Добірка наукової літератури з теми "Brouillage radio"

Ces dernières années, nombreux travaux dont l’objectif est de conduire à l’interopérabilité ferroviaire ont permis l’émergence d’un système paneuropéen de contrôle-commande ferroviaire. Ce système exploite des radiocommunications sol-trains fonctionnant selon le protocole GSM-R (Global System for Mobile communications – Railways. La bonne marche de l’exploitation ferroviaire dépend, pour une part, du bon acheminement des données entre sol et trains. Il s’avère donc nécessaire d’assurer un fonctionnement efficace de cette radio sol-trains en dépit de perturbations électromagnétiques intentionnelles ou non intentionnelles qui pourraient la perturber. Ce travail de thèse s’intéresse à cette seconde catégorie de perturbations. Nous développons des méthodes de détection de brouilleurs électromagnétiques afin de mettre en oeuvre rapidement des contre-mesures efficaces contre ces brouillages, à différents niveaux de l’architecture radio. Nous mettons en oeuvre un système de détection supervisé permettant de détecter la présence de signaux de brouillage intentionnels, voire de les reconnaître. Fondé sur l’analyse des signaux échangés, nous développons et évaluons deux méthodes distinctes. L’une exploite les signaux en quadrature mis en évidence par le récepteur dans le canal de communication employé. L’autre méthode considère la densité spectrale de puissance des signaux recueillis dans une bande de fréquence plus large, centrée dans la gamme allouée aux communications GSM-R, et s’étendant de part et d’autre de celle-ci. Ces méthodes sont successivement évaluées par simulation, sur des données issues d’un banc de mesure puis, sur un site ferroviaire réel
In recent years, numerous studies whose ultimate goal is to drive the railway interoperability have allowed the emergence of a pan-European train control system. This system uses ground-to-train radio operating on the GSM-R (Global System for Mobile communications - Railways) protocol, currently being deployed on a large scale along railway lines. The smooth running of railway operations depends, in part, of the proper routing of radio communications between trains and ground. Therefore, it is necessary to ensure the effective operation of this ground to train link in presence of intentional or unintentional electromagnetic interference that could disrupt communication. This thesis focuses on this second category of disturbances. We develop methods for detecting electromagnetic interference superimposing their signals to GSM-R signals. Then, this detection will promptly set off effective countermeasures against such interference at different levels of the radio architecture, the physical layer, the higher protocol layers. We implement a supervised detection system to detect the presence of jamming signals and, for potentially to recognize them. Based on the analysis of signals exchanged, we develop and evaluate two methods. One considers the quadrature signals recovered by the receiver in the used communication channel. The second method exploits the power spectral density of the signals collected in a wider frequency band, centered in the range allocated to the GSM-R communications and extending on either side thereof. These methods are successively evaluated by simulation, on data obtained using a test bench, and on a real railway site

Du fait de la nature ouverte et partagée du canal radio, les communications sans fil souffrent de vulnérabilités sérieuses en terme de sécurité. Dans ces travaux de thèse, je me suis intéressé particulièrement à deux classes d'attaques à savoir l'attaque par relais et l'attaque par déni de service (brouillage). La technologie de couche physique UWB-IR a connu un grand essor au cours de cette dernière décennie et elle est une candidate intéressante pour les réseaux sans fil à courte portée. Mon objectif principal était d'exploiter les caractéristiques de la couche physique UWB-IR afin de renforcer la sécurité des communications sans fil. L'attaque par relais peut mettre à défaut les protocoles cryptographiques d'authentification. Pour remédier à cette menace, les protocoles de distance bounding ont été proposés. Dans ce cadre, je propose deux nouveaux protocoles (STHCP : Secret Time-Hopping Code Protocol et SMCP : Secret Mapping Code Protocol) qui améliorent considérablement la sécurité des protocoles de distance bounding au moyen des paramètres de la radio UWB-IR. Le brouillage consiste en l'émission intentionnelle d'un signal sur le canal lors du déroulement d'une communication. Mes contributions concernant le problème de brouillage sont triples. D'abord, j'ai déterminé les paramètres d'un brouilleur gaussien pire cas contre un récepteur UWB-IR non-cohérent. En second lieu, je propose un nouveau modèle de brouillage par analogie avec les attaques contre le système de chiffrement. Troisièmement, je propose une modification rendant la radio UWB-IR plus robuste au brouillage. Enfin, dans une dernière partie de mes travaux, je me suis intéressé au problème d'intégrer la sécurité à un réseau UWB-IR en suivant l'approche d'embedding. Le principe de cette approche consiste à superposer et à transmettre les informations de sécurité simultanément avec les données et avec une contrainte de compatibilité. Ainsi, je propose deux nouvelles techniques d'embedding pour la couche physique UWB-IR afin d'intégrer un service d'authentification.

Les travaux présentés dans ce mémoire proposent une méthodologie d'étude des interférences électromagnétiques dans les systèmes intégrés RF. Cette thèse se focalise sur les problèmes de couplage rayonné en champ proche entre différentes parties d'une puce électronique ou entre circuits intégrés d'une carte.Ensuite cette méthodologie est appliquée sur deux cas d'études à différentes échelles, dans le premier cas l'étude du couplage entre un amplificateur de puissance 3G et un transceiver est présentée puis un modèle de couplage est réalisé reproduisant les effets parasites observés lors des mesures. Puis une étude pour extraire et évaluer les couplages entre blocs, ici inductance d'un VCO et structures proches, d'une puce électronique. Ensuite un modèle d'émission champ proche de ce circuit est proposé.Ces travaux mettent en évidence l'intérêt de réaliser des études CEM à chaque phase de conception d'un circuit ou d'un système ainsi que l'intérêt des mesures champ proche qui permettent de réaliser de l'investigation et du diagnostic CEM
The work presented in this PhD suggest a methodology for the study of electromagnetic interference in RF integrated systems. This thesis focuses on the problems of near-field radiated coupling between different parts of a chip or between ICs.Then this methodology is applied to two case studies on different scales, in the first case study the coupling between a 3G power amplifier and a transceiver is presented then a model of the coupling is made reproducing parasitic effects observed in measurements. Then a study to extract and evaluate the coupling between blocks, between a VCO inductor and nearby structures of a microchip. Then a near-field emission model of this circuit is proposed.These works demonstrate the interest of EMC studies in all phases of designing a circuit or system and the interest of near-field measurements that allow the realization of the investigation and diagnosis of EMC

Dans cette thèse, nous nous sommes concentrés sur deux problèmes majeurs de la couche PHY et de la couche d'application: les attaques jamming de radiofréquence et les attaques Sybil. En particulier, nous avons adopté trois méthodes différentes de machine learning pour la détection des nœuds Sybil: Distance based clustering, Support Vector Machine (SVM) et k-nearest neighbours (kNN). Basé sur la base de la variation entre les véhicules légitimes et les nœuds Sybil dans leurs formes de conduite, les nœuds virtuels inexistants peuvent être détectés. Pour les attaques jamming de radiofréquence, nous nous sommes concentrés sur la conception de contremesures pour le problème de brouillage du canal de contrôle dans les réseaux véhiculaires, ce qui est d'une importance vitale pour la sécurité des communications I2V. Ainsi, nous avons étendu les problèmes de jamming dans les scénarios RSU multi-antennes, dans lesquels la RSU peut desservir plusieurs groupes de véhicules simultanément à l'aide de la technique de beamforming multi-groupe et multi-cast . En guise de solution, nous proposons un système anti-jamming en deux étapes. Les véhicules qui ont décodé avec succès le signal reçu dans la première étape seront sélectionnés en tant que relais pour desservir en coopération les véhicules victimes dans la deuxième étape en utilisant les techniques coordonnées de beamforming sur une canal de service sans blocage
This thesis has been dedicated to addressing the misbehaviour detection problem in vehicular networks. Specifically, we focus on two major issues in PHY layer and application layer respectively: Radio Frequency (RF) Jamming attacks and Sybil attacks. Specifically, we adopted three different machine learning methods including Distance based clustering, Support Vector Machine (SVM) and k-nearest neighbours (kNN) in Sybil nodes detection. Based on variation between benign vehicles and Sybil nodes in their driving patterns, the non-existent virtual nodes can be detected. For RF jamming attacks, we focused on the design of countermeasure for the control channel jamming issue in vehicular networks, which is of vital importance to the safety of I2V communications. We proposed to adopt the cooperative relaying techniques to address the control channel jamming problem in vehicular networks, which is based on the idea that the vehicles outside of the jamming area can serve as relays to help forward the control channel signal to the victim vehicles through other the jamming-free service channels. Thus, we extended the jamming issues in multi-antenna RSU scenarios, where the RSU can serve multiple groups of vehicles simultaneously using the multi-group multicast beamforming technique. As a solution, we propose a two stage anti-jamming scheme, whereby the vehicles who have successfully decoded the signal received in the first stage will be selected as relays to cooperatively serve the victim vehicles in the second stage using the coordinated beamforming techniques over a jamming-free service channel

Dans le domaine du transport de fret, il est nécessaire d’assurer le suivi des wagons, d’identifier les wagons sensibles (transport de matières dangereuses, denrées périssables…) ainsi que de collecter les informations associées (contenu, poids, localisation) pour faciliter la gestion logistique. Le but de cette thèse est de proposer un système de communication sans fil à courte portée qui répond à ces besoins. Les contraintes de l’environnement ferroviaire et de l’embarqué telles que la flexibilité, le coût de l’installation, la faible consommation d’énergie, et le risque de présence de perturbations électromagnétiques rend l’insertion des technologies sans fil dans le milieu ferroviaire plus complexe. Une étude comparative des systèmes de communication existants a permis d’identifier la technologie ZigBee comme étant la plus adaptée au problème étudié. Une comparaison des différents scénarios possibles du positionnement des dispositifs ZigBee a été réalisée et validée par des mesures en présence de véhicules et de conteneurs. L’impact des perturbations électromagnétiques issues des installations d’alimentation ferroviaire et des émetteurs RF environnants, a été étudié. Une analyse d’autres types de perturbations générées intentionnellement pour nuire au système proposé à des fins malveillantes, a été également menée
In railway freight transport, wagons tracking is necessary to identify sensitive elements (transport of hazardous materials, perishable goods ...) and the associated information (content, weight, location) could be useful for logistic management. The aim of this thesis is to propose a short-range wireless communication system, which meets these needs. The constraints of rail environment such as flexibility, technical installation difficulties, low energy consumption and the risk of electromagnetic disturbances, causes more difficulties to insert wireless technologies in railway environment. A comparative study of existing communication systems has identified the ZigBee technology as the most appropriate to design the communication between wagons and between wagon and infrastructure for the studied application. A comparison of different possibilities for positioning of ZigBee devices was carried out. Experimentations have been realized in presence of vehicles and containers. The impact of electromagnetic disturbances issued from rail power infrastructure and from surrounding RF transmitters, has been studied. Disturbances intentionally generated to damage the proposed system, have been also analyzed