Modeling and characterization of radioelectric propagation channel in tunnel for DIREP system

Modélisation et caractérisation des canaux

de propagation radioélectriques

dans des milieux urbains et confinés

R. Elassali1*, A. Ait Ouahman1, M. Berbineau2, A. Revinq3, P. Mariage4

1 Laboratoire d’Electronique et d’Instrumentation, Département de Physique, Faculté des Sciences Semlalia,

B.P. 2390, Marrakech, Maroc

2 Laboratoire Electronique, Onde et Signaux pour les Transports, INRETS, 20 rue Elisée Reclus,

59650 Villeneuve d’Asq, France

3 Département O.A.E, Institut d’Electronique et de Microélectronique du Nord U.M.R C.N.R.S 8520, Université de Valenciennes

Le Mont Houy, 59313 Valenciennes Cedex 09, France

4 Laboratoire de Radiopropagation et Electronique, Université des Sciences et Technologies de Lille, Bât. P3,

59655 Villeneuve d’Asq Cedex

* Corresponding author. E-mail : elassali@yahoo.fr / r.elassali@ucam.ac.ma

Received : 09 April 2003; revised version accepted :12 December 2003

Abstract

The development of automatic subway systems and new services to passengers requires a new studies of radio wave propagation channel for communication and control between a subway and control station. In this end, the DIREP system (Détection et Identification de Rames en Panne) aim at answering this needs. In this paper, the prediction of the electric field complex value in tunnel is calculated using image theory also called ray tracing. Indeed, in tunnel environment, we have a many electromagnetic phenomena like multipath problem, which leds to false distance value between the two subway trains. To solve these problems, some impulses responses channel are simulated. The results show that we can add other functionalities at receiver side . We can use adaptative RAKE equalizer in order to separate the different rays between 1 and 500 m. Simple equaliser will be use for distance greater than 500 m.

Keywords: DIREP system; Propagation in tunnel; Impulse response; Ray tracing technique.

Résumé

La multiplication des systèmes de transport automatisés (tels que les métros) et le développement de nouveaux services aux passagers offrent de nouvelles applications au domaine des liaisons radioélectriques. Dans ce but, Le système DIREP (Détection Identification de rames En Panne) a été élaboré. Dans ce papier, nous avons utilisé la théorie des images ou dite aussi technique de tracé de rayon pour modéliser et caractériser la propagation radioélectrique dans le tunnel. Les résultats obtenus à partir des réponses impulsionnelles ont montré que le problème des multi-trajets peut être résolu en modifiant certains paramètres du système DIREP notamment des égaliseurs adaptatifs de type RAKE pour des distances entre 1 et 500m. Un égaliseur simple suffirait pour des distances supérieures à 500m.

Mots clés : Système DIREP; Propagation en tunnel; Technique de tracé de rayon; Réponses impulsionnelles.

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