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SYCOMOR

Les axes de recherche de SYCOMOR (SYstèmes et réseaux de COMmunications Optiques et Radio) s’appuient sur des compétences complémentaires permettant de proposer une approche système allant des composants et circuits jusqu’aux protocoles de la couche de liaison des réseaux de communication. Les thématiques portent sur la modélisation et la simulation des canaux de transmission, sur les performances des systèmes de communications numériques RF et optique sans fil et sur l’implémentation de systèmes de communication de la bande de base jusqu’aux fonctions RF et optiques.  Les domaines d’applications concernent les réseaux de capteurs pour l’IoT (Internet of Things), la santé, l’industrie du futur, le transport.

 

Les thématiques de recherche :

  • Modélisation/Simulation des canaux de transmission - Une partie des activités de recherche concerne la modélisation des canaux de transmission sans fil soutenue par le développement dans l’équipe d’une plateforme logicielle (RaPSor) basée sur le lancer de rayons associé aux méthodes des sources/images et/ou de Monte-Carlo: (1) canal radio en environnements urbains (caractérisation de l’exposition aux ondes radio, modèles de diffraction par les toits des bâtiments, propagation dans des gares souterraines) (2) canal optique sans fil (Infrarouge- IR et Visible) en environnements indoor avec prise en compte des spécificités des composants optiques, de la topologie et des propriétés de l’environnement.
  • Optique sans fil (Optical Wireless Communication OWC), Visible Light Communication - En se basant sur les travaux issus de la modélisation des canaux, l’équipe développe des activités autour des formats (modulation, codage), protocoles (accès multiple, diversité) et performances (débit, capacité, couverture, mobilité) en particulier pour les technologies optiques sans fil (Optical Wireless Communications OWC). Les contributions sont menées pour divers scénarios et applications dans des contextes liés à la santé (WBAN Wireless Body Area Networks, monitoring de données de santé, déplacement, lit de bébé connecté…), aux transmissions indoor en environnement complexe (industrie du futur, contextes aéronautiques …), autour des réseaux hybrides (Optique/radio). L’équipe développe également divers prototypes de systèmes OWC (IR, VLC) et front-ends optiques intégrés sur des plateformes numériques d’émission et de réception afin de valider en situation fixe et en mobilité les performances des scénarios simulés.
  • Radio logicielle -  L’équipe SYCOMOR développe également des activités autour de la radio logicielle (Software Defined Radio) et du cadriciel GNU Radio. Cette technologie a notamment permis à l’équipe de développer un sondeur de canal radio embarquable sur un drone et une couche physique adaptée à la transmission optique IR.
  • Commande d’antennes pour la formation de faisceau - La formation de faisceau est une technique de plus en plus exploitée car elle permet de maitriser le rayonnement des antennes et ainsi d’améliorer l’efficacité électromagnétique des émetteurs ou récepteurs. Les travaux menés portent sur la recherche d’architectures innovantes de l’électronique de commande des réseaux d’antennes. Il s’agit par exemple d’étudier l’implémentation d’un réseau d’oscillateurs couplés et notamment d’une architecture tout à fait originale basée sur des oscillateurs verrouillés par injection.  L’application d’un tel réseau pour la recharge énergétique de capteurs a également été évaluée.
  • Optimisation énergétique des émetteurs RF - L’optimisation énergétique des émetteurs RF passe par une connaissance précise des signaux à transmettre et de l’électronique de l’émetteur. A partir de la modélisation du comportement non linéaire des composants et de leur consommation, des scénarios sont développés pour une utilisation efficace des différentes fonctions électronique. Différentes techniques ont été évaluées pour la réduction des fluctuations des signaux multi-porteuses, ainsi que des techniques de codage et d’allocation de puissance pour garantir une qualité de transmission en présence d'imperfections des éléments électroniques non-linéaires d'une chaîne de transmission. La mise en en œuvre de systèmes de pré distorsion est également un axe de recherche et notamment pour des systèmes flexibles et reconfigurables capables de répondre à plusieurs applications.
  • Intégration de dispositifs optiques pour la réalisation de fonctions RF - Dans le cadre d’activités transverses avec les axes SRF et photonique, les membres de l’équipe Sycomor travaillent sur des activités interdisciplinaires dans le domaine de l’optomicroonde. Plus précisément, depuis 2016, un système d’imagerie radar rapide pour des applications de sécurité, et intégrant des composants optoélectroniques (multiplexeurs d’antennes à base de sommateurs optiques) qui doit être capable de combiner résolution spatiale et rapidité mais aussi résolution en profondeur tout en garantissant une bonne sensibilité, est construit. En parallèle, une plateforme de simulation intégrant l’ensemble des briques du système est développée (VPISystem®, Matlab®, ADS®). D’autres problématiques alliant la photonique et les hyperfréquences sont traitées, comme par exemple le développement d’un système ultra compact de transmission de données d’une zone très froide (77K) vers une zone chaude (300K) en utilisant l’optique en espace libre et sur fibre.



Programmes de recherche nationaux :

  • 2015-2019 ANR PERSEPTEUR « PlateformE viRtuelle 3D pour la Simulation des rÉseaux de caPTEURs », coordonné par le Lab-STICC UMR6285 avec comme partenaire IEMN UMR8520, Virtualys et XLIM. https://anr.fr/Projet-ANR-14-CE24-0017
  • 2015-2019 ANSES VIGIEXPO « Système autonome de caractérisation de l’exposition aux champs électromagnétiques issus des stations de base de téléphonie mobile, hybridant acquisition collaborative sur smartphones et simulation numérique ». Coordinateur CSTB partenaires Geomod et XLIM. https://www.anses.fr/fr/system/files/CDLR-mg-RadiofrequencesetSante9.pdf
  • 2017-2019 projet FUI APOGEES (AmPlification recOnfiGurablE, multimodES), responsabilité du sous Projet 2 « Modélisation et modèles de DPD », partenaires ARELIS, TELERAD, THALES, Centrale Supélec, ESIEE, IMS. Le projet vise à développer un amplificateur reconfigurable pour gérer diverses formes d’ondes de manière dynamique.
  • 2017-2019 « Innovations et services pour l'incitation à l'activité physique des personnes âgées autonomes mais fragilisées » subventionné par la Caisse d'assurance retraite et de la santé au travail (CARSAT) centre-ouest.  Coordinateur : Fondation Partenariale de l’U. de Limoges, associant XLIM, HAVAE, et le CeRes (laboratoire de Sémiotique). Mise en œuvre des solutions innovantes de réseaux de capteurs développés dans l’équipe pour inciter les personnes âgées à la pratique de l'activité physique.
  • 2018-2021 ANR EMIPERO « Dispositifs émetteurs de lumière pompés électriquement à base de pérovskites hybrides », coordonné par le LAC UMR9188 avec comme partenaire INL UMR5270 et XLIM. https://anr.fr/Projet-ANR-18-CE24-0016
  • 2018-2022 ANR OBIWAM «Optically Based Instantaneous microWAve iMagery », coordonné par Xlim, avec les partenaires C2N, MC2-technologies, STMicroelectronics, Vectrawave. https://anr.fr/Project-ANR-18-CE39-0009



Programmes de recherche internationaux