Friedt Jean-Michel

L’analyseur de réseau est l’outil incontournable de tout développeur de systèmes radiofréquences, au même titre que le multimètre pour les développements en électronique analogique ou GDB en logiciel. Alors qu’un analyseur de réseau était (et peut encore être) un outil coûteux à plusieurs dizaines de milliers d’euros, inaccessible à la plupart des amateurs, l’avènement de composants radiofréquences intégrés contenant émetteur et récepteur agiles en fréquence offrent la possibilité de réaliser des analyseurs de réseau à moindre coût - certes aux performances réduites, mais suffisantes pour bien des applications, voire irremplaçables face aux offres commerciales lorsque l’instrument open source permet de l’adapter au mieux à ses besoins.

Nous complétons la mesure de distance des cibles RADAR par la mesure d’azimut rendue possible par la synthèse d’ouverture d’antenne, afin de localiser leur position et ainsi d’identifier précisément leur nature par superposition sur une photographie aérienne. La souplesse de la radio logicielle est illustrée par la montée en fréquence (2,4 GHz), sans modifier aucun élément matériel autre que les antennes.

L’évolution du traitement du signal est une histoire fascinante largement déroulée par David Mindell dans ses divers ouvrages [1] et citations [2]. Partant de l’ordinateur mécanique avec ses rouages, poulies, bielles et crémaillères, le passage à l’électrique au début du 20ème siècle, puis à l’électronique intégrée avec l’avènement du transistor et des circuits intégrés (VLSI) nous ont fait oublier les stades initiaux qui ont amené à notre statut actuel d’ordinateurs infiniment puissants, précis et compacts. Alors que cette histoire semble s’accompagner du passage de l’analogique au numérique – de la manipulation de grandeurs continues en grandeurs discrètes avec son gain en stabilité et reproductibilité – il n’en est en fait rien : un boulier fournit déjà les bases du calcul discrétisé mécanique, tandis que [3] introduit les concepts du calcul mécanique avec les traitements numériques avant de passer aux traitements analogiques.

Parmi les idioties que nous lisons quotidiennement dans la presse grand public, la technologie, et les liaisons radiofréquences en particulier, est souvent en haut du palmarès, faute de compétence des auteurs et du moindre esprit critique sur leurs affirmations, sans néanmoins atteindre le niveau des statistiques qui sont l’apothéose de l’art de cacher le mensonge [1].

Le traitement du signal, domaine abstrait par excellence, devient très amusant lors de sa mise en pratique. Nous nous proposons de démontrer expérimentalement un RADAR à bruit mis en œuvre par radio logicielle.

La localisation, la navigation et le transfert de temps (PNT) par constellation de satellites, et notamment le Système de Positionnement Global (GPS), sont devenus omniprésents dans notre quotidien. Le brouillage – volontaire ou non – et le leurrage de ces signaux très faibles sont désormais accessibles à tout le monde, mais les subir n’est pas une fatalité : nous allons aborder les méthodes pour se protéger de tels désagréments afin de retrouver les services d’origine en annulant ces interférants par une approche multi-antennes.

Il existe de nombreux cas où le matériel n’est pas disponible pour développer un système embarqué, que ce soit parce que la carte commandée n’a pas encore été livrée, parce que le collègue chargé de la conception du circuit imprimé a fait une erreur ou est en retard, ou parce qu’un virus interdit l’accès aux salles de travaux pratiques de l’Université (Fig. 1). Pour toutes ces raisons, nous désirons appréhender le développement d’un système embarqué sur un émulateur, c’est-à-dire un logiciel capable de fournir une représentation fidèle du comportement du dispositif réel, incluant ses latences et temporisations.

KiCAD et FreeCAD convergent pour fournir un environnement cohérent de conception électronique et mécanique assistée par ordinateur. Ces deux outils rendent leurs fonctions accessibles depuis Python, langage permettant d’automatiser un certain nombre de tâches répétitives et donc fastidieuses. Nous proposons de rédiger quelques greffons (plugins) pour distribuer des vias [1] le long de lignes de transmissions radiofréquences (KiCAD), puis automatiser la réalisation du boîtier contenant un circuit imprimé avec les ouvertures pour ses connecteurs (FreeCAD).

KiCAD a récemment été illustré sur le NE555, le composant réputé comme le plus commercialisé dans l’histoire de l’électronique [1]. Nous pouvons nous interroger sur l’utilisation actuelle de ce composant analogique aux fonctionnalités réduites. Dans le cadre d’une étude sur la robustesse des systèmes de navigation par satellite, nous avons acquis un « bloqueur » GPS. Le budget que nous nous étions alloué pour un tel achat était de 10 euros : l’analyse du système acquis s’avère centrée sur le vénérable NE555. Analysons son fonctionnement et surtout, les conséquences de son utilisation.