Jacques Lavergnat

Modelling the transfer function in medium bandwidth radio channels during multipath propagation

A method to compute the effects of a multipath propagation channel on a line-of-sight link consists in establishing a statistical model of the channel transfer function. It is then possible to compute the outage time previsions for various communication systems, or to compare these systems by means of their signatures. To carry out this method, it is first necessary to choose a representation model of the transfer function, then to establish on an experimental basis the joint statistics of the model parameters. The authors discuss the various steps in the construction and validation of such a model and compare several proposed models from the point of view of their applications. These points are illustrated by means of results from thepacem Iexperiment.AnalyseUne méthode pour calculer les effets de la propagation par trajets multiples sur une liaison hertzienne consiste à établir un modèle statistique de la fonction de transfert du canal. Il est alors possible de calculer des prévisions de temps de coupure pour différents équipements ou de les comparer au moyen de leurs signatures. La mise en æuvre de cette méthode suppose le choix préalable d’un modèle de représentation de la fonction de transfert, puis l’établissement, à partir de mesures, de la statistique conjointe des paramètres du modèle. Les auteurs discutent des différentes phases de létablissement d’un modèle et de sa validation, et comparent dans l’optique d’une utilisation pratique, les divers modèles de représentation qui ont été proposés. Les divers points sont illustrés à partir des résultats obtenus sur les données de l’expériencepacem I.

A New Shipborne Microwave Refractometer for Estimating the Evaporation Flux at the Sea Surface

Abstract After a brief description of humidity measurement and a short presentation of methods of microwave refractometry for evaporation flux, a new X-band refractometer system is presented. Based on a new design and a new material for the microwave cavity, it does not need calibration for refractive index variations because of its reduced thermal time constant. The new device has been combined with a sonic anemometer and traditional mean meteorological measurements on a 12-m shipborne mast. It has been found to be very efficient for obtaining humidity fluctuations and fluxes in the CATCH 97 (Couplage avec l’ATmosphere en Conditions Hivernales) and FETCH 98 (Flux, Etat de la mer et Teledetection en condition de fetCH variable) experiments under various wind and stability conditions. The inertial subrange is of very high quality. To first order, the evaporation flux and refractive index flux are very similar. In extreme meteorological conditions, such as those encountered during CATCH, the sensible heat f...

A method to predict multipath effects on a line-of-sight link

A method that computes the quality of a digital microwave line-of-sight link affected by multipath propagation is presented. The use of a statistical propagation model and of the signature concept allows the propagation effects to be separated from the characteristics of the equipment. Since the variations of the statistical mode coefficients with respect to the characteristics of the link under consideration are not known, experimental results have been achieved using assumptions based on physical considerations. A single channel is considered and the same principles, although more speculative because of the lack of data, are applied to a diversity channel. >

Statistiques de la fonction de transfert par trajets multiples pour des largeurs de bande moyennes. Application à la prévision de la qualité

AnalyseLes auteurs montrent à l’aide de données en provenance de trois liaisons d’essai que les fonctions de transfert pour une largeur de bande moyenne en situation de trajets multiples peuvent être représentées par des modèles à trois paramètres. De plus les paramètres des modèles obéissent aux mêmes lois statistiques sur les trois liaisons, fournissant ainsi un modèle statistique universel,dont ils montrent qu’il dépend de deux paramètres indépendants. On peut, lorsque ces deux paramètres statistiques sont connus, calculer à partir du modèle le temps de coupure de la liaison. La loi de distribution des niveaux à fréquence fixe permet une première estimation des paramètres statistiques d’un bond: on présente l’application de la méthode à deux liaisons particulières.AbstractIt is shown, from data gathered on three different test links, that multipath transfer functions on a medium bandwidth can be modelled with three parameters. Moreover, the model parameters follow similar probability laws on the three links, thus leading to a universalstatistical model. This statistical model depends on two independent parameters. When the two statistical parameters are known, the outage time of the link can be deduced from the model. A first estimation of these parameters can be inferred from the distribution law of the levels at fixed frequency. The application of the method to two particular cases is presented.

Combining signal processing and machine learning techniques for real time measurement of raindrops

The data acquisition system for a new type of optical disdrometer is presented. As the device must measure sizes and velocities of raindrops as small as 0.1 mm diameter in real time in the presence of high noise and a variable baseline, algorithm design has been a challenge. The combining of standard signal processing techniques and machine learning methods (in this case, a neural network) has been essential to obtaining good performance.

Effet de la longueur du trajet sur la sélectivité d’un canal en période de propagation par trajets multiples

RésuméCet article utilise les seules données expérimentales publiées à ce jour pour vérifier une théorie antérieure concernant I’effet de la distance sur les liaisons hert-ziennes numériques à haut débit. Celle-ci est d’abord rappelée et son fonctionnement explicité par un exemple d’utilisation qui permet d’apprécier la variation du temps de coupure d’une liaison enfonction de sa distance, toutes choses égales d’ailleurs. Bien que manifestement insuffisants en qualité et en quantité, les resultats expérimentaux semblent aller dans le sens de l’analyse théorique.AbstractThis paper uses the only data available in order to check a previous theory dealing with the influence of the distance upon the quality of high bit rate digital transmission. The results seem to confirm the theoretical analysis. Therefore assuming its correctness an example is given which shows the variation of the impairement versus the length of the hop.

Analyse théorique d’un canal de propagation en présence de trajets multiples

AnalyseLa représentation de la fonction de transfert d’un canal de transmission affecté de trajets multiples est analysée d’un point de vue général tout en gardant à l’esprit l’application aux faisceaux hertziens terrestres. On tire de cette représentation les fondements d’une modélisation en bande moyenne ainsi que des lois de variations de la sélectivité en fonction de la fréquence et de la longueur du bond.AbstractFrequency representation of multipath fading on line-of-sight microwave paths is revisited together with a general point of view and with the aim of giving sound foundations of medium bandwidth modelling. Moreover some typical laws of variation of the selectivity according to the frequency and the hop length are derived.

Design of a High-Velocity Extremum Controller

A new kind of extremum control system is described. The system has a single-input controlled process with input and output disturbances and an output lag. The equations of the system are designed in order to follow with a great efficiency the variations of the extremum. The control signal is mainly generated by multiplying the derivatives of the controlled process input and output. In order to eliminate the solution of the equations which corresponds to the system drift, two particular circuits were added. Computed and experimental results demonstrate that the theoretical model is realistic enough to be used as a design tool. For an output lag of 1 ms and a disturbance velocity of 1 percent per ms, the extremum controller measures the maximum with a time resolution of 0.5 ms and an error of 0.3 percent.