TX4900 - Bureau d’étude nanosatellites

Objectifs

Objectif général :

A l'issue de ce cours, les étudiants seront capables :
- de dimensionner une chaîne de transmission radiofréquence pour une application simple Terre-Espace
- de choisir ou spécifier un composant à l'intérieur d'une chaîne de transmission radiofréquence en utilisant leurs connaissances et des outils de simulation.

Objectifs détaillés :

Dans ce BE, l'étudiant devra évaluer un bilan de liaison correspondant à une configuration nanosatellite-station sol-modulation spécifique.
Les livrables demandés sont les suivants :
1. Les valeurs numériques des grandeurs listées ci-dessous :

PIRE (puissance isotrope rayonnée équivalente) nanosatellite,
Distance satellite - station sol,
Pertes d’espace libre,
Atténuation spécifique de pluie,
Longueur effective de cellule de pluie,
Atténuation due à la pluie dépassée pendant 0.01% (99, 99% de disponibilité),
Atténuation due à la pluie dépassée pendant 1% (99% de disponibilité),
Température de bruit à l’entrée du récepteur (bruit propre au récepteur ramené en entrée de ce dernier constitué du LNA + mélangeur + étage amplificateur IF (IFA)),
Température de bruit reçue par l’antenne (Bruit associé au ciel, nuage, sol et atténuation par la pluie et atmosphérique présent à l’entrée de l’antenne),
Température équivalente de bruit totale à l’entrée du récepteur (LNA),
Pertes de polarisation,
Pertes de dépointage coté sol,
Gain antenne de réception avec pertes de dépointage,
Puissance de la porteuse reçue par le récepteur,
Densité de puissance de bruit reçue par le récepteur,
Rapport porteuse à bruit (C/N0),
Rapport Énergie d’un bit sur bruit (Eb/N0),
Bande passante occupée,
Efficacité spectrale,
Marge système restante.
2. L’analyse des résultats :

Tracer les courbes paramétriques permettant de déterminer la marge système restante (en dB) en fonction du débit d’information (Mbit/s) pour les différents angles d’élévation puis pour les
différentes puissances Tx.
Quelle est la marge système restante pour une puissance de 1.5 W et un angle d’élévation de 60° pour le débit maximal (10 Mbit/s) et minimal (2 Mbit/s) ?
Même question pour une puissance de 0.25 W ? Cette marge est-elle suffisante ?
Pour une triade ; débit d’information de 2 Mbit/s, angle d’élévation de 60 ° et puissance bord de 1.5 W, donner la valeur numérique de la marge système pour les trois types de modulations (QPSK,
8PSK, 16PSK). En déduire son évolution générale.
Commentez le résultat précédent au regard de l’efficacité spectrale.
3. Le code source associé au calcul du bilan de liaison dans un des langages suivants : Octave, Matlab ou Python.

Volume horaire (h)

• Cours Magistraux : 2h
• Travaux Dirigés : 6h