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Télécommunications dans les systèmes de transport à forte mobilité : estimation et synchronisation de canal pour les communications MIMO - OFDM
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Fang, J. Y. |
| Copyright Year | 2012 |
| Abstract | De tres nombreux dispositifs de communication sans fil fonctionnant dans des bandes de frequences differentes sont deployes dans le monde du ferroviaire afin de repondre a la multitude des usages et des besoins, des applications de controle-commande mettant en jeu la securite aux applications non vitales (Information voyageur, video surveillance, television embarquee, etc..). Ces applications sont associees a des exigences de Qualite de service qui necessitent des techniques d’estimation et de synchronisation performantes. Ces systemes de communications s'appuient sur des standards qui reposent aujourd'hui sur deux technologies clefs: l'OFDM (Orthogonal Frequency-division Multiplexing) et le MIMO (Multiple-Input Multiple-Output). La combinaison MIMO-OFDM permet d'allier les avantages des deux methodes. Cependant, l'orthogonalite entre les sous-porteuses du systeme MIMO-OFDM est mise a mal par les interferences entre porteuses provoquees par l'effet Doppler et l'offset de frequence et le bruit de phase variant entre les oscillateurs a l'emission et a la reception. Ainsi, les techniques classiquement utilisees pour l'estimation de canal ou l'egalisation dans un environnement statique, fonctionnent de maniere tres degradee en presence d'interferences entre sous-porteuses.L'objet de cette these vise a developper de nouvelles methodes et des algorithmes d'estimation et de synchronisation du canal tres selectif en temps et en frequence afin de permettre l'evolution des systemes de communication vers des standards mieux adaptes aux liaisons mobiles a grande vitesse. Il convient de distinguer le cas ou le canal de propagation ne varie pas pendant la duree d'un symbole OFDM et celui ou il varie. Dans ce travail de these, nous nous sommes focalises sur le deuxieme cas. Nous avons d'abord developpe un algorithme base sur le filtre de Kalman etendu et la decomposition QR pour les transmissions MIMO-OFDM. Nous faisons d'abord une approximation du modele d'expansion de base (BEM) pour les variations temporelles des gains complexes. Notre algorithme modelise l'evolution des coefficients de BEM a l'interieur d'un symbole OFDM par un modele auto regressif (AR). Puis, nous presentons un offset de frequence normalise appele CFO normalise dans la transmission du systeme OFDM qui introduit les interferences entre porteuse (IEP). Cet offset de frequence est egalement modelise par un modele AR. La faculte du filtre de Kalman etendu nous permet d’estimer de maniere conjointe ce CFO et les coefficients BEM. L'algorithme utilise un detecteur QR pour estimer les symboles de donnees. Cet algorithme a montre de bonnes performances pour des recepteurs a vitesses tres elevees.Notre deuxieme contribution consiste en un algorithme qui s'appuie sur le premier algorithme pour resoudre l'IEP du au bruit de phase existant dans l'oscillateur du recepteur, ainsi que l'IEP du a l'effet Doppler, mais en se limitant au cadre SISO. Ici, nous considerons que le bruit de phase presente une grande variance a l'interieur d'un symbole OFDM et egalement entre les deux symboles OFDM suivants. Le bruit de phase est modelise par un processus Brownien. Ensuite, le filtre de Kalman etendu estime le vecteur des coefficients de BEM et le vecteur du bruit de phase dans les symboles OFDM. Cet algorithme est tres performant et presente un BER remarquable dans les cas ou la connaissance du canal et du bruit de phase est mauvaise voire inexistante. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | http://telice.univ-lille1.fr/fileadmin/general/theses/JinFang_2012.pdf |
| Alternate Webpage(s) | https://ori-nuxeo.univ-lille1.fr/nuxeo/site/esupversions/51dc818f-6f12-4388-a52b-8e8afd6a2a26 |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
