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Intitulé de la thèse - RFID sans puce à modulation de mouvement pour applications d’identification et capteur à longue portée

Cette thèse propose un nouveau type de communication par rétrodiffusion basé sur des étiquettes d'identification par radiofréquence (RFID) sans puce (chipless) modulées en fonction du mouvement. Fondamentalement, la RFID sans puce se réfère à la technique dans laquelle des étiquettes RF entièrement passives et qui consistent principalement en des diffuseurs résonnants sont identifiées sur la base de leur signature radar. Les étiquettes sans puce sont conçues à l'aide de différentes approches de synthèse de SER et le processus de détection du signal réfléchi par l'étiquette dans un environnement complexe peut bénéficier de l’ensemble les méthodes de traitement des signaux radar qui ont déjà été développées. Malgré les améliorations significatives apportées à différents aspects de la technologie chipless au cours des dernières années, la portée de lecture de cette technique RFID est toujours limitée à moins d'un mètre. Cette limitation est essentiellement due au fait que le signal rétrodiffusé par l'étiquette sans puce et l'énorme réflexion de l'environnement partagent les mêmes composantes fréquentielles que ce que celles envoyées, ce qui fait que l'étiquette sans puce, en tant que transpondeur non modulé, n'est pas facilement détectée. Les modulations induites par le mouvement, comme l'effet micro-Doppler sont envisagées dans cette thèse pour être intégrées à la technique RFID sans puce de manière à améliorer la portée de lecture des étiquettes sans puce. La RFID sans puce modulée par le mouvement est présentée comme une méthode efficace de communication par rétrodiffusion pour l'identification et la détection d'objets en mouvement à grande distance, basée sur des techniques de réflectométrie cohérente.

Pour expliquer clairement le concept, les différentes méthodes de communication par rétrodiffusion sont classées d'un point de vue systémique en fonction des deux propriétés fondamentales que sont la linéarité et la variation dans le temps. Le principe de la technologie RFID classique sans puce et celui de la RFID sans puce modulée par le mouvement sont décrits à l'aide de démonstrations mathématiques générales, tandis que les performances des deux approches sont comparées en termes de portée de lecture. Trois types différents de modulations induites par le mouvement, à savoir la modulation de phase (Doppler), la modulation de polarisation et la modulation directionnelle, sont abordés sur la base d’un modèle analytique développé à partir de diffuseurs résonnants en mouvement. Le processus de modulation dans chaque cas est décrit théoriquement et les performances de l'étiquette modulée en fonction du mouvement sont vérifiées expérimentalement en termes de capacité d'identification et de portée de lecture. Le concept proposé a également été utilisé dans des applications réelles telles que la surveillance de paramètres vitaux en santé et des scénarios d'identification du commerce.

Mots clés : Modulation de mouvement, RFID sans puce, capteur

École doctorale : ED EEATS - Électronique, Électrotechnique, Automatique, Traitement du Signal
Laboratoire d’accueil : Laboratoire de conception et d'intégration des systèmes (LCIS - UGA/Grenoble INP-UGA)
Direction de thèse : Etienne PERRET et Nicolas BARBOT

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