Abstract FR:

Ce rapport de these presente les techniques de modelisation et les aspects de simulation des ondes radioelectriques dans la bande hf (3-30 mhz) refractees par le canal ionospherique. Il contient trois points principaux d'interets associes avec la propagation hf. La premiere partie de la these contient les applications des methodes de tracee de rayon (analytiques et numeriques) pour le calcul des parametres caracteristiques du signal transmis. Ces parametres caracteristiques sont particulierement utiles pour la caracterisation du canal hf. A cet egard, un nouveau logiciel raytad a ete developpe. Ce logiciel convivial permet a l'utilisateur de selectionner n'importe quel modele de son choix parmi les divers modeles analytiques (integrables) et numeriques (non-integrables) de la densite electronique, les modeles du champ magnetique terrestre et les modeles des collisions. D'ailleurs, il permet d'avoir un choix de methodes d'integration pour la resolution de l'equation d'haselgrove, et de l'optimisation des resultats calcules en actualisant les resultats simules avec les mesures. La deuxieme partie de la these contient un bref examen theorique de la polarisation et les effets d'antenne. Nous avons simule les variations du facteur de polarisation et de l'amplitude du signal recu par les antennes de reception, en fonction de la direction de l'arrivee (dda), la frequence de transmission, la position geographique du recepteur et de la nature de la terre. L'application des systemes de spectre de diffusion comme cdma aux communications hf a besoin de la caracterisation du canal hf en large bande. La troisieme partie se compose d'un examen court des modeles de canal en bande etroite comme le modele de watterson avec ses anomalies. Pour la caracterisation de canal en large bande, nous avons choisi mpi (modele parametrique ionospherique) et la fonction de transfert basee sur ce modele nous permet d'avoir les relations analytiques entre les parametres de signal (amplitude et phase) et les parametres associes avec la physique d'ionosphere. Cette expression analytique nous permet de calculer les dispersions de signal de 2 e m e et 3 e m e ordre, en developpant la phase non lineaire autour de la frequence porteuse qui donne la largeur de bande maximum du signal. Dans le cadre de la nouvelle methode, cette fonction de transfert tient compte de la courbure de la terre. Ceci inclus l'effet doppler, la dispersion de frequence et l'amplitude du signal ; tous sont calcules par la methode optique geometrique. D'autres phenomenes lies a la propagation hf comme la dispersion de signal due au melange des modes magnetoioniques, et des effets par trajets multiples resultant d'un evanouissement du a un melange de l'impulsion magnetoionique, ont ete egalement demontres par notre logiciel.