in this thesis deals with the operating properties of the PLLs used in the burst mode of operation. In this study, we consider the following types of PLLs: first order PLLs, second order PLLs with a passive lag-lead filter, second order PLLs with an active (proportional-plus-integral) filter, first order PLLs with a zero order hold, second order PLLs with a passive lag-lead filter and a zero order hold. The behavior of these PLLs is studied generally in the case of an operation characterized by an incoming signal affected by step changes in phase and frequency. The performances of these PLLs in the presence of an additive Gaussian noise are also presented. The last part is devoted to the practical use of the results of this study to the M. A. C system case
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Louafi, Moussa. "Boucles à verrouillage de phase pour les transmissions par salves." Grenoble 2 : ANRT, 1986. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb375992432.
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El, Janati El Idrissi Rachid. "Réduction de la gigue systématique des boucles à verrouillage de phase numériques." Brest, 1994. http://www.theses.fr/1994BRES2012.
Анотація:
Cette these est essentiellement consacree a la conception d'une nouvelle boucle a verrouillage de phase numerique ayant une gigue systematique reduite. Une etude du comportement des boucles a verrouillage de phase numeriques a detection sur front, en presence de bruit, a conduit a proposer une modification du diagramme d'etat du detecteur de phase. Cette modification permet d'obtenir des caracteristiques en gigue due au bruit plus proche de celles d'une boucle, de reference, a base de multiplieur. De plus une analyse detaillee montre qu'une gigue systematique prend naissance au niveau de l'oscillateur controle numeriquement, car celui ci ne permet que des ajustements discrets de l'erreur de phase. La reduction de cette gigue systematique constitue l'objet principal de cette these. La premiere approche, consiste a mettre en parallele plusieurs boucles a verrouillage de phase numeriques. Cette technique permet de reduire la variance de la gigue systematique, mais sa valeur crete a crete reste inchangee. La deuxieme approche est basee sur l'application des principes de la modulation sigma-delta. Une nouvelle architecture de boucle a verrouillage pilotee par m. Horloges decalees est presentee. Les resultats de simulation puis experimentaux montrent que la valeur crete a crete de la gigue systematique est reduite dans un rapport m. L'evolution de la technologie cmos permet d'envisager l'utilisation de cette nouvelle boucle pour la television numerique
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Lucas, de Peslouan Pierre-Olivier. "Conception orientée délai : étude, développement et réalisation d’une boucle à verrouillage de phase large bande stabilisée par une boucle à verrouillage de délai." Thesis, Bordeaux 1, 2011. http://www.theses.fr/2011BOR14265/document.
Анотація:
L’explosion du marché des télécommunications a donné lieu, lors de ces dernières années, à la multiplication des standards de radiocommunication. De nos jours, l’ensemble de ces moyens de communication utilisés pour le transfert de voix et de données doit être intégré dans les terminaux mobiles. Cependant, cette tendance s’oppose aux contraintes de faible coût qui tendent à diminuer la taille de l’électronique embarquée dans un terminal mobile, mais aussi aux contraintes de diminution de la consommation pour une plus grande autonomie des objets sans fils. C’est donc autour de ces verrous technologiques et techniques que se concentre une part importante des efforts de « R&D » aujourd’hui. Ainsi, l’objectif des travaux présentés repose sur la recherche et le développement d'une architecture contribuant à l’amélioration des performances du bloc central de la chaîne d’émission/réception : l'oscillateur local.L’architecture innovante de synthétiseur de fréquence multistandard réalisée est fondée sur le principe de « conception orientée délai » (DOD - Delay Oriented Design). Une nouvelle technique de stabilisation, issue de la superposition d’une boucle à verrouillage de délai et de phase, est proposée afin d’élargir la bande passante.De l’étude système à la mesure en passant par l’étude comportementale et la réalisation du circuit, les différentes étapes de conception de ce système fractionnaire sont présentées. Les simulations et les mesures ont démontré la capacité du synthétiseur à couvrir une bande comprise entre 1,6 et 3,5GHz avec un signal de référence à 500MHz, mais aussi à stabiliser une architecture très large bandeThe explosion of the wireless communication market is largely responsible of the expansion for RF communication standards for voice and data. Nowadays, each one of them must be integrated in one mobile terminal.However, this trend is opposed to the constraints of low cost, which tend to reduce the size of the electronics in a mobile terminal, but also the constraints of reduced consumption for greater autonomy for wireless systems. It is then around these technological and technical barriers that focus an important part of efforts to « R & D » today. Thus, the objective of the work presented is based on research and development of an architecture that contributes to improve the performances of the central block of transceivers: the local oscillator.The innovative architecture of multistandard synthesizer realized is based on the principle of Delay Oriented Design (DOD). A new technique of stabilization, based on the superposition of a delay and a phase locked loop, is proposed to expand the bandwidth. From study system to measurements through the behavioral comportment and implementation of the circuit, the various stages when designing an RF system are presented. Simulations and measurements have demonstrated the ability of the synthesizer to cover a frequency band between 1.6 and 3.5 GHz with a reference signal at 500MHz, but also to stabilize a broadband architecture
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Sugihartono. "Caractérisation expérimentale des boucles à verrouillage de phase numériques en présence de bruit." Toulouse, ENSAE, 1987. http://www.theses.fr/1987ESAE0002.
Анотація:
Étude des performances de l'ensemble des types de boucle à verrouillage de phase utilisant comme détecteur de phase un intégrateur ou un échantillonneur avec quantificateur. Puis une réalisation est faite à partir d'une maquette expérimentale modelisée par une boucle numérique tenant compte de divers paramètres. Les mesures de performances en phase d'acquisition et en phase de poursuite sont effectuées sur quatre types de boucles.
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Sugihartono. "Caractérisation expérimentale des boucles à verrouillage de phase numériques en présence de bruit." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37616754w.
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Bentayeb, Salah. "Modélisation et performances des boucles à verrouillage de phase numériques en présence de bruit." Toulouse, ENSAE, 1985. http://www.theses.fr/1985ESAE0005.
Анотація:
Étude de boucles à verrouillage de phase numériques. Modèle général des boucles numériques fonctionnant à faible rapport signal sur bruit. Étude des boucles numériques par la théorie des chaînes de Markov, des boucles numériques par simulation.
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Acco, Pascal. "Etude de la boucle à verrouillage de phase par impulsions de charge : prise en compte des aspects hybrides." Toulouse, INSA, 2003. http://www.theses.fr/2003ISAT0029.
Анотація:
Nous proposons dans cette thèse une analyse plus fine de la Boucle à Verrouillage de Phase par Impulsions de Charge (CP-PLL). Ce circuit est très utilisé dans l'industrie pour la qualité de son comportement en régime transitoire. Bien que le circuit soit de nature hybride (coexistence d'un système événementiel avec des systèmes à temps continu), sa modélisation et son analyse sont faites en approchant les signaux par des modèles linéaires. Les limites de stabilité de ces modèles sont encore utilisées dans l'industrie à défaut de résultat plus précis. Des modélisations non-linéaires ont été proposées dans la littérature. Elles offrent une grande précision mais aucune méthode d'analyse de la stabilité n'a été développée. Nous proposons une telle méthode basée sur la représentation de ces modèles exacts sous forme de modèles hybrides : on applique ainsi les résultats récents portants sur l'analyse des systèmes hybrides. On obtient un modèle hybride définit par morceaux dont l'étude locale est menée par linéarisation de chaque morceaux autour du point fixe d'intérêt. Un théorème est proposé permettant de déduire la stabilité du système non-linéaire à partir de sa linéarisation par morceaux. La stabilité est alors déduite en utilisant des fonctions de Lyapunov multiples dont l'existence est prouvée par résolution d'inégalités matricielles linéaires. Le conservatisme de la méthode est réduit en utilisant la S-procédure pour relâcher judicieusement les contraintes. On propose ainsi un abaque indiquant une région de stabilité beaucoup plus étendue que celle utilisée jusqu'à présent par les industriels, ces résultats sont soutenus par une réalisation expérimentaleThis thesis proposes a study of the stability of the Charge-Pump Phase Locked Loop (CP-PLL). Performances of the transient response of this circuit explains its large use in industrial design. Although the CP-PLL is an hybrid circuit (discrete time part coexists with continuous time parts), signals are represented and analysed by linear models. As there is no others results, stability limits of these linear models are steel used in the industry. Non-linear models can be found in the literature, these models offer high precision results but no analysis tool involving these non-linear models has been proposed. Using hybrid formalism to rewrite non-linear models, we can apply new results on hybrid stability to achieve this first stability proof based on exact waveforms. A piece-wise non-linear model of the CP-PLL can be studied by linearising each non-linear vector field around the fixed point of interest. A theorem is proposed to deduce the local stability of the non-linear system from its linearisation. Stability test is expressed by linear matrix inequalities (LMI). Using the S-procedure to relax conditions in well-chosen region we reduce drastically the conservatism of the sufficient proof. By this way we propose a new stability condition which is less restrictive than linear systems ones. Experimental results tend to confirm this new stability frontier
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Bouloc, Jeremy. "Système de contrôle pour microscope à force atomique basé sur une boucle à verrouillage de phase entièrement numérique." Thesis, Aix-Marseille, 2012. http://www.theses.fr/2012AIXM4307/document.
Анотація:
Un microscope à force atomique (AFM) est utilisé pour caractériser des matériaux isolant ou semi-conducteur avec une résolution pouvant atteindre l'échelle atomique. Ce microscope est constitué d'un capteur de force couplé à une électronique de contrôle pour pouvoir correctement caractériser ces matériaux. Parmi les différents modes (statique et dynamique), nous nous focalisons essentiellement sur le mode dynamique et plus particulièrement sur le fonctionnement sans contact à modulation de fréquence (FM-AFM). Dans ce mode, le capteur de force est maintenu comme un oscillateur harmonique par le système d'asservissement. Le projet ANR Pnano2008 intitulé : ”Cantilevers en carbure de silicium à piézorésistivité métallique pour AFM dynamique à très haute fréquence" a pour objectif d'augmenter significativement les performances d'un FM-AFM en développant un nouveau capteur de force très haute fréquence. Le but est d'augmenter la sensibilité du capteur et de diminuer le temps nécessaire à l'obtention d'une image de la surface du matériau. Le système de contrôle associé doit être capable de détecter des variations de fréquence de 100mHz pour une fréquence de résonance de 50MHz. Etant donné que les systèmes présents dans l'état de l'art ne permettent pas d'atteindre ces performances, l'objectif de cette thèse fut de développer un nouveau système de contrôle. Celui-ci est entièrement numérique et il est implémenté sur une carte de prototypage basée sur un FPGA. Dans ce mémoire, nous présentons le fonctionnement global du système ainsi que ses caractéristiques principales. Elles portent sur la détection de l'écart de fréquence de résonance du capteur de forceAn atomic force microscope (AFM) is used to characterize insulating materials or semiconductors with a resolution up to the atomic length scale. The microscope includes a force sensor linked to a control electronic in order to properly characterize these materials. Among the various modes (static and dynamic), we focus mainly on the dynamic mode and especially on the frequency modulation mode (FM-AFM). In this mode, the force sensor is maintained as a harmonic oscillator by the servo system. The research project ANR Pnano2008 entitled: "metal piezoresistivity silicon carbide cantilever for very high frequency dynamic AFM" aims to significantly increase the performance of a FM-AFM by developing new very high frequency force sensors. The goal is to increase the sensitivity of the sensor and to decrease the time necessary to obtain topography images of the material. The control system of this new sensor must be able to detect frequency variations as small as 100mHz for cantilevers with resonance frequencies up to 50MHz. Since the state-of-the-art systems doe not present these performances, the objective of this thesis was to develop a new control system. It is fully digital and it is implemented on a FPGA based prototyping board. In this report, we present the system overall functioning and its main features which are related to the cantilever resonant frequency detection. This detection is managed by a phase locked loop (PLL) which is the key element of the system
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Lagutere, Thierry. "Conceptions et modélisations d'oscillateurs et de leurs boucles à verrouillage de phase associées pour des applications de radiocommunications mobiles professionnelles." Poitiers, 2005. http://www.theses.fr/2005POIT2266.
Анотація:
Cette thèse a pour objet la conception et la modélisation d’oscillateurs pour des applications de radiocommunications professionnelles. Une étude préalable de recherche de circuits existants est réalisée pour une intégration sur silicium en technologie CMOS standard. Les conclusions de cette étude aboutissent au choix d’un oscillateur à résonateur LC. Une méthode de conception est aussi détaillée pour optimiser les performances en bruit de phase pour une architecture donnée. Les résultats mesurés confirment la méthodologie et permettent la validation circuit. La structure décrite sera ainsi réutilisable lors de futures migrations technologiques. Une modélisation du circuit en Verilog-A est développée afin d’autoriser, en terme de convergence et de rapidité, la simulation du bruit de phase. Ce modèle utilise essentiellement des paramètres technologiques. Le transfert du modèle en langage VHDL-AMS a permis de simuler l’intégralité de la chaîne de réception avec un langage standardThe topic of this thesis is designing and modelling oscillators for professional mobile phones applications. A first study is carried out with a view to designing on silicon the best circuit using standard CMOS technology. The conclusions of this study lead to the choice of an oscillator using a LC resonator. A design method to achieve better phase noise performances with this schematic is also described. The measurement results both corroborate the methodology and validate the circuit. Therefore, future components involving a change of technology will include the same circuit structure. To increase furthermore the design speed and ease the simulation convergence, a Verilog-A model allowing faster phase noise simulations is conceived. This model uses mainly technology properties as parameters. A VHDL-AMS model is developed using this Verilog-A model to simulate the whole receiving chain with a standard language
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Susplugas, Olivier. "Applications des boucles à verrouillage de délais à la synthèse de fréquences dans les circuits pour communications mobiles." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2003. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00000619.
Анотація:
Les industriels des semi-conducteurs cherchent à simplifier les processus de conception, de production, qui aujourd'hui, pour des raisons de complexité, sont relativement onéreux. L'objectif de cette thèse est d'étudier l'opportunité de concevoir des synthétiseurs de fréquences basés sur les boucles à verrouillage de délais pour des applications analogiques (oscillateur local, horloge pour convertisseurs analogique-numérique et numérique-analogique). Ceux-ci ont l'avantage entre autres, d'être complètement intégrables dans un procédé MOS. Ce travail propose l'étude théorique et le compte rendu de l'expérimentation de deux types de synthétiseurs de fréquences différents. Le premier des synthétiseurs multiplie la fréquence d'un signal de référence par un nombre entier. Si le principe utilisé est déjà étudié depuis quelques années, nous proposons une formulation plus fine de ses performances en bruit et en particulier, nous précisons le spectre de bruit de phase du signal de sortie attendu. Et, nous proposons son application comme oscillateur local de fréquence intermédiaire fixe dans une structure hétérodyne pour GSM. Le second synthétiseur de fréquences est d'une architecture originale. Il permet d'obtenir une horloge dont la fréquence est programmable et équivaut à la fréquence du signal de référence multipliée par un nombre rationnel. La formulation de la théorie de cette nouvelle fonction est établie, et les résultats des tests d'un circuit prototype, commentés. Ses performances lui permettent d'être utilisé comme horloge dans des systèmes de communications mobiles comme cela a pu être démontrer pour une application Bluetooth.
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Akrout, Akram. "Contribution à l’étude des lasers à verrouillage de modes pour les applications en télécommunications." Electronic Thesis or Diss., Evry, Institut national des télécommunications, 2009. http://www.theses.fr/2009TELE0023.
Анотація:
Ce travail de thèse porte sur l’étude des lasers à verrouillage de modes à bâtonnets quantiques (MLL QD) sur le système de matériau InAs/InP en vue de leur utilisation pour les applications télécoms. Contrairement aux lasers à deux sections, nous exploitons, tout au long de cette thèse, le phénomène du mélange à quatre-ondes qui est à l’origine du verrouillage de modes dans ces structures. Une analyse du « chirp » des impulsions générées par ce type de lasers, ainsi qu’une étude théorique et expérimentale pour le compenser, ont été décrites. En particulier, nous démontrons la compensation du « chirp » linéaire par un filtrage et par une fibre présentant une dispersion adéquate. D’autre part, une compensation du « chirp » d’ordre supérieur est possible en utilisant une fibre à dispersion spécifique. Une étude a été consacrée à la gigue temporelle, un autre paramètre crucial pour la plupart des applications utilisant les MLLs QD. Dans une première étape, nous avons mis en œuvre une technique de mesure par cross-corrélation optique pour caractériser la gigue temporelle des MLLs à haute fréquence de répétition. Contrairement à la technique de mesure par analyse spectrale, celle-ci permet d’effectuer des mesures à des fréquences de répétitions supérieures à 50 GHz et sur une plage de fréquence allant de presque 0 Hz à quelques centaines de MHz. Ensuite, nous avons caractérisé des diodes lasers présentant une largeur de raie RF record d’une valeur de 850 Hz. Une valeur de gigue de 500 fs a été mesurée sur la bande de fréquence [150 kHz-320 MHz]. Cette valeur correspond à une amélioration d’un facteur 25 par rapport à la valeur mesurée sur une structure à base de puits quantiques pour les mêmes bornes d’intégration. Nous avons également présenté une étude de la réduction du bruit de phase des MLLs basée sur l’effet de la réinjection optique. Nous avons ainsi obtenu une amélioration du niveau de bruit de phase d’un facteur supérieur à 15 dB par rapport à la technique optoélectronique standard. Ces résultats mettent en évidence le potentiel des MLL QD pour la génération des impulsions à très faibles gigue temporelle et ouvrent la voie pour la conception des oscillateurs tout-optiques à faible bruit de phase. Enfin, nous présentons la génération d’un peigne de fréquences WDM en utilisant un MLL QD. En utilisant une telle source, nous avons démontré une transmission canal par canal sur une distance de 50 km de fibre SMF à un débit de 10 Gbit/s. Ce résultat de toute première importance permet d’envisager l’utilisation des MLLs QD pour la transmission WDMThis PhD thesis deals with the integration of InP based quantum dash mode locked lasers for use in optical communication systems and microwave optoelectronic applications. The properties of pulse and characterization methods are described as well as requirements for application in communication systems. Experimental and analytic method for pulse “chirp” characterization and compensation are also discussed. In particular, we demonstrate that high order dispersion can be compensated using specific fibre length. The characterization of quantum dash based mode locked lasers, has shown their potential to generate high spectral purity self-pulsating signals, with state-of-the-art spectral linewidth of ~ 850 Hz. Especially, the importance of, and way to reduce high-frequency jitter is discussed. Indeed, a novel method for measurement of high-frequency jitter based on optical cross-correlation technique is implemented. Systematic investigation of 10 GHz passively mode locked laser based on InAs/InP quantum dashes emitting at 1.55 µm have demonstrated a reduced value of timing jitter of 500 fs in the 150 kHz – 320 MHz frequency range. Compared to typical passively mode-locked quantum well laser which exhibit timing jitter in the range 12 ps (150 kHz – 50 MHz), our device demonstrates an approximately 25 times improvement in timing jitter. Concerning microwave optoelectronic applications, we demonstrate that a low phase noise oscillator can be obtained using a QD MLL integrated in an optical self injection loop without any opto-electronic or electro-optic conversion. A significant reduction of the -3 dB linewedith as low as 200Hz was obtained thanks to optimised tuning of the optical external cavity length. The phase noise has been reduced from -75dBc/Hz to a level as low as -105dBc/Hz at an offset of 100kHz. This yields to ultra low timing jitter and shows the potential to fabricate simple, and yet low noise oscillators based on semiconductor lasers without any high frequency electronics, photodetector or modulator. Finally, we report, for the first time, error-free transmission of 8 WDM channels over 50 km long single mode fiber at 10 Gbit/s using comb-generation in a quantum dash based mode locked laser. Such good performance paves the way for the use of mode locked-lasers in WDM transmission and allows considering such a solution in an integrated WDM transceiver
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Susplugas, Olivier. "Applications des boucles à verrouillage de délais à la synthèse de fréquences dans les circuits pour communications mobiles." Phd thesis, Ecole nationale supérieure des telecommunications - ENST, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00005765.
Анотація:
Les industriels des semi-conducteurs cherchent à simplifier les processus de conception, de production, qui aujourd'hui, pour des raisons de complexité, sont relativement onéreux. L'objectif de cette thèse est d'étudier l'opportunité de concevoir des synthétiseurs de fréquences basés sur les boucles à verrouillage de délais pour des applications analogiques (oscillateur local, horloge pour convertisseurs analogique-numérique et numérique-analogique). Ceux-ci ont l'avantage entre autres, d'être complètement intégrables dans un procédé MOS. Ce travail propose l'étude théorique et le compte rendu de l'expérimentation de deux types de synthétiseurs de fréquences différents. Le premier des synthétiseurs multiplie la fréquence d'un signal de référence par un nombre entier. Si le principe utilisé est déjà étudié depuis quelques années, nous proposons une formulation plus fine de ses performances en bruit et en particulier, nous précisons le spectre de bruit de phase du signal de sortie attendu. Et, nous proposons son application comme oscillateur local de fréquence intermédiaire fixe dans une structure hétérodyne pour GSM.
Le second synthétiseur de fréquences est d'une architecture originale. Il permet d'obtenir une horloge dont la fréquence est programmable et équivaut à la fréquence du signal de référence multipliée par un nombre rationnel. La formulation de la théorie de cette nouvelle fonction est établie, et les résultats des tests d'un circuit prototype, commentés. Ses performances lui permettent d'être utilisé comme horloge dans des systèmes de communications mobiles comme cela a pu être démontrer pour une application Bluetooth.
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Jay, Jacques. "Système de télémesure de paramètres physiologiques chez l'homme : application à la mesure de la température centrale." Saint-Etienne, 1990. http://www.theses.fr/1990STET4001.
Анотація:
Nous avons étudié et construit un système de mesure et de télétransmission d'un paramètre physiologique du corps humain. Ce système comporte 3 éléments autonomes reliés par ondes électromagnétiques. La mesure s'effectue par un micromodule ingéré par le patient. Une station intermédiaire portée à la ceinture relaye les informations émises par le micromodule vers un récepteur terminal en poste fixe. La structure très simple de l'émetteur intégré à la microcapsule impose un système de recherche automatique, de reconnaissance et de surveillance des émissions. La fréquence de la porteuse modulée en fréquence se situe dans la bande 144-146 Mhz. Les mesures reçues par ce récepteur intermédiaire sont réémises sous forme binaire vers le récepteur terminal sur une porteuse modulée en fréquence dans la bande des 27 Mhz. La portée de cet émetteur est de l'ordre de 50 à 60 mètres. Le récepteur terminal assure le stockage des données (imprimante) et leur affichage. Il peut aussi interfacer avec un microordinateur (RS 232). Parmi les paramètres physiologiques mesurables, nous avons choisi de mesurer la température interne. A cette fin, le capteur intelligent a été miniaturisé grâce à la technologie hybride couches épaisses et a été enrobé de résine biocompatible. Un codage par conversion tension-fréquence est utilisé pour garantir une bonne qualité de transmission. L'émission est assurée avec un rapport cyclique de 10 secondes par 5 minutes, ce qui permet une durée de vie de l'ordre de 48 heures
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Akrout, Akram. "Contribution à l’étude des lasers à verrouillage de modes pour les applications en télécommunications." Thesis, Evry, Institut national des télécommunications, 2009. http://www.theses.fr/2009TELE0023/document.
Анотація:
Ce travail de thèse porte sur l’étude des lasers à verrouillage de modes à bâtonnets quantiques (MLL QD) sur le système de matériau InAs/InP en vue de leur utilisation pour les applications télécoms. Contrairement aux lasers à deux sections, nous exploitons, tout au long de cette thèse, le phénomène du mélange à quatre-ondes qui est à l’origine du verrouillage de modes dans ces structures. Une analyse du « chirp » des impulsions générées par ce type de lasers, ainsi qu’une étude théorique et expérimentale pour le compenser, ont été décrites. En particulier, nous démontrons la compensation du « chirp » linéaire par un filtrage et par une fibre présentant une dispersion adéquate. D’autre part, une compensation du « chirp » d’ordre supérieur est possible en utilisant une fibre à dispersion spécifique. Une étude a été consacrée à la gigue temporelle, un autre paramètre crucial pour la plupart des applications utilisant les MLLs QD. Dans une première étape, nous avons mis en œuvre une technique de mesure par cross-corrélation optique pour caractériser la gigue temporelle des MLLs à haute fréquence de répétition. Contrairement à la technique de mesure par analyse spectrale, celle-ci permet d’effectuer des mesures à des fréquences de répétitions supérieures à 50 GHz et sur une plage de fréquence allant de presque 0 Hz à quelques centaines de MHz. Ensuite, nous avons caractérisé des diodes lasers présentant une largeur de raie RF record d’une valeur de 850 Hz. Une valeur de gigue de 500 fs a été mesurée sur la bande de fréquence [150 kHz-320 MHz]. Cette valeur correspond à une amélioration d’un facteur 25 par rapport à la valeur mesurée sur une structure à base de puits quantiques pour les mêmes bornes d’intégration. Nous avons également présenté une étude de la réduction du bruit de phase des MLLs basée sur l’effet de la réinjection optique. Nous avons ainsi obtenu une amélioration du niveau de bruit de phase d’un facteur supérieur à 15 dB par rapport à la technique optoélectronique standard. Ces résultats mettent en évidence le potentiel des MLL QD pour la génération des impulsions à très faibles gigue temporelle et ouvrent la voie pour la conception des oscillateurs tout-optiques à faible bruit de phase. Enfin, nous présentons la génération d’un peigne de fréquences WDM en utilisant un MLL QD. En utilisant une telle source, nous avons démontré une transmission canal par canal sur une distance de 50 km de fibre SMF à un débit de 10 Gbit/s. Ce résultat de toute première importance permet d’envisager l’utilisation des MLLs QD pour la transmission WDMThis PhD thesis deals with the integration of InP based quantum dash mode locked lasers for use in optical communication systems and microwave optoelectronic applications. The properties of pulse and characterization methods are described as well as requirements for application in communication systems. Experimental and analytic method for pulse “chirp” characterization and compensation are also discussed. In particular, we demonstrate that high order dispersion can be compensated using specific fibre length. The characterization of quantum dash based mode locked lasers, has shown their potential to generate high spectral purity self-pulsating signals, with state-of-the-art spectral linewidth of ~ 850 Hz. Especially, the importance of, and way to reduce high-frequency jitter is discussed. Indeed, a novel method for measurement of high-frequency jitter based on optical cross-correlation technique is implemented. Systematic investigation of 10 GHz passively mode locked laser based on InAs/InP quantum dashes emitting at 1.55 µm have demonstrated a reduced value of timing jitter of 500 fs in the 150 kHz – 320 MHz frequency range. Compared to typical passively mode-locked quantum well laser which exhibit timing jitter in the range 12 ps (150 kHz – 50 MHz), our device demonstrates an approximately 25 times improvement in timing jitter. Concerning microwave optoelectronic applications, we demonstrate that a low phase noise oscillator can be obtained using a QD MLL integrated in an optical self injection loop without any opto-electronic or electro-optic conversion. A significant reduction of the -3 dB linewedith as low as 200Hz was obtained thanks to optimised tuning of the optical external cavity length. The phase noise has been reduced from -75dBc/Hz to a level as low as -105dBc/Hz at an offset of 100kHz. This yields to ultra low timing jitter and shows the potential to fabricate simple, and yet low noise oscillators based on semiconductor lasers without any high frequency electronics, photodetector or modulator. Finally, we report, for the first time, error-free transmission of 8 WDM channels over 50 km long single mode fiber at 10 Gbit/s using comb-generation in a quantum dash based mode locked laser. Such good performance paves the way for the use of mode locked-lasers in WDM transmission and allows considering such a solution in an integrated WDM transceiver
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Ware, Cédric. "Récupération d'horloge par boucle à verrouillage de phase utilisant le mélange à quatre ondes dans un amplificateur optique à semi-conducteurs." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00005767.
Анотація:
Dans le contexte des réseaux de transmission optiques à haut débit, l'on s'intéresse à la récupération d'horloge, fonction critique au niveau de la réception et de la régénération des signaux. À plusieurs dizaines de gigabits par seconde par canal, les boucles à verrouillage de phase électroniques remplissant traditionnellement cette tâche sont difficiles à réaliser. Or il est possible d'en reproduire le schéma à l'aide de composants optiques non-linéaires plus rapides, notamment les amplificateurs optiques à semi-conducteurs.Après une mise en contexte et quelques généralités sur le principe de fonctionnement desdits boucles de phase et amplificateurs optiques, nous présentons deux systèmes de récupération d'horloge utilisant le mélange à quatre ondes dans ces derniers. Cet effet non-linéaire est observé et étudié, ainsi que les dispositifs de récupération d'horloge, dont le fonctionnement est démontré expérimentalement sur des signaux optiques de type RZ et NRZ à 10 Gbps. Des mesures de taux d'erreurs montrent une pénalité négligeable ; on obtient une bande d'accrochage de l'ordre de quelques dizaines de kilohertz, et une gigue de l'ordre de la picoseconde.
Bien que ce débit ne soit plus très impressionnant de nos jours, ces schémas, reposant sur des effets non-linéaires ultrarapides, peuvent être étendus à une utilisation à des débits beaucoup plus élevés (de l'ordre de plusieurs centaines de gigabits par seconde voire au-delà) et à la récupération d'horloge fractionnelle, pour des applications de démultiplexage temporel. Les expériences correspondantes restent à effectuer, ainsi que l'utilisation de composants non-linéaires à faible bruit tels que les fibres optiques microstructurées et le niobate de lithium périodiquement orienté.
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PLOUCHART, JEAN-OLIVIER. "Conception et realisation de circuits mmic a base de transistors bipolaires a heterojonction appliques a la boucle a verrouillage de phase." Paris 6, 1994. http://www.theses.fr/1994PA066229.
Анотація:
Ce travail montre la demarche suivie pour concevoir et realiser des circuits mmic a base de transistor bipolaire a heterojonction. Le tbh gaas/gaa1as est presente d'un point de vue theorique, en decrivant les phenomenes physiques intervenant lors de son fonctionnement. Le transistor est modelise dans les domaines lineaires et non-lineaire pour la conception des mmic. Les circuits radiofrequences intervenant dans les radiotelephones de 2 generation, et les circuits rapides des liaisons a haut debit par fibre optique sont decrits. Le principe de la pll et ses applications pour la synthese de frequence et la recuperation d'horloge sont ensuite presentes. La filiere technologique mmic tbh a ete specifie et optimise de maniere a realiser en seulement 12 etapes des fonctions analogiques, numeriques et de puissance. Nous avons optimise et mesure un ensemble de 8 mmic pour les applications a 1,8 ghz (radiotelephone) et a 10 ghz (communications optiques haut debit). Nous avons realise 4 diviseurs de frequence fonctionnant entre 1 et 18,5 ghz ; un melangeur large bande ayant un gain de conversion positif jusqu'a 18,5 ghz ; deux vco fonctionnant dans les bandes 1,4-1,8 ghz et 8-11 ghz ; un synthetiseur de frequence en bande l. Les resultats obtenus demontrent l'interet du tbh pour ce type d'application
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Ware, Cédric. "Récupération d'horloge par boucle à verrouillage de phase utilisant le mélange à quatre ondes dans un amplificateur optique à semi-conducteurs /." Paris : École nationale supérieure des télécommunications, 2004. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb39179452r.
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Legrand, Fabrice. "Modèles de boucle de poursuite de signaux à spectre étale et méthode d'amélioration de la précision des mesures brutes." Toulouse, INPT, 2002. http://ethesis.inp-toulouse.fr/archive/00000641/.
Анотація:
L'objet de cette thèse est l'amélioration des mesures brutes de phase réalisées sur les signaux à spectre étale émis par les systèmes de radionavigation par satellite tels que GPS. Dans le récepteur, les mesures brutes de phase des codes d'étalement sont réalisées par des boucles à verrouillage de code (DLL) et celles de la phase de la porteuse par des boucles à verrouillage de phase (PLL). L'étude consiste donc en une modélisation fine des boucles numériques utilisées dans les récepteurs actuels et aboutit sur un nouveau modèle linéaire intégrant des effets numériques (tels que ceux induits par l'utilisation de filtres Integrate And Dump numériques) qui n'était pas pris en compte jusqu'à présent, permettant une meilleure prédiction du comportement des boucles par rapport aux anciens modèles analogiques. Une application est proposée sous la forme d'un algorithme adaptatif permettant de minimiser les erreurs de mesures brutes en agissant sur les paramètres des boucles en temps réel.
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Gomez, Agis Fausto. "Récupération d'horloge par verrouillage de phase optoélectronique pour les systèmes de communication optique à ultra haut débit utilisant un comparateur de phase ultra-rapide en niobate de lithium." Paris, ENST, 2008. http://www.theses.fr/2008ENST0018.
Анотація:
Dans le contexte de systèmes de communication optique à très haut débit, l'on s'intéresse à la récupération d'horloge, fonction critique au niveau du récepteur et de la régénération de signaux. Jusqu'à maintenant, au delà du débit de 160 Gbit/s par canal, les boucles a verrouillage de phase électroniques utilisées pour réaliser telle fonction sont difficiles à réaliser. Raison pour laquelle l'on s'intéresse à des méthodes toutes-optiques ou partialement-optiques. Dans ce travail, l'on explore l'extraction d'horloge de signaux OTDM à très haut débit et la synchronisation de signaux sinusoïdaux, à partir d'une une PLL opto-électronique (OEPLL) en exploitant le processus non-linéaire de somme de fréquences réalisé dans des guides d'onde PPLN. La nouveauté de l'OEPLL, ici, est le PPLN qui démontre la récupération d'horloge d'un signal OTDM à 640 Gbit/s. La récupération d'horloge accomplie de manière satisfaisante, établit la première démonstration utilisant un composant PPLN-ARW à de tels débits et la deuxième démonstration à 640 Gbit/s. De plus, la récupération d'horloge d'un signal à 640 Gbit/s transmis sur 50 km de fibre SMF-IDF à été réalisée ainsi que l'extraction, sans erreur (BER 10^-9), d'un canal à 10 Gbit/s avec une pénalité de moins -1 dB. Ce travail donne une description analytique ainsi qu'expérimentale du PPLN en tant que comparateur de phase ultra-rapide pour deux types de signaux, à savoir OTDM et sinusoïdal. De même, des expériences sur la récupération d'horloge qui démontrent tel fonctionnalité sont présentéesIn the context of ultra-high speed optical communication systems, we are focused on clock recovery, a critical function for signal reception and regeneration. At today, beyond the bit-rate of 160 Gbit/s per channel, electronics PLLs employed to perform such task are difficult to implement. So our interest for all-optical or partially-optical methods. In this work, we explore the potential offered by sum-frequency generation in PPLN waveguides, incorporated in a PLLs as a clock recovery unit for sinusoidally-modulated and ultra-high speed OTDM signals. These nonlinear optical devices provide the functionality of an ultra-fast phase comparator, producing an error signal as a function of the phase difference between the envelopes of two optical signals (the data signal and the optical clock). The relevance of an OEPLL based on PPLN is to demonstrate CR of an ultra-high speed OTDM signals at 640 Gbit/s. Clock extraction successfully achieved, establishes the first demonstration using an ARW-PPLN device at such bit rates and the second CR demonstration at 640 Gbit/s. Additionally, a full 640 Gbit/s transmission experiment (transmission and clock recovery), over a span of 50 km of SMF-IDF fiber is conducted. Successful channel extraction of a 10 Gbit/s tributary is achieved with error-free performance (BER 10^-9) and a power penalty to less than 1 dB. An analytical description and experimental demonstrations of PPLN waveguides as ultra-fast phase comparators for both types of signals are presented. In the same way, CR experiments demonstrating the potential of these devices for the pursued application are provided
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HEDAYAT, DARYOUCHE CHRISTIAN. "Modelisation et simulation a haut niveau du fonctionnement et des caracteristiques de la boucle a verrouillage de phase a pompe de charges." Nice, 1998. http://www.theses.fr/1998NICE5252.
Анотація:
Les circuits pll a pompe de charges appartiennent a la famille des systemes non-lineaires ayant une nature a la fois analogique et numerique. A cause de ce caractere hybride, leur fonctionnement transitoire ne peut etre represente rigoureusement par les theories des systemes asservis analogiques ou numeriques conventionnels. L'objectif du present travail de these a ete d'etablir un modele mathematique de haut niveau capable de decrire de maniere exacte le comportement dynamique des boucles du 2#n#d et du 3#e#m#e ordre. En inserant les expressions recurrentes issues de cette modelisation au sein d'un programme de simulation iterative ecrit en langage c, nous avons mis en place un simulateur evenementiel -simpll- dont nous avons verifie la validite en comparant ses predictions a celles obtenues par le simulateur de bas niveau spice. Dans une premiere partie nous avons utilise ce simulateur pour explorer la stabilite de la cp-pll ainsi que le caractere fortement non-lineaire de sa reponse transitoire. Nous avons ainsi mis en evidence le comportement chaotique se manifestant avant l'accrochage du systeme. Nous avons montre que l'impact des parametres macroscopiques et des conditions initiales sur les performances du systeme releve d'une influence erratique que seule une approche statistique a permis de caracteriser. L'etude de la reaction de la boucle a un bruit de phase perturbant sont entree a montre l'existence de valeurs singulieres des parametres macroscopiques permettant une attenuation optimale du bruit transmis en sortie. Dans une deuxieme partie nous avons modelise les deux imperfections majeures de la boucle, soient la zone morte du detecteur de phase-frequence et la non-linearite de l'oscillateur controle en tension (vco). L'observation de leurs influences sur les performances de la boucle a revele une degradation de la rapidite d'accrochage et de convergence. Enfin, dans une derniere partie, nous avons examine les avantages dont on beneficie en utilisant un detecteur de phase plus evoluee comportant 5 etats de correction au lieu des 3 etats classiques. Cette structure permet d'accelerer le processus d'accrochage tout en reduisant le bruit de sortie. Par ailleurs, nous avons montre que ce type de detecteur de phase a 5 etats peut etre utilise pour faire une detection en temps reel de l'accrochage.
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Mannino, Christian. "Architecture configurable d'une boucle à verrouillage de phase totalement numérique : application à la mesure de gigue et de la dérive en fréquence en télévision numérique." Nancy 1, 2006. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/SCD_T_2006_0171_MANNINO.pdf.
Анотація:
En télévision numérique, les informations sont transmises en mode asynchrone à l'aide de trames. Les dispersions fréquentielles ou la gigue du signal transmis peuvent avoir un effet significatif sur la qualité de la réception. Le travaille de thèse présenté porte sur l'étude et la caractérisation d'une boucle à verrouillage totalement numérique (ADPLL) associée à un ensemble de fonctions de mesure des dispersions et de la gigue. L’ADPLL conçue permet la régénération d'horloges par synchronisation sur des horodateurs. L’implémentation est rendu possible grâce à l’utilisation d’un synthétiseur de fréquence original basée sur une technique d’avance ou de retard de phase. La solution est utilisée dans un système de mesure des paramètres de gigue, erreur de fréquence centrale, et dérive pour l'évaluation de la qualité de service en télévision numérique terrestre (DVB-T). Le système est optimisé en ressources pour mesurer les paramètres de chaque programme d’un flux DVB-TIn digital television, the information are transmitted in asynchronous mode within frames. Frequency dispersions or the jitter of the transmitted signal can have a significant effect on reception quality. The work of the thesis presented relates to the study and the characterization of an All-Digital Phase Locked Loop (ADPLL) associated to a set of measurement functions of dispersions and jitter. The designed ADPLL allows the clock recovery by synchronisation on time stamps. The implementation is made possible thanks to the use of an original frequency synthesizer based on a technique of delaying or advancing the phase. The solution is used in a measurement system of jitter, frequency error and drift parameters for the quality of service evaluation in digital terrestrial television (DVB-T). The system is optimised in term of resources to measure the parameters of each program of a DVB-T stream
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Mannino, Christian Weber Serge. "Architecture configurable d'une boucle à verrouillage de phase totalement numérique application à la mesure de gigue et de la dérive en fréquence en télévision numérique /." [S.l.] : [s.n.], 2006. http://www.scd.uhp-nancy.fr/docnum/SCD_T_2006_0171_MANNINO.pdf.
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Kassa, Wosen Eshetu. "Modélisation électrique de laser semi-conducteurs pour les communications à haut débit de données." Thesis, Paris Est, 2015. http://www.theses.fr/2015PEST1016/document.
Анотація:
Cette distinction est également valable pour le genre des individus (homme/femme). L'étude menée a montré que l'approche utilisant l'information spectrale des contours des phalanges permet une identification par seulement trois phalanges, à un taux EER (Equal Error Rate) inférieur à 0.24 %. Par ailleurs, il a été constaté « de manière surprenante » que la technique fondée sur les rapports de vraisemblance entre les phalanges permet d'atteindre un taux d'identification de 100 % et un taux d'EER de 0.37 %, avec une seule phalange. Hormis l'aspect identification/authentification, notre étude s'est penchée sur l'optimisation de la dose de rayonnement permettant une identification saine des individus. Ainsi, il a été démontré qu'il était possible d'acquérir plus de 12500/an d'images radiographiques de la main, sans pour autant dépasser le seuil administratif de 0.25 mSvL'avancement de la communication numérique optique dans les réseaux longue distance et d'accès a déclenché les technologies émergentes dans le domaine micro-ondes / ondes millimétriques. Ces systèmes hybrides sont fortement influencés non seulement par les déficiences de liens optiques mais aussi des effets de circuits électriques. Les effets optiques et électriques peuvent être ainsi étudiés en même temps en utilisant des outils assistés par ordinateur en développant des modèles de circuit équivalent de l'ensemble des composants de liaison tels que les lasers à semi-conducteurs, modulateurs, photo-détecteurs et fibre optique. Dans cette thèse, les représentations de circuit des composants de liaison photoniques sont développées pour étudier des architectures différentes. Depuis la source de lumière optique est le principal facteur limitant de la liaison optique, une attention particulière est accordée aux caractéristiques, y compris les plus importants de simples lasers en mode semi-conducteurs. Le modèle de circuit équivalent de laser qui représente l'enveloppe du signal optique est modifié pour inclure les propriétés de bruit de phase du laser. Cette modification est particulièrement nécessaire d'étudier les systèmes où le bruit de phase optique est important. Ces systèmes comprennent des systèmes de télécommande hétérodynes optiques et des systèmes auto-hétérodynes optiques. Les résultats de mesure des caractéristiques de laser sont comparés aux résultats de simulation afin de valider le modèle de circuit équivalent dans des conditions différentes. Il est démontré que le modèle de circuit équivalent peut prédire avec précision les comportements des composants pour les simulations au niveau du système. Pour démontrer la capacité du modèle de circuit équivalent de la liaison photonique pour analyser les systèmes micro-ondes / ondes millimétriques, le nouveau modèle de circuit du laser avec les modèles comportementaux des autres composants sont utilisés pour caractériser différents radio sur fibre (RoF) liens tels que la modulation d'intensité - détection directe (IM-DD) et les systèmes RoF hétérodynes optique. Signal sans fil avec des spécifications conformes à la norme de IEEE 802.15.3c pour la bande de fréquence à ondes millimétriques est transmis sur les liens RoF. La performance du système est analysée sur la base de l'évaluation de l'EVM. L'analyse montre que l'analyse efficace des systèmes de photonique micro-ondes / ondes millimétriques est obtenue en utilisant des modèles de circuit qui nous permet de prendre en compte les comportements à la fois électriques et optiques en même tempsThe advancement of digital optical communication in the long-haul and access networks has triggered emerging technologies in the microwave/millimeter-wave domain. These hybrid systems are highly influenced not only by the optical link impairments but also electrical circuit effects. The optical and electrical effects can be well studied at the same time using computer aided tools by developing equivalent circuit models of the whole link components such as semiconductor lasers, modulators, photo detectors and optical fiber. In this thesis, circuit representations of the photonic link components are developed to study different architectures. Since the optical light source is the main limiting factor of the optical link, particular attention is given to including the most important characteristics of single mode semiconductor lasers. The laser equivalent circuit model which represents the envelope of the optical signal is modified to include the laser phase noise properties. This modification is particularly necessary to study systems where the optical phase noise is important. Such systems include optical remote heterodyne systems and optical self-heterodyne systems. Measurement results of the laser characteristics are compared with simulation results in order to validate the equivalent circuit model under different conditions. It is shown that the equivalent circuit model can precisely predict the component behaviors for system level simulations. To demonstrate the capability of the equivalent circuit model of the photonic link to analyze microwave/millimeter-wave systems, the new circuit model of the laser along with the behavioral models of other components are used to characterize different radio-over-fiber (RoF) links such as intensity modulation – direct detection (IM-DD) and optical heterodyne RoF systems. Wireless signal with specifications complying with IEEE 802.15.3c standard for the millimeter-wave frequency band is transmitted over the RoF links. The system performance is analyzed based on EVM evaluation. The analysis shows that effective analysis of microwave/millimeter-wave photonics systems is achieved by using circuit models which allows us to take into account both electrical and optical behaviors at the same time
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Roubadia, Régis. "Conception de PLL à large bande passante et faible bruit de phase en technologie CMOS submicronique." Montpellier 2, 2007. http://www.theses.fr/2007MON20116.
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Sié, Mathilde. "Synthétiseurs de fréquence monolithiques micro-ondes à 10 et 20 GHz en technologies BiCMOS SiGe 0,35 et 0,25 µm." Toulouse 3, 2004. http://www.theses.fr/2004TOU30296.
Анотація:
Le développement des technologies BiCMOS Silicium/Germanium (SiGe) permet aujourd'hui l'intégration de systèmes radio-fréquences (RF) complets (RF+bande de base) sur une seule puce et à faible coût. Les transistors bipolaires de telles filières sont en effet capables d'atteindre des fréquences de transition de plusieurs dizaines de gigahertz, assurant ainsi la réalisation de fonctions du domaine RF telles que l'amplification, le mélange, la division de fréquence analogique et numérique, la comparaison phase/fréquence analogique et numérique, etc. De plus, la compatibilité de ces technologies avec les technologies CMOS existantes autorise la réalisation simultanée de systèmes de traitement du signal numériques (et/ou analogiques) complets dans la bande de base. Le point faible de ces technologies reste cependant la difficulté d'obtenir des composants passifs de bonne qualité. Un challenge apparaît lorsqu'il s'agit de reconsidérer la conception des architectures existantes afin de se satisfaire de ces composants intégrés passifs peu performants, voire de s'en passer complètement. Une solution consiste alors à numériser au maximum les diverses fonctions précédemment citées. Le travail de thèse porte sur l'étude de faisabilité de la synthèse de fréquence en bande X et K, entièrement intégrée en technologie SiGe et basée sur la boucle à verrouillage de phase. On s'intéresse plus particulièrement à la numérisation des diviseurs hyperfréquences et des comparateurs phase/fréquence utilisés dans la boucle, le VCO restant par ailleurs analogique. Des solutions de conception innovantes sont proposées en terme de montée en fréquence et de réduction des phénomènes parasites inhérents aux structures habituellement rencontrées à plus basse fréquence. La thèse se conclut par l'intégration des diviseurs et comparateurs conçus dans cette thèse avec des VCOs conçus lors d'une thèse déjà soutenue afin de former des synthèses de fréquence à 10 et 20 GHzNowadays, the development of Silicium/Germanium BiCMOS technologies permits the low-cost integration of complete RF systems onto a single chip. Bipolar transistors of these processes are effectively capable of attaining transition frequencies in the order of tens of GHz, thus insuring the realization of RF domain functions such as amplification, mixing, digital and analog frequency division, digital and analog phase/frequency comparison, etc. In addition, the compatibility of these technologies with existing CMOS technologies allows integration with base band digital (or analog) signal processing. A difficult challenge arises when reconsidering designs of existing architectures to compensate for the relatively poor performance of integrated passive components. One solution consists of digitizing as many functions as possible. The aim of this thesis is to study the feasability of X and K band frequency synthesizers based on a PLL entirely integrated in SiGe technologies. In particular, this work focuses on the digitization of frequency dividers and phase/frequency detectors used in PLLs, while maintaining an analog VCO. Innovative design solutions are proposed to increase the operating frequency while reducing inherent parasitics in commonly used structures. This thesis concludes with the integration of divider and comparator designs with VCO, designed in a previous thesis, to form two frequency synthesizers, one operating at 10 GHz and an other at 20 GHz
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SIE, Mathilde. "Synthétiseurs de fréquence monolithiques micro-ondes à 10 et 20 GHz en technologies BiCMOS SiGe 0,25 et 0,35 um." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00010235.
Анотація:
Le développement des technologies BiCMOS Silicium/Germanium (SiGe) permet aujourd'hui l'intégration de systèmes radio-fréquences (RF) complets (RF+bande de base) sur une seule puce et à faible coût. Les transistors bipolaires de telles filières sont en effet capables d'atteindre des fréquences de transition de plusieurs dizaines de gigahertz, assurant ainsi la réalisation de fonctions du domaine RF telles que l'amplification, le mélange, la division de fréquence analogique et numérique, la comparaison phase/fréquence analogique et numérique, etc. De plus, la compatibilité de ces technologies avec les technologies CMOS existantes autorise la réalisation simultanée de systèmes de traitement du signal numériques (et/ou analogiques) complets dans la bande de base. Le point faible de ces technologies reste cependant la difficulté d'obtenir des composants passifs de bonne qualité. Un challenge apparaît lorsqu'il s'agit de reconsidérer la conception des architectures existantes afin de se satisfaire de ces composants intégrés passifs peu performants, voire de s'en passer complètement. Une solution consiste alors à numériser au maximum les diverses fonctions précédemment citées. Le travail de thèse porte sur l'étude de faisabilité de la synthèse de fréquence en bande X et K, entièrement intégrée en technologie SiGe et basée sur la boucle à verrouillage de phase. On s'intéresse plus particulièrement à la numérisation des diviseurs hyperfréquences et des comparateurs phase/fréquence utilisés dans la boucle, le VCO restant par ailleurs analogique. Des solutions de conception innovantes sont proposées en terme de montée en fréquence et de réduction des phénomènes parasites inhérents aux structures habituellement rencontrées à plus basse fréquence. La thèse se conclut par l'intégration des diviseurs et comparateurs conçus dans cette thèse avec des VCOs conçus lors d'une thèse déjà soutenue afin de former des synthèses de fréquence à 10 et 20 GHz.
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Lewandowski, Grégory. "Nouvelles architectures de sources stables programmables en gamme millimétrique et centimétrique." Lille 1, 2000. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2000/50376-2000-71.pdf.
Анотація:
De nombreux systemes de communication en gamme centimetrique et millimetrique connaissent un developpement considerable et concernent des applications nombreuses et variees, que ce soit des applications fixes, comme la communication entre stations de base, les systemes satellitaires multimedia en orbite basse ou moyenne ou la t. V distribution dans la bande 28-42 ghz ou encore des applications mobiles comme les reseaux locaux intra-batiment. La conception d'oscillateurs locaux (ol) a faible bruit de phase reste un point dur dans la mise en uvre de ces systemes de communication. Or les performances de bruit de ces sources determinent directement la capacite des equipements a transmettre l'information par voie hertzienne en terme de debit et de taux d'erreur par bit (teb). Ce travail de these a donc consiste a etudier de nouvelles architectures de sources stables programmables en frequence afin de minimiser le bruit de phase de ces sources. Pour cela nous avons developpe un modele analytique comportemental du bruit de phase de sources programmables en frequence a boucles a verrouillage de phase et/ou frequence. Ce modele nous a permis de calculer le bruit de phase de differentes architectures de sources stables. Cette etude d'architectures a debouche sur le choix d'une solution, base sur l'utilisation d'une double boucle a verrouillage de phase et de frequence. Nous avons ensuite concu et realise les differents circuits necessaires a la realisation d'un demonstrateur. Ce demonstrateur a ensuite ete assemble, caracterise et donne d'assez bons resultats notamment en terme de bruit de phase.
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Wong, King-Wah. "Conception de circuits MMIC BiCMOS SiGe appliqués à la synthèse de fréquence fractionnaire." Toulouse 3, 2003. http://www.theses.fr/2003TOU30238.
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Cheynet, De Beaupré Vincent. "Dispositifs à Faible Coût Appliqués à la Synthèse de Fréquences et à la Modulation FSK pour les Systèmes de Radiocommunication." Phd thesis, Université de Provence - Aix-Marseille I, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00395267.
Анотація:
Les récentes avancées des applications de télécommunication radio-fréquences (RF), l'augmentation des fréquences d'opération des microprocesseurs et les possibilités de stockage de données rapides ont pour conséquence une expansion exponentielle du volume de données échangées. Ce développement a été permis et a engendré une demande croissante de systèmes de télécommunication de plus en plus performants, que ce soit en terme de débit, de flexibilité des réseaux, et bien évidement de coût des systèmes.Tous les systèmes de communication modernes requièrent un signal périodique stable pour fournir une base de temps nécessaire à la synchronisation, à l'alignement des horloges d'échantillonnage, à la récupération d'horloge ou encore à la synthèse de fréquence. Le verrouillage de phase est une des principales techniques pour répondre à ces besoins.
L'enjeu de ce travail de thèse est de concevoir, réaliser et caractériser une boucle à verrouillage de phase capable de s'intégrer dans un système de télécommunication développé en partenariat entre la société STMicroelectronics et l'Institut Matériaux Microélectronique Nanosciences de Provence (IM2NP). Ce système faible coût, faible consommation, réalisé en technologie CMOS est destiné à des applications de type réseaux personnels sans fils. Des contraintes fortes en terme de surface silicium, consommation, réactivité de la boucle et de précision fréquentielle sont les éléments directeurs de la conception de cette PLL. La boucle réalisée devra être capable de fonctionner en synthétiseur de fréquence et en modulateur FSK. Une attention particulière sera portée à l'oscillateur contrôlé en tension, véritable coeur de la PLL proposée.
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Lagareste, Vincent. "Contribution à l'étude de nouvelles architectures de synthétiseur de fréquence." Bordeaux 1, 2006. http://www.theses.fr/2006BOR13230.
Анотація:
Cette thèse concerne l’étude de nouvelles architectures de synthétiseur de fréquence situées dans une chaîne d’émission et de réception radiofréquence. La synthèse de fréquence génère une fréquence permettant le déplacement en fréquence (par le biais de mélangeur) du signal reçu ou émis pour son traitement ou son émission. Il existe plusieurs type de synthétiseur de fréquence mais nous nous focaliserons sur la boucle a verrouillage de phase (PLL). Les performances du synthétiseur de fréquence a base de boucle a verrouillage de phase se définissent par sa rapidité de réaction, sa consommation, son bruit et la surface de silicium occupée. Ce travail est décomposé en trois parties : dans la première partie, une nouvelle architecture de synthétiseur de fréquence dite composite est présentée. Cette nouvelle architecture a pour objectif d’augmenter la bande passante du synthétiseur de fréquence afin de minimiser les contraintes en termes de bruit sur l’oscillateur contrôlé en tension (VCO). La deuxième partie traite de l’étude d’un nouveau comparateur de phase permettant d’obtenir une fréquence de référence supérieure au pas de synthèse avec un diviseur entier. Ce circuit a été réalisé en technologie BiCMOS 0. 25µm de STMicroelectronics. Dans la troisième partie l’étude des filtres d’ordre non entier est introduite pour répondre au mieux aux trois contraintes majeurs de la boucle a verrouillage de phase : la bande passante, la marge de phase et la rejection des hautes fréquences (rapidité, stabilité et pureté spectrale) ou pour permettre une intégration sur silicium du filtre en s’affranchissant des dispersions de fabricationThis thesis is dedicated to new frequency synthesizer architectures study, located in radio frequency emission and reception chain. The frequency synthesizer generates a frequency allowing the received or emitted signal frequency displacement (by mixer) for its treatment or its emission. There is several type of frequency synthesizer but we will focus on phase locked loop (PLL). The PLL based frequency synthesizer performances are defined by its settling time, noise, consumption and silicon area. This work is broken up into three parts: a new architecture of frequency synthesizer, composite PLL, is presented in the first part. This new architecture aims to increase the frequency synthesizer band-width in order to minimize the voltage controlled oscillator (VCO) constraints in terms of noise. In the second part of the study, a new phase comparator is introduced to obtain a reference frequency higher than the synthesis step with an integer divider. This circuit is designed and measured in STMicroelectronics BiCMOS 0. 25µm technology. Into the third part, the non integer order filter is study to answer, as well as possible, the three major PLL constraints : the band-width, the phase margin and the high frequencies rejection (speed, stability and spectral purity) or to allow the filter silicon integration for the process spread immunity
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WONG, Wa. "Conception de circuits MMIC BiMOS SiGe appliqués à la synthèse de fréquence fractionnaire." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011081.
Анотація:
L'intégration des circuits est au centre de l'enjeu lié à la réduction de l'encombrement et des coûts de fabrication des systèmes de télécommunication. Dans les systèmes d'émission et de réception, la génération de fréquence issue de l'oscillateur local va permettre la transposition du signal modulé autour de la porteuse vers une fréquence intermédiaire ou vers le signal en bande de base (et inversement pour l'émetteur). La synthèse de fréquence est généralement assurée par une boucle à verrouillage de phase (PLL). L'objectif de ce travail de thèse consiste à réaliser une PLL fractionnaire intégrée en bande X (8 GHz-12 GHz) en technologie BiCMOS. Dans un premier temps, un démonstrateur de PLL à division entière intégrée est présenté, pour lequel nous décrirons les spécifications et les méthodes. Les différents éléments constitutifs de la PLL numérique sont présentés pour lesquels nous évaluerons les spécifications en bruit. Cette étude permet d'établir un bilan de performances mettant en avant l'enjeu des caractéristiques dynamiques et en bruit lors de la conception d'un oscillateur contrôlé en tension. L'étude et la conception de l'oscillateur contrôlé en tension constituent l'objet du second chapitre. Les principes fondamentaux de la conception d'un oscillateur en technologie monolithique sont présentés. La nécessité de simuler correctement les performances du circuit, et tout particulièrement le bruit de phase, est mise en avant. La conception de deux oscillateurs contrôlés en tension est présentée (une topologie parallèle et une topologie série). La méthodologie de conception met en avant la prépondérance du phénomène de conversion de la source de bruit en courant sur la jonction base-émetteur du transistor : l'optimisation du bruit de phase est basée sur la minimisation de cette conversion. Sur la base de l'identification et de la localisation de la source de bruit prépondérante responsable du bruit de phase, nous proposons une solution de polarisation hybride afin de diminuer le bruit de phase en court-circuitant la source de bruit en courant. Une conception d'oscillateur contrôlé en tension à 20 GHz est aussi entreprise sur un concept de topologie push-push permettant d'atteindre un niveau de bruit de phase définissant l'état de l'art pour cette technologie et cette fréquence d'oscillation. Enfin, dans le dernier chapitre, nous étudions la division fractionnaire et décrivons la mise en oeuvre de la PLL toute intégrée : les différents types de circuits de la division fractionnaire sont exposés, et une étude spécifique de la topologie mise en place est présentée. Le bruit de phase de l'ensemble est estimé, mettant en avant la contribution en bruit du filtre qui est particulièrement problématique en solution toute intégrée
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Lagareste, Vincent. "Contribution à l'étude de nouvelles architectures de synthétiseur de fréquence." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00184542.
Анотація:
De nouvelles architectures de synthétiseur de fréquence sont proposées basées soit sur la mise en parallèle de boucles (PLL composite), soit la mise en oeuvre d'un comparateur PFD multiphase, soit l'introduction d'un ordre non entier dans le filtre de boucle. A chaque fois, une augmentation sensible de la bande passante est obtenue, permettant en retour une optimisation du bruit de phase du générateur de fréquence.
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Mazouffre, Olivier. "Conception de synthèses de fréquences à 24 GHz à base de diviseurs à mémoires D en technologies silicium avancées." Thesis, Bordeaux 1, 2008. http://www.theses.fr/2008BOR13740/document.
Анотація:
La synthèse de fréquences est une fonction largement utilisée dans les émetteur-récepteurs radios. En général, la fonction synthèse de fréquence est réalisée à l’aide d’une boucle à verrouillage de phase utilisant des diviseurs de fréquence numériques. Cette thèse présente un nouveau type de diviseur de fréquence faisant appel à des mémoires D et son application à la synthèse de fréquences. Ce nouveau diviseur permet de repousser les limites des diviseurs numériques classiques à bascules D, en matière de fréquence maximale de fonctionnement et de consommation, tout en conservant leur souplesse d’utilisation. La première partie de cette thèse présente les techniques usuelles de réalisation des synthèses de fréquence et des diviseurs de fréquences, ainsi que le nouveau diviseur SRO à base de mémoires D, sujet de ces travaux. Une étude détaillée de ce diviseur est réalisée avec un premier modèle utilisant une approche numérique, puis un second plus réaliste faisant appel à une modélisation de type analogique. Cette étude démontre que ce nouveau diviseur SRO est capable de fonctionner à une fréquence plus élevée ou avec une consommation moindre, tout en réalisant les mêmes facteurs de division, que les diviseurs classiques à bascules D. La dernière partie de cette thèse présente plusieurs implémentations en technologies CMOS et BiCMOS de ST Microelectronics du diviseur SRO. En particulier son implémentation dans deux synthétiseurs de fréquences fractionnaires à 24 GHz montre son intérêt de part la réduction significative de consommation obtenue, tout en conservant une structure simple utilisant une surface de silicium réduiteFrequency synthesis is almost used in all RF transceivers, where this function is usually achieved by using phase-locked-loop circuits. Most often, the phase-locked-loop includes digital frequency dividers in the feedback that present high power dissipation and low maximum frequency at gigahertz frequencies. This thesis presents a versatile new D latch-based divider that improves these issues and its application to frequency synthesis. The first part presents several frequency synthesis techniques and theirs main characteristics. Then is described various classical frequency dividers and the proposed new D latch-based SRO divider. A detailed study of the SRO divider is presented with two approaches, the digital one and the analogue one. This study demonstrates the benefit of the SRO divider in terms of power dissipation and speed compared with the widely used D flip-flop based dividers. The last part presents several implementations of the SRO divider in CMOS and BiCMOS processes of ST Microelectronics. Particularly, the SRO divider was implemented in two 24 GHz fractional synthesizers, where it demonstrates its interest for reduction of power dissipation while using small silicon area
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Withitsoonthorn, Suwimol. "Photodiode UTC et oscillateur différentiel commande en tension à base de TBdH InP pour récupération d'horloge dans un réseau de transmission optique à très haut débit." Paris 6, 2004. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00006403v2.
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Ali, Ehsan. "Fast and efficient modeling and design methodology of arbitrary ordered mixed-signal PLLs." Thesis, Aix-Marseille, 2015. http://www.theses.fr/2015AIXM4352.
Анотація:
La boucle à verrouillage de phase est essentielle dans la génération et la synthèse de fréquence, présent dans les communications RF, l’instrumentation, les capteurs ainsi que beaucoup d’autres domaines. Il existe deux types de dispositifs: la PLL numérique et la PLL analogique. La PLL numérique est essentiellement utilisée dans le domaine de l’instrumentation et dans la génération d’horloge, où les fréquences sont relativement faibles. Quant à la PLL analogique, elle est plus utilisée dans les communications sans fil ainsi que dans les transmetteurs à haut débit, dont la fréquence de fonctionnement est de l’ordre du GHz. Etant donné qu’une PLL est au moins du second ordre, elle peut être sujette à une instabilité pouvant mener à un disfonctionnement du système. Ainsi la méthodologie de conception d’un tel système comporte plusieurs étapes : 1) modélisation linéaire, 2) modélisation comportemental, 3) simulation niveau transistor. Les simulations électriques du comportement transitoire d’une PLL sont très gourmandes en temps. En effet des calculs dont la complexité croit avec le facteur de division sont effectués à chaque itération du signal de référence. Cela constitue un frein technologique, et rend la conception d’une PLL très difficile. Cette thèse se focalise sur le modèle comportemental des PLL analogiques fonctionnant avec des pompes de charge commandées en tension, dont la caractéristique du temps de démarrage qui est hautement non linéaire et même des fois chaotique est sujet critique. L’objectif principal est d’établir une méthodologie de conception efficiente pour les PLL analogiques et leur caractérisation en utilisant la technique évènementielleThe Charge-Pump Phase Locked Loop (CP-PLL) is a mixed-signal system and the important block for the frequency generation or frequency synthesis in radio frequency communications, instrumentations, metrology, sensors and so on. There are two types of devices: a full digital PLL and an analog PLL. The fully digital PLL is mainly used in instrumentation field and in clock and data recovery circuits where moderate frequency operation is used. For wireless communication or high data-rate optical transceiver analog CP-PLL is the most used architecture where the operating frequency is in the range of GHz. Since a PLL is at least a second order system, it is subjected to an instability that can lead to non-functional device. Thus, common design methodology contains several steps including i) Linear models ii) Behavioral modeling iii) and transistor level simulations. Electrical simulation (like SPICE) of the transient operation of PLL is time consuming and may take up to several weeks. In fact, the simulator must perform, for each time step of the reference signal, calculations where complexity increases with the division factor. This is known as technological bottleneck, designing a PLL at transistor level is very hard in a reasonable time. In this thesis the work is focused on the behavioral modeling of CP-PLL operating with voltage switched charge-pump (VSCP), where the characterization of its transient time “off-locking” and highly non-linear and even in chaotic mode remains a critical issue. The main objective is to establish a fast and efficient modeling and design methodology of high order CP-PLL and its characterization using the event driven technique
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Roche, Sébastien. "Méthodes de poursuite de phase pour signaux GNSS multifréquence en environnement dégradé." Thesis, Toulouse, ISAE, 2013. http://www.theses.fr/2013ESAE0047/document.
Анотація:
La thèse a pour but de développer des algorithmes robustes de poursuite de phase multifréquence en environnement dégradé. L’objectif est d’élaborer de nouvelles structures pouvant opérer à des niveaux de rapport signal à bruit inférieurs aux limites des algorithmes actuellement implémentés dans des récepteurs grand public. Les problèmes de robustesse des algorithmes d’estimation de phase étant en grande partie causés par le phénomène de sauts de cycle, les différents axes de recherche se sont focalisés sur des nouvelles approches de développement de phase au sein des structures de poursuite. Pour ce faire, deux approches ont été étudiées et testées. Dans un premier temps, deux structures de poursuite monofréquence basées sur une DPLL conventionnelle ont été développées. Ces structures disposent d’un système externe de développement de phase visant à prédire et pré-compenser la sortie du discriminateur grâce à l’analyse des sorties du discriminateur ou des sorties du filtre de boucle. La réduction de la dynamique à estimer va alors permettre de réduire l’apparition des sauts de cycle se produisant au niveau du discriminateur. Par la suite, ce système de développement de phase a été adapté à la poursuite de phase multifréquence. Grâce à l’exploitation de la diversité en fréquence offerte par les signaux de navigation (i.e., de la proportionnalité des fréquences Doppler), il a été possible de mettre en place une étape de fusion de données qui a permis d’améliorer la précision de la prédiction de la sortie du discriminateur et donc d’améliorer la robustesse de la structure. Dans un second temps, les travaux de recherche se son taxés sur une nouvelle approche de poursuite de phase et de correction du phénomène de sauts de cycle basée sur une technique de filtrage Bayésien variationnel. Toujours en exploitant la diversité en fréquence des signaux de navigation, cette méthode suppose un modèle de dynamique de phase Markovien qui va imposer une certaine continuité de l’estimation et va permettre de fournir une estimation de phase développéeThis thesis aims at introducing multifrequency phase tracking algorithms operating in low C/N0environment. The objective is to develop new structures whose tracking limits are lower than thatof current algorithms used in mass market receivers. Phase tracking suffers from a lack of robustnessdue to the cycle slip phenomenon. Works have thus been focused on elaborating new phaseunwrapping systems. To do so, two different tracking approaches were studied. First, we have developed new monofrequency tracking loops based on a conventional DPLL. These structures aimat predicting the discriminator output by analyzing, thanks to a polynomial model, the last outputsamples of either the discriminator or the loop filter. Once the discriminator output is predicted,the estimated value is pre-compensated so that the phase dynamics to be tracked is reduced aswell as the cycle slip rate. Then, the unwrapping structure analyzing the loop filter outputs hasbeen extended to multifrequency signals. Using a data fusion step, the new multifrequency structuretakes advantage of the frequency diversity of a GNSS signal (i.e., proportionality of Dopplerfrequencies) to improve the tracking performances. Secondly, studies have been focused on developing a new multifrequency tracking algorithm using variational Bayesian filtering technique.This tracking method, which also uses the GNSS frequency diversity, assumes a Markovian phasedynamics that enforces the smoothness of the phase estimation and unwraps it
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Valenta, Václav. "Frequency synthesis for cognitive multi-radio." Phd thesis, Université Paris-Est, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00597461.
Анотація:
This doctoral thesis deals with design aspects of a reconfigurable frequency synthesizer for flexible radio transceivers in future cognitive multi-radios. The frequency bandwidth to be covered by this multi-radio synthesizer corresponds to the frequency bands of the most diffused wireless communication standards in the frequency band 800 MHz to 6 GHz. Since multi-standard operation is required, the synthesizer must fulfil the most stringent and sometimes conflicting requirements. Given these requirements, a novel approach for multi-mode frequency synthesis has been conceived. A hybrid phase locked loop based frequency synthesizer has been proposed and a novel switching protocol has been presented and validated on an experimental evaluation board. This approach combines fractional-N and integer-N modes of operation with switched loop filter topology. Compared to standard PLL techniques, the hybrid configuration provides a great flexibility in terms of reconfiguration and moreover, it offers relatively low circuit complexity and low power consumption. This architecture provides reconfiguration of the loop bandwidth, frequency resolution, phase noise and settling time performance and hence, it can adapt itself to diverse requirements given by the concerned wireless communication standards. Corresponding analyses, simulations and measurements have been carried out in order to verify the performance and functionality of the proposed solution. A part from the design of the multiband frequency synthesizer, a set of regional measurements of the radio spectrum utilization has been carried out in the framework of this dissertation research. These measurements are based on the energy detection principle and provide a close look at the degree of radio spectrum utilization in different regions, namely in the city of Brno in the Czech Republic and in the city of Paris and one of its suburbs in France. The goal of the experimental measurement campaign has been to estimate the degree of radio spectrum usage in a particular environment and to point out the fact that a new approach for radio spectrum management is inevitable
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Roy, Nicolas. "Réalisation d'un convertisseur temps-numérique en CMOS 65 nm pour une intégration par pixel dans un module de comptage monophotonique." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2015. http://hdl.handle.net/11143/8142.
Анотація:
Les applications nécessitant une grande précision temporelle sont de plus en plus nombreuses, notamment lorsqu'elles requièrent des mesures par temps de vol, c'est-à-dire de mesurer le temps de propagation de la lumière ou de particules. La télémétrie laser et certaines modalités d'imagerie médicale dont la tomographie d'émission par positrons (TEP) en sont des exemples. Ces applications requièrent l'attribution d'étampes temporelles aux photons détectés, tout en assurant une précision temporelle exceptionnelle. Le Groupe de Recherche en Appareillage Médical de Sherbrooke (GRAMS) développe des scanners TEP visant à intégrer des mesures par temps de vol pour améliorer le contraste des images. Pour ce faire, une partie du GRAMS (GRAMS3D) se concentre sur la réalisation de modules de comptage monophotoniques (MCMP) à grande précision temporelle pour intégrer les prochaines générations de scanners TEP. D'autres projets pourraient également se concrétiser dans les prochaines années, dont l'intégration des MCMP du GRAMS dans le Grand Collisionneur de Hadrons (Large Hadron Collider, LHC) au CERN pour des expériences en physique des hautes énergies. Pour atteindre de tels niveaux de performances, le MCMP se compose d'une matrice de photodiodes à avalanche monophotoniques intégrée en 3D avec l'électronique frontale et l'électronique de traitement de l'information. Certains MCMP n'utilisent qu'un seul convertisseur temps-numérique (CTN) pour une matrice de photodétecteurs, limitant le nombre d'étampes temporelles disponibles en plus d'obtenir un temps de propagation différent entre chacun des pixels et le CTN. Pour surpasser ces inconvénients, une autre approche consiste à intégrer un CTN à chacun des pixels. C'est dans cette perspective que le présent ouvrage se concentrera sur le CTN implanté dans chacun des pixels de 50 × 50 µm[indice supérieur 2] du MCMP développé au GRAMS. Le CTN proposé est basé sur une architecture vernier à étage unique afin d'obtenir une excellente résolution et une linéarité indépendante des variations de procédé. Sa taille de 25 × 50 µm[indice supérieur 2] et sa consommation de 163 µW en font un excellent choix pour une implantation matricielle. Le CTN, calibré en temps réel grâce à une boucle à verrouillage de phase numérique, a démontré une résolution de 14,4 ps avec une non-linéarité intégrale (INL)/non-linéarité différentielle (DNL) de 3,3/0,35 LSB et une précision temporelle inférieure à 27 ps[indice inférieur rms]. Les résultats obtenus prouvent qu'il est possible de concilier d'excellentes résolution et précision temporelles avec de très faibles dimensions et consommation.
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Agaisse, Romain. "Auto-affinement spectral laser assisté par effet Brillouin." Electronic Thesis or Diss., Université de Rennes (2023-....), 2023. http://www.theses.fr/2023URENS091.
Анотація:
La stabilité en fréquence des lasers est une propriété recherchée dans de nombreux domaines tels que les communications optiques, la spectroscopie ou encore la métrologie temps-fréquence. Dans ce contexte, l’institut Foton a mis au point un principe permettant d’auto-affiner spectralement un laser à des niveaux extrêmement bas. Pour cela on pompe un résonateur Brillouin non-réciproque ce qui génère une onde Stokes spectralement pure. L’ajout d’une boucle à verrouillage de phase qui contre-réagit sur la pompe permet alors d’éviter les sauts de modes du résonateur Brillouin tout en affinant spectralement le laser de pompe, produisant ainsi un effet d'auto-affinement en cascade. Dans ce manuscrit, nous étudions théoriquement et expérimentalement le système d’auto-affinement spectral laser assisté par effet Brillouin. La modélisation de l’ensemble de ses constituants par le biais du formalisme des fonctions de transfert est confortée par des validations expérimentales. Ces fonctions de transfert rendent compte de la réponse des différents éléments du système vis-à-vis des fluctuations de phase et d’amplitude. L’expression de la fonction de transfert du système complet est ensuite validée expérimentalement en comparant les prévisions théoriques aux mesures de fonction de transfert en boucle ouverte ainsi qu'en réponse indicielle. L’exploitation du modèle et de ses paramètres physiques ajustables permet alors de réduire davantage les fluctuations de fréquence pour un laser de pompe à état solide émettant à 1,54 \uD835\uDF07m. Cela nous permet notamment de mettre en évidence le fait que le résonateur Brillouin dans ces conditions de verrouillage de phase joue le rôle d'une référence optique. Les performances du système sont ensuite évaluées en dupliquant ce dernier et en mesurant dans le domaine micro- onde le battement entre les deux systèmes indépendants. Finalement, le principe du « buffer reservoir » est ajouté au système d’affinement spectral. Ce principe basé sur l’insertion d’un mécanisme d’absorption non-linéaire dans le laser de pompe permet de réduire l'excès de bruit d'amplitude aux oscillations de relaxations de 32 dB. Ainsi on supprime la principale source de bruit d’amplitude converti en bruit de phase dans le systèmeThe frequency stability of lasers is a sought-after property in many fields such as optical communications, spectroscopy and time-frequency metrology. In this context, the Foton Institute has developed a principle making it possible to spectrally self-narrow a laser at extremely low levels. For this we pump a non-reciprocal Brillouin resonator which generates a spectrally pure Stokes wave. The addition of a phase-locked loop which counter-reacts to the pump then makes it possible to avoid mode hops of the Brillouin resonator while spectrally narrowing the pump laser, thus producing a cascaded self-narrowing effect. In this manuscript, we theoretically and experimentally study the Brillouin assisted laser spectral self-narrowing system. The modeling of all of its constituents using the formalism of transfer functions is supported by experimental validations. These transfer functions account for the response of the different elements of the system to phase and amplitude fluctuations. The expression of the transfer function of the complete system is then validated experimentally by comparing the theoretical predictions to the open-loop transfer function measurements as well as in step response. Exploitation of the model and its adjustable physical parameters then makes it possible to further reduce frequency fluctuations for a solid-state pump laser emitting at 1.54 μm. This allows us in particular to highlight the fact that the Brillouin resonator in these phase-locking conditions plays the role of an optical reference. The performance of the system is then evaluated by duplicating it and measuring the beat between the two independent systems in the microwave domain. Finally, the “buffer reservoir” principle is added to the spectral narrowing system. This principle based on the insertion of a non-linear absorption mechanism in the pump laser makes it possible to reduce excess amplitude noise at relaxation oscillations by 32 dB. This eliminates the main source of amplitude noise converted into phase noise in the system
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Altabban, Wissam. "Conception portable d'une ADPLL pour des applications TV." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2009. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00570695.
Анотація:
Dans un système radio communication pour les applications hautes fréquences (>300 mhz), la partie frontal RF est généralement analogique et alors moins compatible avec la partie numérique bande de base. La consommation d'énergie, la surface et le cout de la partie analogique sont importants par rapport a la partie numérique. La migration vers des systèmes numériques apporte plusieurs avantages des conceptions numériques comme la possibilité d'utiliser des outils de CAD computer aided design, de plus les circuits numériques sont plus faciles a tester, plus petit en surface et leur temps de conception est plus court contrairement aux circuits analogiques qui demande plusieurs itérations de fabrication avant leur commercialisation. Une PLL est un composant dont les signaux sont analogiques ou mixtes. Alors qu'une ADPLL est une boucle dont tous les signaux d'entrées/sorties sont numériques. Une ADPLL est plus facilement intégrée sur un soc qu'une boucle analogique et plus robuste au bruit qui vient de la partie numérique bande de base. Dans ce mémoire on propose dans le premier chapitre un modèle comportemental de l'ADPLL pour les applications radio autour de 2ghz comme le GSM et le bluetooth. Le modèle linéaire variant en temps (LTV) du bruit de phase de l'oscillateur est intègre dans un modèle haut niveau de l'ADPLL en utilisant VHDL-AMS. Dans le deuxième chapitre on propose une conception portable de l'ADPLL pour les applications TV. L'ADPLL conçue contient un oscillateur en anneau interpolateur contrôle numériquement et un convertisseur temps en numérique TDC base sur le DCO pour une réduction de la consommation de puissance.
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Wei, Zhaopeng. "Auto-polarisation de la grille arrière pour auto-calibration de cellules analogiques et mixtes en technologie UTBB-FDSOI." Thesis, Université Côte d'Azur (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019AZUR4033.
Анотація:
Dans la course à la miniaturisation des circuits électroniques intégrés, il semble maintenant acquis que les technologies UTBB-FDSOI sont mieux adaptées aux tailles nanométriques, car elles peuvent limiter les problèmes dus aux variations aléatoires des dopages utilisés dans les transistors classiques de type “bulk” et apporter une amélioration significative en termes de performances et de conception de faible puissance. Les travaux de thèse présentés dans ce mémoire apportent une contribution significative au développement et à la mise au point de nouveaux blocs de base pour la conception et la réalisation d’une boucle à verrouillage de phase (PLL) utilisant la logique complémentaire en technologie UTBBFDSOI28 nm. Grâce à cette dernière, nous avons proposé un inverseur complémentaire basé sur une paire d’inverseurs à couplage croisé des grilles arrières offrant en sortie des signaux symétriques et complémentaires. Ce concept peut être étendu à toutes les cellules numériques pour générer des signaux de sortie plus stables, symétriques et résilients. D’abord nous avons conçu un oscillateur en anneaux rapide et performant composé par quatre inverseurs complémentaires délivrant des horloges de qualité en quadratures dont la fréquence d’oscillation est de 7.3 GHz. Puis, en utilisant la logique complémentaire et le contrôle de la grille arrière de cette technologie, nous proposons une solution efficace pour concevoir de nouvelles structures de VRCO, pompe de charge, PFD, diviseur etc., qui sont les éléments de base des PLL à grande vitesse et à faible bruit. Toutes ces conceptions ont été simulées et vérifiées sous Cadence. En outre, une puce de test de RO, miroir de courant et VCRO a déjà été réalisée en silicium et testée, validant l'ensemble de nos travauxIn the competition of the miniaturization of integrated electronic circuits, UTBB-FDSOI technologies are better adapted to nanometric sizes, because they can limit the problems due to the random doping variations used in conventional “bulk” transistors and bring a significant improvement in terms of performance and low power design. This thesis is a contribution to the development of novel building blocks for PLL using complementary logic in 28nm UTBB-FDSOI technology. Using this technology, we proposed a complementary inverter based on a pair of back-gate cross-coupled inverters offering a fully symmetrical operation of complementary signals. This design concept can be extended to any digital cells to generate more stable, symmetrical and resilient output signals. First, we designed a fast and efficient ring oscillator composed by four complementary inverters delivering quadrature clocks which oscillation frequency is 7.3GHz. Then using complementary logic and back-gate control structure, we proposed an efficient solution to produce novel structures of VRCO, PFD, Charge pump, divisor etc., which are the key building blocks of high-speed low noise PLLs. All these designs have been simulated and verified using Cadence. Moreover, a test chip of RO, current mirror and VCRO have already been realized in silicon and tested
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Akre, Niamba Jean-Michel. "Etude de la synchronisation et de la stabilité d’un réseau d’oscillateurs non linéaires. Application à la conception d’un système d’horlogerie distribuée pour un System-on-Chip (projet HODISS)." Thesis, Supélec, 2013. http://www.theses.fr/2013SUPL0001/document.
Анотація:
Le projet HODISS dans le cadre duquel s'effectue nos travaux adresse la problématique de la synchronisation globale des systèmes complexes sur puce (System-on-Chip ou SOCs, par exemple un multiprocesseur monolithique). Les approches classiques de distribution d'horloges étant devenues de plus en plus obsolètes à cause de l'augmentation de la fréquence d'horloge, l'accroissement des temps de propagation, l'accroissement de la complexité des circuits et les incertitudes de fabrication, les concepteurs s’intéressent (pour contourner ces difficultés) à d'autres techniques basées entre autres sur les oscillateurs distribués. La difficulté majeure de cette dernière approche réside dans la capacité d’assurer le synchronisme global du système. Nous proposons un système d'horlogerie distribuée basé sur un réseau d’oscillateurs couplés en phase. Pour synchroniser ces oscillateurs, chacun d'eux est en fait une boucle à verrouillage de phase qui permet ainsi d'assurer un couplage en phase avec les oscillateurs des zones voisines. Nous analysons la stabilité de l'état synchrone dans des réseaux cartésiens identiques de boucles à verrouillage de phase entièrement numériques (ADPLLs). Sous certaines conditions, on montre que l'ensemble du réseau peut synchroniser à la fois en phase et en fréquence. Un aspect majeur de cette étude réside dans le fait que, en l'absence d'une horloge de référence absolue, le filtre de boucle dans chaque ADPLL est piloté par les fronts montants irréguliers de l'oscillateur local et, par conséquent, n'est pas régi par les mêmes équations d'état selon que l'horloge locale est avancée ou retardée par rapport au signal considéré comme référence. Sous des hypothèses simples, ces réseaux d'ADPLLs dits "auto-échantillonnés" peuvent être décrits comme des systèmes linéaires par morceaux dont la stabilité est notoirement difficile à établir. L'une des principales contributions que nous présentons est la définition de règles de conception simples qui doivent être satisfaites sur les coefficients de chaque filtre de boucle afin d'obtenir une synchronisation dans un réseau cartésien de taille quelconque. Les simulations transitoires indiquent que cette condition nécessaire de synchronisation peut également être suffisante pour une classe particulière d'ADPLLs "auto-échantillonnés"The HODISS project, context in which this work is achieved, addresses the problem of global synchronization of complex systems-on-chip (SOCs, such as a monolithic multiprocessor). Since the traditional approaches of clock distribution are less used due to the increase of the clock frequency, increased delay, increased circuit complexity and uncertainties of manufacture, designers are interested (to circumvent these difficulties) to other techniques based among others on distributed synchronous clocks. The main difficulty of this latter approach is the ability to ensure the overall system synchronization. We propose a clock distribution system based on a network of phase-coupled oscillators. To synchronize these oscillators, each is in fact a phase-locked loop which allows to ensure a phase coupling with the nearest neighboring oscillators. We analyze the stability of the synchronized state in Cartesian networks of identical all-digital phase-locked loops (ADPLLs). Under certain conditions, we show that the entire network may synchronize both in phase and frequency. A key aspect of this study lies in the fact that, in the absence of an absolute reference clock, the loop-filter in each ADPLL is operated on the irregular rising edges of the local oscillator and consequently, does not use the same operands depending on whether the local clock is leading or lagging with respect to the signal considered as reference. Under simple assumptions, these networks of so-called “self-sampled” all-digital phase-locked-loops (SS-ADPLLs) can be described as piecewise-linear systems, the stability of which is notoriously difficult to establish. One of the main contributions presented here is the definition of simple design rules that must be satisfied by the coefficients of each loop-filter in order to achieve synchronization in a Cartesian network of arbitrary size. Transient simulations indicate that this necessary synchronization condition may also be sufficient for a specific class of SS-ADPLLs
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Akre, Niamba Jean-Michel. "Etude de la synchronisation et de la stabilité d'un réseau d'oscillateurs non linéaires. Application à la conception d'un système d'horlogerie distribuée pour un System-on-Chip (projet HODISS)." Phd thesis, Supélec, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00789365.
Анотація:
Le projet HODISS dans le cadre duquel s'effectue nos travaux adresse la problématique de la synchronisation globale des systèmes complexes sur puce (System-on-Chip ou SOCs, par exemple un multiprocesseur monolithique). Les approches classiques de distribution d'horloges étant devenues de plus en plus obsolètes à cause de l'augmentation de la fréquence d'horloge, l'accroissement des temps de propagation, l'accroissement de la complexité des circuits et les incertitudes de fabrication, les concepteurs s'intéressent (pour contourner ces difficultés) à d'autres techniques basées entre autres sur les oscillateurs distribués. La difficulté majeure de cette dernière approche réside dans la capacité d'assurer le synchronisme global du système. Nous proposons un système d'horlogerie distribuée basé sur un réseau d'oscillateurs couplés en phase. Pour synchroniser ces oscillateurs, chacun d'eux est en fait une boucle à verrouillage de phase qui permet ainsi d'assurer un couplage en phase avec les oscillateurs des zones voisines. Nous analysons la stabilité de l'état synchrone dans des réseaux cartésiens identiques de boucles à verrouillage de phase entièrement numériques (ADPLLs). Sous certaines conditions, on montre que l'ensemble du réseau peut synchroniser à la fois en phase et en fréquence. Un aspect majeur de cette étude réside dans le fait que, en l'absence d'une horloge de référence absolue, le filtre de boucle dans chaque ADPLL est piloté par les fronts montants irréguliers de l'oscillateur local et, par conséquent, n'est pas régi par les mêmes équations d'état selon que l'horloge locale est avancée ou retardée par rapport au signal considéré comme référence. Sous des hypothèses simples, ces réseaux d'ADPLLs dits "auto-échantillonnés" peuvent être décrits comme des systèmes linéaires par morceaux dont la stabilité est notoirement difficile à établir. L'une des principales contributions que nous présentons est la définition de règles de conception simples qui doivent être satisfaites sur les coefficients de chaque filtre de boucle afin d'obtenir une synchronisation dans un réseau cartésien de taille quelconque. Les simulations transitoires indiquent que cette condition nécessaire de synchronisation peut également être suffisante pour une classe particulière d'ADPLLs "auto-échantillonnés".
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Hallal, Ayman. "Génération d'ondes millimétriques et submillimétriques sur des systèmes fibrés à porteuses optiques stabilisées." Thesis, Rennes 1, 2017. http://www.theses.fr/2017REN1S005/document.
Анотація:
Je rapporte dans ce manuscrit une étude théorique et expérimentale d’une source compacte, fiable et bas coût d’ondes électromagnétiques continues et cohérentes de 30 Hz de largeur de raie, accordables de 1 GHz à 500 GHz par pas de 1 GHz. Ces ondes sont générées par un photo-mélange de deux diodes lasers DFB (Distributed Feedback) très accordables autour de 1550 nm, stabilisées avec des polarisations orthogonales sur une même cavité Fabry-Perot optique fibrée. J’ai conçue des électroniques de correction très rapides pour chaque laser permettant d’avoir une bande passante d’asservissement de 7 MHz limitée par la longueur de la boucle. Je démontre des suppressions de bruit de phase jusqu’à -60 dBc/ Hz à 1 kHz et de -90 dBc/Hz à 100 kHz d’écart d’une porteuse électrique à 92 GHz. Je mesure aussi une dérive de fréquence de ~170 kHz d’un battement à 10 GHz à long terme sur 7,5 heures de verrouillage continu. Je montre une conception optimisée d’une boucle d’asservissement intégrée de quelques dizaines de cm de longueur qui réduit le bruit de phase de 18 dB à 1 MHz d’écart à la porteuse optique et des couplages phase-amplitude réduits dans la cavité d’un facteur 50 par rapport à ceux estimés expérimentalement. L’ajout d’un troisième laser DFB stabilisé en phase sur un oscillateur local permettrait d’avoir une source continûment accordable sur 1 THz. La source d’ondes continues permettrait également de générer à partir de fibres hautement non linéaires et dispersives des impulsions pico- ou femtosecondes à un taux de répétition fixe en remplacement les lasers DFB par des lasers plus stables. Je calcule par simulation une gigue temporelle de 7,2 fs sur un temps d’intégration de 1 ms à 40 GHz de taux de répétitionI report in this manuscript a theoretical and experimental study of a compact, reliable and low cost source of 30 Hz linewidth, continuous and coherent electromagnetic waves tunable from 1 GHz to 500 GHz in steps of 1 GHz. These waves are generated by photomixing two distributed feedback (DFB) laser diodes at 1550 nm which are frequency stabilized with orthogonal polarizations on the same optical fibered Fabry-Perot cavity. I have designed very fast electronic control filters for each laser allowing a 7 MHz servo bandwidth limited by the loop length. I demonstrate phase noise suppressions down to -60 dBc/Hz at 1 kHz and -90 dBc/Hz at 100 kHz offset frequencies from a 92 GHz electrical carrier. I also measure a ~170 kHz frequency drift of the beat note at 10 GHz on the long term over a continuous 7.5 hour locking period. I show an optimized design of an integrated servo loop of few tens of cm length which reduces the phase noise by 18 dB at 1 MHz optical carrier offset frequency and the phase-amplitude couplings in the cavity by a factor of 50 compared to the experimental one. The addition of a third DFB laser phase stabilized on a local oscillator allows the possibility to have continuously tunable source over 1 THz. The continuous wave source also makes it possible to generate fixed repetition rate pico- or femtosecond pulses from highly non-linear and dispersive fibers, replacing the DFB lasers by further stable lasers. I have calculated by simulation 7.2 fs temporal jitter at 40 GHz repetition rate over a 1 ms integration time
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Maxin, Jérémy. "Oscillateurs optoélectroniques largement accordables et faible bruit pour les applications radar." Toulouse 3, 2014. http://thesesups.ups-tlse.fr/2727/.
Анотація:
L'objectif de cette thèse est le développement de deux architectures d'oscillateurs optoélectroniques (OEO) afin de générer des signaux microondes très stables pour des applications radar. Les nouvelles génération de radar et de systèmes de guerre électronique requièrent le développement de nouvelles sources de signaux microondes très stables. La première architecture réalisée consiste à stabiliser le signal d'un laser bifréquence avec une boucle à verrouillage de fréquence optique. L'étude théorique et expérimentale du système a permis d'améliorer significativement la pureté spectrale du signal délivré par le laser. Implémenté avec une fibre optique de 100 m de long, l'oscillateur présente un bruit de phase de -105 dBc/Hz à 10 Hz de la porteuse avec une accordabilité de 2,5 à 5,5 GHz par pas de 2 MHz. Ces résultats correspondent aux limites techniques fixées par les composants hyperfréquences utilisés pour la boucle de stabilisation. L'implémentation de la boucle avec deux retards optiques en parallèles ou avec un anneau de fibre résonant comme retard optique est également étudiée. La seconde architecture développée est un oscillateur optoélectroniques couplé (COEO). Celle-ci, similaire à celle d'un laser à verrouillage de modes régénératif, résulte de l'imbrication d'une cavité laser à modes bloqués et d'une cavité optoélectronique résonante. Le développement du laser autour d'un amplificateur optique à semiconducteur (SOA) à semelle permet de tirer parti d'une puissance de saturation élevée et du faible bruit inhérent à ces composants. Nous mesurons avec ce dispositif une densité spectrale de puissance de bruit de phase de -135 dBc/Hz à 10 Hz de la porteuse à 10 GHzThe objectives of this thesis is the developement of two optoelectronic oscillator architectures dedicated to the generation of low noise microwave signals for radar applications. The first oscillator is based on the stabilization of the beatnote of a widely tunable dual-frequency laser with an optical fiber delay line. A fine analysis of the stabilization loop implemented with a 100 m long optical fiber allowed us to reach the technical limit fixed by the loop microwave amplifiers. The oscillator is tunable from 2. 5 to 5. 5 GHz by 2 MHz steps and present a phase noise power spectral density of -105 dBc/Hz at 10 kHz offset from the carrier (performance independent of the carrier frequency). The use of two optical fibers in a double delay lines architecture and of a fiber ring resonator as a delay line are also investigated. The second architecture developed is a coupled optoelectronic oscillator (COEO). The architecture, similar to a regenerative mode-locked laser, is realized by coupling a resonant laser cavity to a resonant optoelectronic loop. The developpement of this oscillator is based on a new architecture of SOA : an asymmetrical cladding semiconductor optical amplifier. This component offers better saturation power and lower intrinsic noise than the classical design. The COEO operates around 10 GHz. A phase noise power spectral density of -135 dBc/Hz is measured at 10 kHz offset from the carrier
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Houdebine, Marc. "Contribution pour l'amélioration de la robustesse et du bruit de phase des synthétiseurs de fréquences." Phd thesis, Grenoble INPG, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00137092.
Анотація:
Cette étude porte sur les apports de l'automatique dans les systèmes intégrés sur Silicium pour la synthèse de radio-fréquences de l'ordre du Giga-Hertz avec une pureté spectrale optimale. La base des architectures qui réalisent cette fonction repose sur celle des boucles à verrouillage de phase (PLL). Ce travail se positionne par rapport aux di érents modèles existants et apporte des améliorations pour l'étude du bruit de phase et de la robustesse de ces systèmes non linéaires avec entre autres un outil pour l'analyse de la stabilité et de la robustesse semi globale. Ces travaux ont permis l'optimisation d'une nouvelle architecture fractionnaire réalisée et testée. L'approche systémique propre à l'automatique a aussi permis d'améliorer les performances des architectures numériques grâce à un observateur et un contrôleur robuste de type Hinfini. Leur implémentation sur Silicium est rendue possible grâce à des algorithmes qui visent à réduire la surface du circuit.
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Juyon, Julien. "Contribution à la conception de synthèses de fréquence pour liaison satellite embarquée : montée en résolution et réduction des raies parasites." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00956651.
Анотація:
Être connecté en haut débit au WEB à bord des avions est un marché à fort potentiel commercial qui a motivé le lancement d'un projet nommé FAST (Fiber-like Aircraft SaTellite communications). Dans le cadre de ce projet, la société Axess Europe, en partenariat avec sept partenaires dont le LAAS-CNRS a développé une antenne plane à matrice d'éléments rayonnants dont l'orientation du faisceau est gérée électroniquement. Cette antenne permet la communication avion-satellite. Cette thèse traite de la partie synthèse de fréquence de l'électronique d'émission-réception de l'antenne. Afin de pouvoir s'adapter à n'importe plan de fréquence de satellite, mais aussi la volonté de pouvoir compenser l'effet Doppler dans une certaine mesure, ces travaux se sont tournés vers l'amélioration de la résolution d'une boucle à verrouillage de phase (PLL), et plus particulièrement sur l'étude et la réalisation d'un diviseur de fréquence fractionnaire capable de satisfaire ces exigences. Dans une PLL, la division fractionnaire permet d'augmenter la résolution fréquentielle sans devoir diminuer la fréquence de référence, ce qui permet de conserver la dynamique de boucle, la bande passante ainsi que les caractéristiques en bruit de phase. Cependant, elle génère des raies parasites gênantes, que l'on peut toutefois atténuer avec plusieurs techniques bien connues. Parmi ces techniques, on trouve le DDS (synthétiseur numérique direct) utilisé comme diviseur fractionnaire, mais il ne permet d'atteindre la résolution fréquentielle souhaitée que pour une taille trop importante. Nous avons donc développé une variante basée sur un DDS qui permet d'en conserver les avantages pour la réduction des raies parasites, tout en augmentant la résolution fréquentielle sans devoir en augmenter la taille. Une étude exhaustive de cette structure originale est proposée.
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Jhaidri, Mohamed Amine. "Techniques de synchronisation à très faible SNR pour des applications satellites." Thesis, Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Atlantique Bretagne Pays de la Loire, 2017. http://www.theses.fr/2017IMTA0038/document.
Анотація:
Les transmissions numériques par satellite sont largement utilisées dans plusieurs domaines allant des applications commerciales en orbites terrestres aux missions d'exploration scientifiques en espace lointain (Deep Space). Ces systèmes de transmission fonctionnent sur des très grandes distances et ils disposent des ressources énergétiques très limitées. Cela se traduit par un très faible rapport signal à bruit au niveau de la station de réception terrestre. Une possibilité d'établir une liaison fiable dans ces conditions très défavorables, réside dans l'utilisation de codes correcteurs d'erreurs puissants tels que les Turbo codes et le LDPC. Cependant, les gains de codage sont conditionnés par le bon fonctionnement des étages de la démodulation cohérente en amont, notamment l'étage de synchronisation. L'opération de synchronisation consiste à estimer et compenser le décalage en phase et en fréquence entre le signal reçu et l'oscillateur local du récepteur. Ces décalages sont généralement provoqués par des imperfections matérielles et le phénomène d'effet Doppler. A très faible rapport signal à bruit, les systèmes de synchronisation actuels se trouvent limités et incapables d'assurer les performances requises. Notre objectif est de fiabiliser l'étage de synchronisation du récepteur dans des conditions très difficiles de faible rapport signal sur bruit, d'effet Doppler conséquent avec prise en compte d'un phénomène d'accélération (Doppler rate) et d'une transmission sans pilote. Cette thèse CIFRE traite du problème de la synchronisation porteuse pour la voie descendante d'une transmission Deep Space. Après la réalisation d'une étude de l'état de l'art des techniques de synchronisation, nous avons retenu les boucles à verrouillage de phase (PLL: Phase Locked Loop). Dans un contexte industriel, les PLL offrent le meilleur compromis entre complexité d'implémentation et performances. Plusieurs détecteurs de phase basés le critère du maximum de vraisemblance ont été considérés et modélisés par leurs courbes caractéristiques. En se basant sur les modèles équivalents, nous avons développé une nouvelle étude de la phase d'acquisition non-linéaire d'une PLL du deuxième ordre avec un détecteur de phase semi-sinusoïdal. La deuxième partie de la thèse a été consacrée à l'étude des techniques de combinaison d'antennes. Ces méthodes visent à exploiter la diversité spatiale et améliorer le bilan de liaison de la chaîne de transmission tout en offrant une flexibilité de conception ainsi qu'une réduction considérable du coût d'installation. A l'issue de cette partie, nous avons proposé un nouveau schéma de combinaison d'antenne qui améliore le seuil de fonctionnement des systèmes existantsIn deep space communication systems, the long distance between the spacecraft and the ground station along with the limited capacity of the on-board power generator result a very low signal to noise ratio (SNR). However, such transmission still possible by using near Shannon limit error correction codes (Turbo code and LDPC code). Nevertheless, to take advantage of this coding gain, the coherent demodulation is mandatory, and the carrier phase synchronization must be reliable at more restrictive SNR. At very low SNR, current synchronization systems are limited and unable to provide the required performances. Our goal is to improve the reliability of the receiver synchronization stage under very difficult conditions of a very low SNR, a variable Doppler effect (Doppler rate) and a blind transmission. This thesis deals with the problem of carrier phase synchronization for the downlink of a Deep Space transmission. After the study of the existing solutions, we selected the phase locked loop (Phase Locked Loop: PLL). In an industrial context, PLL offers the best trade-off between complexity and performance. Several phase detectors based on the maximum likelihood criterion were considered and characterized by their S-curves. Based on the equivalent models, we have developed a new study of the non-linear acquisition phase of a second-order PLL with a semi-sinusoidal phase error detector. The second part of the thesis was dedicated to the antennas combining techniques. These methods aim to improve the link budget of the transmission and offer more flexibility. At the end of this part, we proposed a new antennas combining scheme that improves the operating threshold of existing systems
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Saalaoui, Jad. "TRANSFERT DE FRÉQUENCE DE RÉFÉRENCE MÉTROLOGIQUE PAR FIBRE OPTIQUE : APPLICATION À L' ÉLABORATION D'UNEÉCHELLE DE TEMPS." Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011172.
Анотація:
Ce mémoire présente l'étude et la réalisation d'un lien optique performant assurant le transfert de la stabilité des références de fréquence disponibles sur le site de Besançon.Dans ce cadre, nous avons développé et testé trois dispositifs d'asservissement qui permettent de corriger les fluctuations de phase des signaux qui transitent dans la fibre optique. Ces trois systèmes sont ensuite comparés en termes de performances, de stabilité et de leurs limitations respectives.
Une des applications concrètes de ce système, consiste à réaliser une horloge composite tirant profit des meilleures stabilités accessibles, utilisant un oscillateur à quartz synchronisé simultanément sur une horloge à césium et un maser à hydrogène. La méthode proposée est originale et est basée sur une boucle à verrouillage de fréquence (FLL).
Enfin, nous avons proposé une réalisation physique d'une échelle de temps en intégrant les données de BIPM dans notre algorithme.