Dissertations / Theses: 'Radio – Interférence – Traitement du signal'

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Berthault, Frédéric. "Contribution a l'amelioration des systemes d'annulation d'echo acoustique." Cergy-Pontoise, 2000. http://www.theses.fr/2000CERG0087.

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Abstract:

La necessite de realiser des traitements d'annulation d'echo acoustique survient des lors qu'une prise de son capte un echo genant provenant de la diffusion par un haut-parleur d'un signal sonore dans une piece ou un habitacle de vehicule. De nombreux ouvrages couvrent les differents aspects algorithmiques de cette discipline. Par ailleurs, les differentes options algorithmiques ont ete largement etudiees et l'evolution des processeurs permet desormais de realiser des annuleurs d'echo performants. Depuis le debut des annees 90, de nouvelles applications et la volonte de realiser des systemes stereophoniques restituant une communication naturelle en visioconference (reproduction de la position des locuteurs) ont oriente les recherches vers l'extension des traitements monophoniques au cas stereophonique. Les nouvelles difficultes rencontrees tiennent essentiellement au modele de prise de son de ce type d'application, qui genere des signaux fortement correles dont les consequences ont ete largement exposees. Au cours de cette these deux axes de recherche ont ete suivis : premierement, contribuer a l'amelioration des methodes d'annulation d'echo stereophonique appliquees aux systemes de visioconference, en s'interessant plus particulierement a l'extension des algorithmes de filtrage adaptatif frequentiels au cas stereophonique. Cette etude a ouvert la voie vers un nouvel algorithme frequentiel modifie qui traite la correlation des voies d'entree et dont l'application aux systemes de visioconference semble prometteuse. Deuxiemement, etudier la mise en oeuvre d'un systeme d'annulation d'echo stereophonique pour traiter l'echo d'un autoradio perturbant un systeme de reconnaissance vocale embarque dans un vehicule. Cette application n'a que tres peu ete etudiee, et les resultats des travaux menes sur ce domaine ont notamment permis la realisation d'un demonstrateur, realise a l'attention d'un constructeur automobile, autorisant le pilotage vocal des fonctions d'un autoradio.

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Vasylieva, Iaroslavna. "Pulsars and transients survey, and exoplanet search at low-frequencies with the UTR-2 radio telescope : methods and first results." Observatoire de Paris (1667-....), 2015. https://theses.hal.science/tel-01246634.

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Abstract:

Le recherché et l’étude de sources radio transitoires, en particulier à basses fréquences, est un des projets clés de la nouvelle génération de radiotélescopes comme SKA et ses précurseurs, parmi lesquels LOFAR, NenuFAR et GURT. Ces sources incluent les étoiles à neutrons – produisant un signal périodique, détectées comme pulsars -, d’autres objets très magnétisés compacts ou des événements très dynamiques ou explosifs – produisant des transitoires non périodiques -, et des exoplanètes – dont certaines sont, comme Jupiter, susceptibles d’émettre des sursauts radio décamétriques. Les « survey » observations systématiques à basses fréquences peuvent révéler des pulsars proches, « manqués » par les surveys à plus hautes fréquances en raison de l’orientation « défavorable » de leurs cônes d’émission, qui s’élargissent aux basses fréquences. Ils devraient également permettre de mieux caractériser le spectre des pulsars détectés à la fois à hautes et basses fréquences. Les surveys de transitoires non périodiques peuvent révéler des phénomènes astrophysiques uniques, tels que les mystérieux « sursauts radio rapides » d’origine extragalactique ou leurs analogues galactiques. L’existence de sursauts radio produits par les magnétosphères exoplanétaires ou les interactions plasma exoplanète- étoile a été prédite par la théorie, en particulier aux basses fréquences (comme l’émission décamétrique de Jupiter). Mais aucun n’a été détecté jusqu’à présent. La première détection, et les études qui la suivront, ouvriront à une meilleure compréhension des processus d’émission radio et à des mesures uniques des champs magnétiques des exoplanètes, avec des répercussions sur leur habitabilité. L’objectif de cette thèse était (i) effectuer un survey de sources d’émissions radio pulsées et transitoires, et (ii) tenter de détecter ‘émission de radio d’une exoplanète connue (découverte par mesures optiques), en utilisant le radiotélescope décamétrique UTR-2 en Ukraine, en mode de réseau phasé. Les deux sujets impliquent le traitement des grands volumes de données, avec notamment des étapes d’élimination des RFI (parasites radio), d’étalonnage du signal, et de détection de sursauts faible. J’ai développé des outils logiciels génériques à partir desquels j’ai construit un pipeline de traitement automatisé des données d’UTR-2, qui peut être facilement adapté à d’autres radiotélescopes observant en mode réseau phasé (LOFAR, NenuFAR et GURT)
The search and study of transient sources of radio emission, especially at low frequencies, is one of the key projects for the new generation of radio telescopes such as SKA and its precursors among which LOFAR, NenuFAR and GRUT. These sources includes neutrons stars – producing a rotation modulated signal and detected as pulsars -, other compact highly magnetized objects or very dynamic or explosive events – producing non-periodic transients -, and exoplanets – some of which are expected to emit Jupiter -like decameter- wave radio bursts. Low-frequency surveys are expected to reveal nearby pulsars “missed” by high frequency surveys, due to the “unfavorable” orientation of their emission cones, which broaden at low frequencies, and to better characterize the spectrum of pulsars detected at both high and low frequencies. Surveys of non-periodic transients may reveal unique astrophysical phenomena, such as the mysterious extragalactic “fast radio bursts” or their galactic analogs. Radio bursts from the magnetospheres of exoplanets or from exoplanet-star plasma interaction has been theoretically predicted to exist preferably at low frequencies (as Jupiter’s decameter-wave radio emission), although none has been detected so far; first detection and subsequent study will result in better understanding of emission processes and unique measurements of exoplanets’ magnetic fields, that have implications on their habitability. The aim of this work was (i) to carry out a survey for sources of transient and pulsed radio emission, and (ii) to attempt to detect radio emission from known exoplanets (discovered from optical measurements), by using the decameter radio telescope UTR-2 in Ukraine in beamformed (phased array) mode. Both topics imply to process large volumes of data, including RFI (Radio frequency Interference) mitigation, calibration, and detection of low intensity bursts. Thus, I developed generic software tools from which I built and automated processing pipeline for UTR-2 data, that can be easily adapted to other radio telescopes observing in beamformed mde (LOFAR, NenuFAR and GRUT)

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Gerzaguet, Robin. "Méthodes de traitement numérique du signal pour l'annulation d'auto-interférences dans un terminal mobile." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015GRENT014/document.

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Abstract:

Les émetteurs-récepteurs actuels tendent à devenir multi-standards c’est-àdireque plusieurs standards de communication peuvent cohabiter sur la même puce. Lespuces sont donc amenées à traiter des signaux de formes très différentes, et les composantsanalogiques subissent des contraintes de conception de plus en plus fortes associées au supportdes différentes normes. Les auto-interférences, c’est à dire les interférences généréespar le système lui-même, sont donc de plus en plus présentes, et de plus en plus problématiquesdans les architectures actuelles. Ces travaux s’inscrivent dans le paradigmede la « radio sale » qui consiste à accepter une pollution partielle du signal d’intérêtet à réaliser, par l’intermédiaire d’algorithmes, une atténuation de l’impact de ces pollutionsauto-générées. Dans ce manuscrit, on s’intéresse à différentes auto-interférences(phénomène de "spurs", de "Tx leakage", ...) dont on étudie les modèles numériques etpour lesquelles nous proposons des stratégies de compensation. Les algorithmes proposéssont des algorithmes de traitement du signal adaptatif qui peuvent être vus comme des« algorithmes de soustraction de bruit » basés sur des références plus ou moins précises.Nous dérivons analytiquement les performances transitionnelles et asymptotiques théoriquesdes algorithmes proposés. On se propose également d’ajouter à nos systèmes unesur-couche originale qui permet d’accélérer la convergence, tout en maintenant des performancesasymptotiques prédictibles et paramétrables. Nous validons enfin notre approchesur une puce dédiée aux communications cellulaires ainsi que sur une plateforme de radiologicielle
Radio frequency transceivers are now massively multi-standards, which meansthat several communication standards can cohabit in the same environment. As a consequence,analog components have to face critical design constraints to match the differentstandards requirements and self-interferences that are directly introduced by the architectureitself are more and more present and detrimental. This work exploits the dirty RFparadigm : we accept the signal to be polluted by self-interferences and we develop digitalsignal processing algorithms to mitigate those aforementioned pollutions and improve signalquality. We study here different self-interferences and propose baseband models anddigital adaptive algorithms for which we derive closed form formulae of both transientand asymptotic performance. We also propose an original adaptive step-size overlay toimprove transient performance of our method. We finally validate our approach on a systemon chip dedicated to cellular communications and on a software defined radio

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Ait, Allal Dalal. "Détection d’évènements impulsionnels en environnement radioélectrique perturbé : application à l’observation des pulsars intermittents avec un système temps réel de traitement du signal." Thesis, Orléans, 2012. http://www.theses.fr/2012ORLE2056/document.

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Abstract:

Les travaux présentés dans ce mémoire s’inscrivent dans le cadre de la détection d’évènements impulsionnels intermittents en provenance de pulsars. Ces objets astrophysiques sont des étoiles à neutrons hautement magnétisées en rotation rapide, qui émettent un faisceau radio balayant l’espace comme la lentille d’un phare. Ils sont détectables grâce à une instrumentation spécifique. Depuis quelques années, on a découvert de nouvelles catégories de ces pulsars, aux caractéristiques extrêmes, avec en particulier des impulsions individuelles plus intenses et irrégulières comparé à la moyenne. Il faut pouvoir les détecter en temps réel dans un environnement radio perturbé à cause des signaux de télécommunications. Cette étude propose des algorithmes de traitement d’interférences radio fréquence (RFI) adaptés à ce contexte. Plusieurs méthodes de traitement de RFI sont présentées et comparées. Parmi elles, deux ont été retenues et comparées au moyen de simulations Monte Carlo, avec un jeu de paramètres simulant le pulsar et un signal BPSK avec des puissances et des durées différentes. Pour la recherche de nouveaux pulsars, une méthode alternative est proposée (SIPSFAR), combinant capacité de recherche en temps réel et robustesse contre les RFI. Elle est basée sur la transformée de Fourier 2D et la transformée de Radon. Une étude comparative théorique a permis de confronter et comparer la sensibilité de cette nouvelle méthode avec celle communément utilisée par les radioastronomes. La méthode a été implantée sur un GPU GTX285 et testée sur un grand relevé du ciel effectué au radiotélescope de Nançay. Les résultats obtenus ont donné lieu à une comparaison statistique complémentaire à partir de données réelles
The work presented in this thesis is in the context of the intermittent impulsive event detection at Nançay Observatory. The pulsars are highly magnetized neutron stars in rapid rotation, which emit a radio beam scanning the space like a lighthouse. They are detectable with a specific instrumentation. In recent years, new classes of such pulsars were discovered. These pulsars with extreme features, especially with individual pulses more intense and irregular compared to the average, must be detected in real time in a disrupted radio environment because of telecommunication signals. This study presents some radio frequency interference (RFI) mitigation algorithms adapted to this context. Several methods are presented and compared. Among them, two were selected and compared using Monte Carlo simulations with a set of parameters to simulate the pulsar and a BPSK signal with power and different durations. In the case of researching new pulsars, an alternative method is proposed (SIPSFAR), combining research capacity in real time and robustness against RFI. It is based on 2D Fourier transform and the Radon transform. A theoretical comparative study has confronted and compared the sensitivity of this new method and the commonly method used by radio astronomers. SIPSFAR was implemented on a GPU GTX285 and tested on a large survey of the sky made at Nançay radio telescope. The results have led to a further statistical comparison from the actual data

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Yan, Xin. "Robustesse aux interférences dans les réseaux de capteurs." Thesis, Lille 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LIL10158/document.

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Abstract:

Le design moderne des systèmes sans fil concerne de plus en plus un déploiement dense d’architectures pour des réseaux sans fil. Par conséquence, l’interférence devient une limitation importante à la performance du système de ces réseaux. Dans plusieurs situations, comme ad hoc sans fil ou transmission de impulsion radio de ultra large bande, les interférences présentent un comportement impulsif. Ce comportement impulsif est souvent mal capté par le modèle Gaussien classique. Avec telles interférences, le récepteur linéaire classique qui est optimal pour un bruit gaussien n’est plus robuste. En plus la plupart des travaux classiques ont été faites sous une hypothèse de variables aléatoires indépendantes et identiquement distribuées interférence. Cependant, une diversité spatiale, temporelle ou fréquentielle peuvent donner des vecteurs un composant dépendant. Dans cette thèse, nous donnons d’abord un modèle général du système et donner plusieurs distributions et modèles de l’interférence impulsive. On évalue ensuite la robustesse de différentes stratégies de récepteur proposé lors des changements de modèle de bruit. Nous proposons différents récepteurs avec différents principaux. Nous donnons également la méthode d’estimation des paramètres et nous illustrons leur performance dans un environnement d’interférence impulsive. Nous proposons également une première approche pour modéliser la dépendance temporelle et spatiale d’interférence. Nous utilisons copule qui permet de séparer les distributions marginales et la structure de dépendance d’interférence. Nous utilisons la famille flexible de skew-t copule et montrer son impact significatif sur la performance d’un récepteur
Modern wireless system designs are increasingly involving dense deployment architectures for wireless networks. Such a feature makes interference in these networks an important limitation to the system performance. In several situations, such as wireless ad hoc or ultra wide band impulse radio, this interference exhibits an impulsive behavior. Such impulsive behavior is often badly captured by the classical Gaussian model. With such interference, the classical linear receiver, optimal for Gaussian noise, is no longer robust. Most of the conventional works were done under the premise of an assumption of independent and identically distributed interference random variables. However, space, time or frequency diversity can result in vectors with dependent components. In this thesis, we first give and general system model and give several distributions and models, and we compare them in modeling the impulsive interference. We then evaluate the robustness of different receiver strategies proposed when the noise model changes. We propose to classify the different ways to define receivers. We give also the parameter estimation method and we illustrate their performance under an impulsive interference environment. We also propose a first approach to model the time and/or space dependency of the interference samples. We use the framework of copulas that allows separating the marginal distributions and the dependence structure of the interference. We use the flexible family of the skew-t copulas and show that it significantly impacts the performance of a receiver

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Calmettes, Vincent. "Étude d'adoucissement de spectre pour récepteur GPS." École nationale supérieure de l'aéronautique et de l'espace (Toulouse ; 1972-2007), 2001. http://www.theses.fr/2001ESAE0016.

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Abstract:

Les récepteurs GPS sont soumis à de nombreux signaux d'interférence bande étroite. Cette étude concerne des techniques d'adoucissement de spectre, dites de précorrélation. Elles s'appliquent au signal complexe à l'entrée du récepteur numérique. La première partie de ce mémoire présente le récepteur optimum. Il est déduit de la théorie de la détection appliquée en présence de bruits blancs et gaussiens. L'étude met en évidence les dégradations des performances de ce récepteur, lorsqu'il est soumis à des signaux d'interférence. La deuxième partie traite de l'amélioration des performnces du récepteur, sous l'hypothèse de bruits non blancs. Elle décrit des filtres de blanchiment implantés à l'entrée du récepteur numérique conventionnel. Pour des signaux à spectre étalé et des bruits bande étroite, ces techniques utilisent des filtres à encoche adaptatifs appliqués dans le domaine temporel ou dans le domaine fréquentiel. Dans la troisième partie, le récepteur optimum est dérivé en présence de bruits non gaussiens, sous l'hypothèse simplificatrice d'indépendance du bruit. L'approche de Neyman-Pearson est utilisée. Lorsque cette théorie est appliquée au signal GPS, caractérisé par des rapports signal sur bruit très petits devant l'unité, cette technique conduit à définir le récepteur localement optimum. Il est obtenu en linéarisant la loi de densité de probabilité du bruit autour de l'hypothèse H₀. Le détecteur optimum diffère alors du détecteur défini en présence de bruits gaussiens de par la présence, en entrée, d'un opérateur non linéaire déduit de cette loi. Lorsque cette technique est appliquée au signal complexe, elle consiste au traitement de l'amplitude du signal représenté par ses coordonnées polaires. Elle peut être appliquée dans le domaine temporel, ou dans le domaine fréquentiel lorque le nombre de sources d'interférence augmente.

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Ait, Allal Dalal. "Détection d'évènements impulsionnels en environnement radioélectrique perturbé : application à l'observation des pulsars intermittents avec un système temps réel de traitement du signal." Phd thesis, Université d'Orléans, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00840256.

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Abstract:

Les travaux présentés dans ce mémoire s'inscrivent dans le cadre de la détection d'évènements impulsionnels intermittents en provenance de pulsars. Ces objets astrophysiques sont des étoiles à neutrons hautement magnétisées en rotation rapide, qui émettent un faisceau radio balayant l'espace comme la lentille d'un phare. Ils sont détectables grâce à une instrumentation spécifique. Depuis quelques années, on a découvert de nouvelles catégories de ces pulsars, aux caractéristiques extrêmes, avec en particulier des impulsions individuelles plus intenses et irrégulières comparé à la moyenne. Il faut pouvoir les détecter en temps réel dans un environnement radio perturbé à cause des signaux de télécommunications. Cette étude propose des algorithmes de traitement d'interférences radio fréquence (RFI) adaptés à ce contexte. Plusieurs méthodes de traitement de RFI sont présentées et comparées. Parmi elles, deux ont été retenues et comparées au moyen de simulations Monte Carlo, avec un jeu de paramètres simulant le pulsar et un signal BPSK avec des puissances et des durées différentes. Pour la recherche de nouveaux pulsars, une méthode alternative est proposée (SIPSFAR), combinant capacité de recherche en temps réel et robustesse contre les RFI. Elle est basée sur la transformée de Fourier 2D et la transformée de Radon. Une étude comparative théorique a permis de confronter et comparer la sensibilité de cette nouvelle méthode avec celle communément utilisée par les radioastronomes. La méthode a été implantée sur un GPU GTX285 et testée sur un grand relevé du ciel effectué au radiotélescope de Nançay. Les résultats obtenus ont donné lieu à une comparaison statistique complémentaire à partir de données réelles.

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Smith, Stanley. "Optimization strategies for blind multiuser detection in strong interference scenarios." Electronic Thesis or Diss., Paris, CNAM, 2019. http://www.theses.fr/2019CNAM1273.

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Abstract:

Dans cette thèse nous étudions la détection aveugle de sources pour des mélanges linéaires à un seul capteur et dans des situations dominées par l'interférence. Nos hypothèses de travail portent uniquement sur l'indépendance des sources et le caractère fini et uniforme de leur distribution. Centrant notre étude autour d'un algorithme itératif de la littérature, plusieurs méthodes d'initialisation sont proposées afin d'en améliorer la robustesse quant aux cas les plus défavorables. En particulier, la relation entre les minima locaux vers lesquels les algorithmes considérés peuvent converger et la géométrie des constellations sous-jacentes aux mélanges est étudiée. Plusieurs méthodes visant à intégrer cette information au processus de détection global sont analysées. Les résultats obtenus par simulation sur des configurations de mélange variées attestent de l'efficacité des stratégies proposées via à vis des algorithmes de détection aveugle traditionnels. Une extension de notre méthode à des canaux sélectifs en fréquence et pour des transmissions multi-porteuses est également effectuée, conduisant à de nouvelles propositions d'initialisation. Notre étude se conclut par des considérations plus générales quant à l'aptitude des algorithmes de classification à pouvoir discerner des ensembles de points exhibant une forte proximité
In this thesis we address the blind channel estimation and source detection of linear mixtures with a single sensor in scenarios strongly dominated by interference. In this framework our only assumptions relate to the sources mutual independence, as well as the discrete and uniform nature of their probability distribution. Based on existing iterative algorithms from the literature, we propose several initialization strategies so as to enhance both their overall performance and robustness to highly unfavorable mixture configurations. We provide a detailed analysis of the relation between the spurious fixed points these algorithms are known to possibly converge to and the underlying mixtures geometry. Possible strategies to account for this additional information in the overall detection process are discussed as well. Simulation results attest to a significant improvement of the achieved error rates compared to all tested traditional detection schemes. An extension of the method to the estimation of frequency-selective channels in multiuser and orthogonal multicarrier transmissions is then performed, along with several initialization propositions. We conclude our study by more general considerations on clustering algorithms and their ability to discriminate between partially entangled data classes

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Gouldieff, Vincent. "Etude des techniques de séparation de signaux satellitaires dans un contexte d'interférences." Thesis, CentraleSupélec, 2017. http://www.theses.fr/2017CSUP0004.

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Abstract:

Les systèmes de télécommunications satellitaires récents font appel à des technologies avancées, en particulier afin d'accroître leur efficacité spectrale. Dans ce contexte, plusieurs scenarios de transmission conduisent à des situations d’interférence co-canal sévère tant en voie montante qu’en voie descendante. Le rapport signal-à-interférent (SIR) du mélange reçu peut ainsi s’avérer faible voire négatif. Afin de recouvrer les signaux transmis par chacun des utilisateurs, il est nécessaire de traiter ces porteuses avec des méthodes adéquates. Au cours de cette thèse, nous étudions les techniques aveugles de traitement du signal permettant de détecter, caractériser et séparer les signaux satellitaires présentant de l’interférence co-canal. La complexité et les performances des méthodes envisagées sont des éléments déterminants en vue de leur intégration dans des modems satellites intelligents
Recent satellite telecommunications systems use advanced technologies, in particular to increase their spectral efficiency. In this context, several transmission scenarios lead to severe co-channel interference situations, both in the uplink and in the downlink. Thus, the signal-to-interference ratio (SIR) of the received mixture may prove to be weak or even negative. In order to recover the signals transmitted by each of the co-channel users, it is necessary to process the carrier-of-interest with suitable methods. In this thesis, we study blind signal processing techniques for the detection, characterization and separation of satellite signals showing co-channel interference. The complexity and the performance of the proposed methods are decisive factors for their integration in intelligent satellite modems

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Kouassi, Kouakou. "Modélisation et optimisation des transmissions ultra-large bande à impulsions radio dans les réseaux ad hoc." Thesis, Lille 1, 2012. http://www.theses.fr/2012LIL10197/document.

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Abstract:

Cette thèse s’articule autour des transmissions ultra-large bande à impulsions radio dans les réseaux de capteurs. Ces réseaux dotés de la structure point à point sont capables de générer une quantité suffisamment élevée d’interférences pour rendre les communications peu fiables. La technique utilisée pour séparer les données est la modulation par position d’impulsion qui distingue les données en leur attribuant des décalages temporels différents. Il s’agit, dans ce travail, de faire des propositions pour réduire ces interférences tout en respectant les réglementations (masques spectrales) sur les fréquences radioélectriques, imposées dans les pays où ces réseaux seront amenés à être utilisés. A titre indicatif, cette thèse ne fait référence qu’au masque États-Unien. Toutefois, les résultats obtenus sont applicables à tout autre masque. Les masques étant fortement restrictifs, nous nous sommes donc intéressés, de prime-abord, à l’aménagement du spectre des signaux émis, afin de permettre une utilisation optimale du peu de puissance disponible. La proposition que nous faite, à cette fin, donne des résultats intéressants. Ensuite une modélisation analytique prenant en compte la précédente alternative permet d’évaluer numériquement les performances. Ces dernières sont comparées à celles obtenues par des simulations de type Monte-Carlo. Il s’avère que le modèle est suffisamment précis pour servir de base à une optimisation, à la fois, des performances et de l’occupation spectrale. Les résultats obtenus montrent que notre proposition permet de fiabiliser les transmissions au sein des réseaux de capteurs sujets à de fortes perturbations dues à l’accès multiple
This thesis focuses on impulse radio Ultra-Wide Band (UWB) transmissions in ad hoc sensor network. Such networks are able to generate strong enough multiple access interference to be less reliable. The method used to distinguish data is the Pulse Position Modulation where different delay is assign to each data type. The purpose of this study is to suggest proposals to mitigate this issue while fitting with the radio waves regulations in the countries where these networks will operate. As a rough guide, this thesis only refers to the American UWB regulation. However, the obtained results are relevant to any kind of mask. The masks are highly restrictive, we therefore interested to the transmitted signals spectrum shapes, first, in order to guarantee an optimal use of the available power. The proposal we made for this purpose reveals highly interesting. Then an analytical model taking into account the last suggestion is built to numerically evaluate the performances. These performances are compared to the ones obtained with Monte-Carlo simulations. It appears that the model is accurate enough to be used in an optimisation process. This process aims to find data signals that give the best performances and the optimal spectral occupancies, at the same time. The obtained results show that our proposal allows to make more reliable transmissions in dense ad hoc sensor networks

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Roque, Damien. "Modulations multiporteuses WCP-OFDM : évaluation des performances en environnement radiomobile." Phd thesis, Université de Grenoble, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00789990.

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Abstract:

De nombreuses applications de communications numériques font face à des canaux de transmission sélectifs en temps et en fréquence que nous pouvons assimiler à des systèmes linéaires variants dans le temps. À travers ces travaux de thèse, nous montrons que les modulations multiporteuses suréchantillonnées constituent une technique de transmission adaptée à ce type d'environnement. Cependant, la complexité algorithmique des émetteurs-récepteurs présente un frein majeur à leur adoption. Fort de ce constat, nous nous intéressons à la sous-famille des modulations multiporteuses suréchantillonnées à filtres courts (WCP-OFDM), dont la complexité algorithmique est comparable à celle de l'OFDM avec préfixe cyclique. Après avoir exprimé les conditions de reconstruction parfaite, nous développons des égaliseurs de faible complexité et étudions la problématique du rapport de puissance crête sur puissance moyenne du signal en sortie d'émetteur. Enfin, nous analysons les performances de ces modulations à travers plusieurs scénarios de propagation radiomobile. Les résultats de simulation confirment l'intérêt du WCP-OFDM, associé à des filtres prototypes bien localisés en temps et en fréquence pour faire face aux canaux doublement sélectifs.

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Chen, Jiejia. "Minimisation de la consommation et gestion de l’interférence pour des transmissions multi-sauts et coopératives dans les réseaux de capteurs." Thesis, Lille 1, 2010. http://www.theses.fr/2010LIL10097/document.

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Abstract:

L’objectif principal de ce travail est dans un premier temps étudier l’impact des caractéristiques matérielles sur la consommation d’une transmission simple ou d’une transmission multi-sauts dans l’application des réseaux de capteurs sans fils. Nous nous intéressons plus spécifiquement aux communications en environnement intra bâtiment avec de courtes distances de transmission. Supposons un réseau comprenant des capteurs très bas coûts mais en grand nombre qui ne peuvent que capter l’information et la transmettre. Une seconde catégorie de capteurs, moins nombreux mais plus performants, sont capables de relayer l’information. Enfin, l’information est destinée à un puits qui peut être plus cher et non contraint énergétiquement. Dans ce cadre, les caractéristiques matérielles pourront évoluer entre les différents nœuds. Nous voulons voir si ces caractéristiques ont un impact sur les stratégies de transmissions multi-sauts. Notre contribution majeure est de montrer que le rendement ou le facteur de bruit des nœuds dans un système hétérogène est un paramètre important pour la sélection d’un nœud et les calculs des gains optimaux du relais. Nous étudions dans un second temps des méthodes de diversité coopérative « decode and forward » et « Amplify and forward » pour l'amélioration des performances dans le contexte de la radio impulsionnelle ultra-large bande. A cause des accès multiples, la distribution de l’interférence n'est pas gaussienne. Nous choisissons le modèle symétrique α-stable qui représente avec précision de la nature impulsive grâce à sa distribution à queue lourde. La propriété de stabilité nous permet ensuite une étude analytique des transmissions multi sauts et coopératives. Nous analysons la probabilité d’erreur dont nous obtenons des expressions semi-analytiques. Finalement, nous proposons un critère de la sélection du relais en fonction de l’effet des interférences
The main objective of this work is firstly to study the impact of material characteristics on the consumption of a direct link or a multi-hop transmission in the wireless sensor networks applications. We specifically investigate the communications environment within the building with short transmission distances. A sensors network with low cost but many who can only capture data and transmit it is assumed. A second kind of sensors, fewer but more powerful, is capable of relaying information. Finally, the information is sent to the gateway that may be more expensive and energy-unconstrained. In this context, the physical characteristics may change between the different nodes. We want to see if these factors have an impact on strategies for multi-hop transmissions. Our major contribution is to show that the efficiency or the noise of the nodes in a heterogeneous system is an important parameter for selecting a node and the calculations of optimal relay gains. We then study methods of cooperative diversity "decode and forward" and "Amplify and forward" for improved performance in the context of impulse radio ultra-wideband. Due to the multiple access, the distribution of interference is not Gaussian. We choose the symmetric α-stable model that accurately represents the impulsive nature thanks to its heavy-tailed distribution. The stability property then allows us an analytical study of multi-hop transmissions and cooperatives. We analyze the error probability and obtain semi-analytical expressions. Finally, we propose a criterion for selecting the optimal relay based on the effect of interference

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Hijazi, Hadi. "Ultra-wideband antenna systems for in-band full-duplex applications." Thesis, Brest, École nationale supérieure de techniques avancées Bretagne, 2021. http://www.theses.fr/2021ENTA0011.

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Abstract:

La technologie in-band full-duplex a pour objectif d’augmenter l'efficacité spectrale des liaisons sans-fils en permettant à deux systèmes de communiquer simultanément dans la même bande de fréquence. Dans cette configuration in-band full-duplex, le principal défi consiste à annuler ou réduire les signaux d’auto-interférence, qui se couplent de l'émetteur vers son propre récepteur. Divers circuits d'annulation d'auto-interférence peuvent alors être mis en oeuvre : au niveau de l’antenne, de l'étage analogique et/ou numérique. Les techniques classiques d'annulation d'auto-interférence sont majoritairement dédiées aux systèmes à bande étroite et peu de travaux ont été menés pour étendre leurs performances à un fonctionnement en large-bande et encore moins en ultra-large-bande. Dans ce travail, nous nous focalisons sur l'étude des techniques d'annulation compatibles avec un fonctionnement ultra-large-bande et sur leurs mises en oeuvre. Les systèmes antennaires proposés sont basés sur une technique d'annulation en champ proche qui utilise quatre antennes et deux baluns. Les avantages des systèmes développés sont multiples, ils proposent tous une bande passante extrêmement large tout en maintenant un niveau d'annulation d'auto-interférence au moins supérieur à 55-60 dB sur cette bande avec des configurations permettant soit d'en augmenter la solidité mécanique, soit d'obtenir une double polarisation ou encore avec une alimentation innovante des antennes
In-band full-duplex technology aims to mitigate the scarcity of spectral resources by allowing two radios to communicate simultaneously in the same frequency band. The main challenge for full-duplex radios is to cancel the self-interference signals, which couple from the transmitter of one radio to its own receiver, by implementing various self-interference cancellation circuitry at the antenna, analog, and digital stages of the radio front-end. Conventional self-interference cancellation techniques were dedicated for narrowband systems and little work has been conducted to extend their performance for wideband operation. Thus, in this work, we focus on studying the wideband potential of the available cancellation techniques and implementing wideband full-duplex systems based on those techniques. The implemented systems are based on the near-field cancellation technique which uses four antennas and two baluns. The systems' merits vary from extremely wide bandwidth to higher mechanical solidity and dual-polarization, but they all can maintain a decent amount of cancellation

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Boumaaz, Najib. "Étude d'opérateurs de traitement de signal appliquant l'échantillonnage aléatoire pour la radio logicielle." Nantes, 2009. http://www.theses.fr/2009NANT2028.

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Abstract:

Le travail présenté est le résultat d’un croisement entre deux champs d’études récents : la radio logicielle (SR) et l’échantillonnage aléatoire. Le concept SR a émergé avec l’idée de permettre la réalisation d’équipements multi-modes et multi-standards reconfigurables. Actuellement, on considère plutôt les architectures de type radio logicielle restreinte (SDR) qui sont plus "réalistes". Dans notre travail, on s’intéresse à l’application de l’échantillonnage aléatoire au front-end numérique (DFE) d’une architecture SDR. Le développement de systèmes opérant avec l’échantillonnage aléatoire permet de s’affranchir des contraintes de repliement de spectre du signal échantillonné rencontrées dans le cas uniforme. En effet, les répliques constituent une contrainte lors du choix et du dimensionnement des éléments de la chaîne de transmission. Dans le but d’optimiser une architecture SDR, nous avons souhaité proposer des structures de DFE appliquant l’échantillonnage aléatoire, si possible simples et efficaces, adaptées à ce type de problème. Le travail effectué a donc consisté à développer quelques opérateurs de traitement de signal destinés à être implantées sur des DFE d’architectures de type SDR. Nous nous sommes intéressés plus particulièrement aux opérations de reconstruction des signaux multibandes et de filtrage de canal, primordiales pour ce genre d’équipement. Nous avons ensuite proposé une variété de structures de DFE appliquant un algorithme de reconstruction du signal ou un filtre CIC adapté. Pour compléter les études de simulation, nous avons traité quelques aspects de l’implémentation logicielle et matérielle en développant quelques operateurs sur DSP et FPGA
The presented work is the result of a cross between two recent fields: Software Radio (SR) and Random Sampling. The SR concept has emerged with the idea to allowing the realization of multi-mode and multi-standards infrastructure and terminals. At present, we consider the software defined radio architectures (SDR) which are more realistic. The development of systems operating with random sampling makes it possible to overcome the aliasing constraints encountered in the uniform sampling case. Indeed, these aliases are a significant obstacle for the choice and the sizing of the signal processing operators and their parameters. In order to optimize an SDR architecture, we tried to propose new and simple DFE structures applying random sampling. These structures should be simple, efficient and suitable for this kind of problems. In this thesis, we attempt to develop some signal processing operators predestined to be implemented in the DFE of an SDR architecture. We are particularly interested to multiband signal reconstruction algorithms and to channel filtering. We have studied some signal reconstruction methods treating finite sampling sequences. We have proposed a variety of DFE structures based on reconstruction signal algorithms or on adapted CIC filters. To complete the theoretical studies and simulations, we have analyzed software and hardware implementation aspects by developing some DFE operators on DSP card and FPGA

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Mouhouche, Belkacem. "Récepteurs de Wiener à rang réduit en CDMA : algorithmes et performances." Paris, ENST, 2005. http://www.theses.fr/2005ENST0047.

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Abstract:

Dans cette thèse, les récepteurs de Wiener optimaux et sous-optimaux à rang réduit pour le CDMA sont étudiés. La thèse est divisée en deux parties. Dans la première partie, les récepteurs sous-optimaux consistant en un égaliseur de Wiener à rang réduit au rythme chip suivi de désétalement sont étudiés. Un égaliseur à rang réduit est un égaliseur pour lequel quelques coefficients seulement sont optimisés. Le rang du filtre est le nombre de coefficient optimisés. On propose ensuite une deuxième technique qui consiste en une étape d élimination d'interférences précédée d'un égaliseur MMSE. Cette technique est adaptée au cas où les utilisateurs ont des facteurs d'étalement différents. Dans la deuxième partie, la performance asymptotique de quelques récepteurs linéaires est évaluée. Pour étudier la performance asymptotique, on suppose que les codes d étalement sont aléatoires suivant une certaine distribution. Le rapport Signal à Interference plus Bruit (SINR) à la sortie du récepteur peut ainsi être interprété comme une variable aléatoire. Il est possible de démontrer que ces variables aléatoires tendent vers des valeurs déterministes finies quand le facteur d étalement et le nombre d utilisateurs tendent vers l infini de telle façon que leur rapport reste fini. Ces limites peuvent être utilisées pour comprendre les facteurs qui contrôlent la performance tels que le canal de propagation, le bruit et le facteur de charge. On présente les résultats précédents relatifs aux récepteurs de Wiener optimaux à rang réduit. Ces résultats sont après étendus au récepteurs de Wiener sous-optimaux à rang réduit. On démontre que la convergence du SINR d un récepteur de Wiener à rang réduit vers celui du récepteur à rang plein est très rapide. Dans le dernier chapitre, on étudie la performance asymptotique de la diversité à la transmission combinée avec un récepteur RAKE où un égaliseur MMSE
In this thesis, reduced-rank optimum and suboptimum downlink CDMA Wiener receivers are discussed and their performance is assessed. In the first part, suboptimum CDMA Wiener receivers consisting of linear chip-level equalizers followed by despreading are discussed. The equalization step can be done in a reduced-rank fashion. A reduced-rank Wiener equalizer is an equalizer in which only few coefficients are optimized. The number of optimized coefficients is called the rank of the receiver. Another low complexity method that consist of the combination of Parallel Interference Cancellation and equalization is proposed. This method is adapted to the case of multirate CDMA. In the second part, the asymptotic performance of optimum and suboptimum receivers is evaluated. To evaluate the asymptotic performance, we suppose that the spreading codes are random following a certain distribution. The SINRs can be interpreted as a random variable. When the spreading factor and the number of uses tend to infinity with fixed ratio, it can then be shown that these SINRs tend to finite deterministic limits. These limits can be used to obtain insights on the performance of a given receiver and its dependence on parameters like the channel, the noise and the load factor. Classical results that were obtained for optimum reduced rank receivers are reviewed. These results are then extended to suboptimum reduced-rank receivers. The convergence of the SINR of a reduced-rank receiver toward a full-rank receiver is shown to be very fast. In the last chapter, the performance of Space Time Transmit Diversity is discussed. STTD is assessed with both a RAKE receiver and a MMSE equalizer

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Bouleux, Guillaume. "Traitement d'antenne adapté aux modèles linéaires intégrant une interférence structurée : application aux signaux mécaniques." Phd thesis, Université Jean Monnet - Saint-Etienne, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00368248.

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Abstract:

Le cadre d'étude de ce travail est celui du traitement d'antenne appliqué au modèle linéaire. Dans divers domaines, comme en bio-médical ou encore en RADAR, le nombre de Directions D'Arrivées (DDA) d'intérêts est un ensemble réduit de toutes les directions constituant le modèle. Nous optons donc pour un modèle structuré s'écrivant

Observation = Signal d'intérêt + Interférence structurée + Bruit

Où l'interférence structurée est composée d'un certain nombre de Directions D'Arrivées connues ou estimées. De ce modèle, nous proposons deux types d'approches : (1) nous supposons disposer de la connaissance de M-S DDA sur un total de M et (2) nous souhaitons estimer de manière séquentielle M DDA.

La littérature fournit des solutions pour résoudre le problème d'estimation de S DDA d'intérêts sur un total de M. Les solutions proposées utilisent une déflation orthogonale du sous-espace signal bruité. Nous donnons alors une nouvelle Borne de Cramér-Rao (CRB) que nous nommons Prior-CRB associée à ce type modèle et nous montrons sous quelles conditions (très restrictives) cette borne est inférieure à une CRB classique issue du modèle linéaire composé de M DDA. Pour s'absoudre des contraintes liées au modèle à déflation orthogonale nous proposons alors d'employer une déflation oblique en place de la déflation orthogonale. Nous construisons alors de nouveau estimateurs des DDA d'intérêts. A la vue des simulations, les performances sont bien meilleures que les algorithmes à déflation orthogonale et nous proposons d'expliquer ces performances par la dérivation des variances théoriques de chacun des estimateurs proposés. Ainsi, via l'analyse de ces variances, nous montrons pourquoi la projection oblique est plus appropriée et nous donnons une relation d'ordre de chacune des variances associées aux algorithmes étudiés.

Ici encore le problème de l'estimation séquentielle de M DDA est un problème suscitant un grand intérêt. Seulement, les solutions proposées dans la littérature utilisent une déflation orthogonale pour annuler séquentiellement les directions préalablement estimées via un critère MUSIC modifié. Nous nous démarquons en proposant un algorithme qui pondère, par une fonction quadratique de forçage à zéro, le pseudo-spectre de MUSIC. Cette approche montre de bien meilleures performances que les méthodes à déflation orthogonale et permet de s'affranchir très nettement de la résolution de Rayleigh grâce au contrôle de la fonction de pondération. Nous montrons de plus que cet algorithme est efficace et que l'erreur de propagation peut s'annuler via le réglage d'un paramètre de la fonction de pondération. Pour caractériser au mieux les performances de cet algorithme nous proposons une CRB, que nous nommons la Interfering-CRB issue d'un modèle linéaire constitué d'une DDA d'intérêt et de M-1 DDA interférentes (DDA estimées préalablement ou restant à estimer). Nous montrons que cette borne « reflète » bien l'algorithme ZF-MUSIC.

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Bosse, Jonathan. "Géolocalisation de sources radio-électriques : stratégies, algorithmes et performances." Phd thesis, École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00700670.

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Abstract:

Cette thèse porte sur la géolocalisation de sources radio-électriques dans le cadre du traitement d'antenne, c'est-à-dire l'estimation de la position, dans le plan ou l'espace, de sources incidentes à divers réseaux multicapteurs (stations de base). Il s'agit de concevoir des algorithmes estimant au mieux la position d'un ensemble de sources et de caractériser les limites théoriques, en termes d'erreur quadratique moyenne, des approches envisagées pour résoudre le problème de géolocalisation. Nous nous plaçons dans un contexte passif, sans a priori sur les signaux émis. De manière classique, la position des sources est souvent estimée à l'aide de paramètres intermédiaires (angles d'arrivée, temps d'arrivée, fréquences d'arrivée ...) estimés localement sur chacune des stations de base dans un premier temps. Ces paramètres intermédiaires sont ensuite transmis à une unité centrale de traitement qui réalise l'étape de localisation dans un second temps. On parle parfois d'approche en deux étapes. Cette solution décentralisée est par nature sous-optimale. Une approche optimale du problème de localisation consiste à estimer directement la position des sources à l'aide de l'ensemble des signaux reçus par les stations et transmis directement à l'unité centrale de traitement. Il convient alors de réaliser la localisation à l'aide d'une approche centralisée ne comportant qu'une seule étape : la position des sources étant directement estimée à partir de l'ensemble des signaux disponibles à l'unité centrale de traitement. Le problème à résoudre dépend directement de la position des sources et non plus de paramètres intermédiaires. Cette approche du problème de localisation offre de nouvelles perspectives quant à la conception de nouveaux algorithmes et pose la question de son intérêt théorique en termes d'amélioration des performances de localisation. Dans cette thèse, nous examinons l'intérêt constitué par l'exploitation simultanée des signaux de toutes les stations de base afin de réaliser la localisation. Nous nous attachons dans un premier temps à caractériser en termes d'erreur quadratique moyenne et de borne de Cramer-Rao les approches centralisées et décentralisées pour la localisation dans un contexte de signaux bande étroite sur l'ensemble du réseau de stations. Ensuite, pour le cas plus général de signaux large bande sur l'ensemble du réseau de stations, nous proposons une approche basée sur un traitement spatio-temporel. Nous montrons son intérêt comparativement à l'état de l'art et aux performances optimales théoriques qui font elles-mêmes l'objet d'une partie des travaux exposés dans cette thèse. Un algorithme de géolocalisation en contexte de multitrajets est également proposé dans cette thèse.

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Rivet, François. "Contribution à l’étude et à la réalisation d’un frontal radiofréquence analogique en temps discrets pour la radio-logicielle intégrale." Thesis, Bordeaux 1, 2009. http://www.theses.fr/2009BOR13811/document.

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Abstract:

Le concept de Radio Logicielle propose d’intégrer en un seul circuit un émetteur / récepteur RF capable d’émettre et de recevoir n’importe quel signal RF. Cependant, ce concept doit a?ronter des contraintes technologiques dans le cas des terminaux mobiles. La contrainte principale est la consommation de puissance du terminal. En e?et, la conversion analogique numérique qui est la clé de ce système en est aussi le principal verrou technique. Cette thèse présente une architecture de récepteur en rupture avec les architectures classiques a?n de surmonter le problème de la conversion analogique numérique. Il s’agit d’un processeur analogique de traitement du signal dédié à la Radio Logicielle intégrale dans la gamme de fréquence 0 à 5GHz. Sa conception et les mesures d’un prototype sont présentées
Many technological bottlenecks prevent from realizing a Software Radio (SR) mobile terminal. The old way of building radio architectures is over due to the numerous communication standards a single handeld terminal have to address nowadays. This thesis exposes a disruptive SR receiver: a Sampled Analog Signal Processor (SASP) is designed and brought into play to perform downconversion and channel presort. It processes analog voltage samples in order to recover in baseband any RF signal emitted from 0 to 5GHz. An analog Fast Fourier Transform achieves both frequency shifting and ?ltering. A prototype using 65nm CMOS technology from STMicroelectronics is here presented and measured

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Alaus, Laurent. "Architecture reconfigurable pour un équipement radio multistandard." Rennes 1, 2010. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00538631.

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Abstract:

Dans un contexte de multiplication des normes de télécommunications aux spécifications différentes, nos travaux de recherche définissent une architecture reconfigurable pour des terminaux radio multistandard. Les techniques actuelles de reconfiguration, ne permettant pas d’accéder à la combinaison « reconfiguration temps réel/généricité du terminal », nous proposons ainsi une nouvelle méthode de paramétrisation intitulée « la technique des opérateurs communs » afin d'accéder à ce double objectif. Cette technique est une méthodologie de conception qui vise à développer un ensemble limité d’« Opérateurs Communs » (OC), génériques, « reconfigurables » par simple téléchargement de paramètres, indépendants de la cible technologique d’implémentation et qui constituent les éléments de base de notre terminal multistandard. Afin d’exécuter l’ensemble du terminal multistandard, trois familles d’OC sont proposées (LFSR, FFT/VITERBI, CORDIC). Une méthodologie de gestion des OC est également proposée et une étude de différents cas d’implémentation est menée, permettant d’atteindre des gains en complexité jusqu’à 40% de la complexité matérielle sur une cible FPGA dans le cas d’un terminal tri-standard (IEEE 802. 11, IEEE802. 16 et 3GPP LTE) par rapport à l’ équivalent Velcro
In the present day, the profusion of wireless communication standards leads to complex terminals able to manage a wide range of standards, which calls for multistandard terminals. In order to meet the requirement of such terminals, we propose a new Parameterization strategy to design a Reconfigurable Terminal. With this method, - The Common Operator Technique - Parameterization focuses on smaller building blocks that can be reused across many of the functions required by each standard. The Method leads up to higher scalability and reconfigurability at the expense of an extra scheduling to handle with. As a consequence, we propose a new architecture in Common Operator Bank (COB), which limits the scheduling issue though optimizing the hardware complexity. Three families of Common Operators are introduced, (LFSR, Treillis/Butterfflies, CORDIC). The first realizations obtained in COB are based on LFSR and CORDIC operators. Centered on a tri-standard terminal (3GPP LTE, IEEE802. 11g and 802. 16e), the implementation on a FPGA, Altera/Cyclone II results in a Logic Cells complexity decrease of 40%

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Colin, Elizabeth. "Architecture reconfigurable pour la numérisation du signal radio de récepteurs mobiles multistandards." Paris, ENST, 2003. http://www.theses.fr/2003ENST0040.

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Abstract:

L'explosion de la téléphonie cellulaire et des normes de communications mobiles de couverture réduite (Wide, Local, Personal Area Networks, WAN, LAN et PAN), motivent de nombreuses études avec des approches très différentes. C'est dans ce contexte que s'inscrit ce travail de thèse qui propose une architecture reconfigurable pour la numérisation du signal radio de récepteurs mobiles multistandards. La première phase du travail cherche à déterminer la chaîne la mieux adaptée à la réception de différentes normes. Les récepteurs à conversion directe sont particulièrement adaptés à cette application car ils allient forte intégration et implémentation multi-standard. La deuxième phase propose une architecture reconfigurable GSM/UMTS pour la bande de base analogique. La troisième phase présente une méthode qui permet de définir un cahier de charges à partir des spécifications techniques d'une norme pour les différents blocs de la bande de base analogique. Cette méthode met en évidence les compromis entre les différentes fonctions. La quatrième décrit un convertisseur analogique-numérique GSM/UMTS et enfin, la conception d'un filtre anti-repliement GSM/UMTS
The mobile communications evolution requires receivers architectures ablle to process existing standards facilities, emerging services, and applications related to tne next generations. This Ph. D. Thesis presents a Reconfiguable Architecture for Analog-to-Digital Conversion of Multistandard Mobile RF receiver signals. It proposes the architecture best suited to handle various mobile standards. Homodyne receivers are particularly adapted because they combine strong integration and multistandard implementation. It presents an anlog baseband reconfigurable GSM/UMTS architectureIt shows a method to define specifications for each analog baseband block from the standard technical specifications. This method highlights the trade-off between the performed functions. It describes a GSM/UMTS analog-to-digital converter and finally, the design of a GSM/UMTS antialiasing filter

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Saibi, Fadi. "Traitement du signal pour les communications optiques à haute efficacité spectrale." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2005. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001045.

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Abstract:

Les travaux de recherche présentés dans cette thèse s'intéressent à l'application de techniques de modulation et de traitement du signal numérique aux communications optiques. Ils se concentrent sur la conception d'un système de communication optique sur courte distance à 40Gb/s. Pour une longueur d'onde optique donnée, l'accroissement du débit binaire s'obtient généralement en repoussant les limites technologiques afin d'augmenter la vitesse des modulations simples du type "on-off keying". Cette méthode ne satisfait cependant pas les exigences économiques des applications à haut débit sur courte distance. La combinaison du multiplexage de porteuses électriques et d'une modulation à plusieurs niveaux permet de réduire le support fréquentiel et la vitesse de modulation du signal porteur d'information. Des composants typiques des systèmes de transmission à 10Gb/s peuvent ainsi être utilisés pour transmettre 40Gb/s. La technologie de circuits CMOS est également exploitable pour l'intégration économe de fonctions de traitement du signal élaborées. Les structures de traitement du signal adaptatives présentées permettent de réduire les exigences techniques dans la conception des fonctions analogiques. Elles permettent également de compenser les distorsions linéaires dues au canal de transmission et aux variations résultant d'une production industrielle. Des modèles théoriques et numériques validés par l'expérimentation permettent l'analyse du système. Les résultats de simulations numériques montrent qu'un système de communication à 40Gb/s à bas coût et d'une portée dépassant 10km est possible. Nous présentons également un prototype utilisant un circuit intégré test en technologie CMOS réalisant les fonctions de modulation/démodulation pour le canal RF le plus difficile à implémenter, et transmettant des données dans une fibre monomode s'étendant sur plus de 30km.

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Soubielle, jérôme. "Estimation de retards de signaux GPS en présence de multitrajet." Cergy-Pontoise, 1999. http://www.theses.fr/1999CERG0097.

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Abstract:

Le gps est un systeme de positionnement par satellite mis au point par les etats-unis dans les annees 60. A l'origine prevu a des fins militaires, ce systeme est present de nos jours dans de multiples applications civiles (radio-navigation aerienne, maritime, positionnement de telephones mobiles). Meme si le systeme rencontre un grand succes de par la diversite de ses capacites, il reste une source d'erreurs (imprecisions du positionnement) non negligeables dues a la presence de trajets secondaires dans certaines configurations ou le signal direct peut se reflechir sur la surface terrestre, des batiments l'objectif de la these est de remedier aux erreurs de positionnement generees par ces multitrajets. L'originalite du travail effectue est de presenter dans un premier temps les techniques de positionnement usuelles dans le contexte sans multitrajet. Les etudes parues sur les problemes d'estimation de retard de signaux gps presentent habituellement les methodes (algorithme, architecture,) de resolution sans les justifier. L'etude s'attache a demontrer que les choix retenus sont issus d'une etude du maximum de vraisemblance et que l'estimateur retenu est donc, en fait, optimal dans le cas sans multitrajet. De plus, nous demontrons les limitations (imprecisions de mesure) de cet estimateur dans le cas avec trajets multiples. Dans un deuxieme temps, nous analysons les proprietes physiques des signaux reflechis grace aux releves experimentaux de nos collaborateurs industriels (thomson-csf detexis), ceci afin de modeliser au mieux les reflexions et de connaitre les lois regissant de tels phenomenes physiques. Finalement, a partir des etudes precedentes et notamment en se basant sur la caracterisation des trajets multiples, l'objectif est de concevoir une methode d'estimation robuste tout aussi bien a l'absence qu'a la presence de ces trajets secondaires. Le choix retenu a ete de se consacrer a une etude du maximum de vraisemblance (dediee au contexte avec multitrajet donc fondee sur un modele avec trajets multiples) pour obtenir l'estimateur optimal dans le contexte etudie. On a montre que cela permet, alors, de conserver une certaine continuite des traitements (habituellement utilises en absence de multitrajet) et donc de prevoir une architecture (brevetee) simple et facile a mettre en oeuvre dans l'ensemble des traitements realises en vue du positionnement en presence de multitrajet

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Hammouch, Ahmed. "Étude et réalisation d'un nouveau type de récepteur LORAN C." Mulhouse, 1992. http://www.theses.fr/1992MULH0263.

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Abstract:

Cette étude est consacrée à la conception d'un nouveau type de récepteur LORAN C. Il s'agit d'étudier et de réaliser un appareil de positionnement destiné à tous les mobiles, qu'ils soient maritimes, terrestres ou aériens capable de fonctionner dans des régions où il y a des interférences, peu coûteux et facile à utiliser. La méthode originale de traitement de signal développée pour atteindre ce but est la méthode dite double intégration synchrone. Elle consiste à effectuer une intégration synchrone avant le signal LORAN C pour mesurer les interférences, puis une autre sur le signal lui même et à retrancher ensuite le résultat de la première opération de celui de la seconde. Le résultat ainsi obtenu est l'intégrale synchrone du seul signal LORAN comme s'il n'y avait pas d'interférences. Ce résultat est utilisé pour suivre le signal dans son déplacement dans le temps. Dans une première étape, nous avons réalisé une étude théorique du principe de la méthode et son application au signal LORAN C, puis nous avons évalué cette méthode par une simulation expérimentale du concept. Ensuite nous avons décrit le fonctionnement d'un récepteur LORAN C utilisant la nouvelle méthode. L'étape suivante, à caractère expérimental, a été consacrée à la réalisation d'un récepteur LORAN C prototype utilisant la méthode double intégration synchrone, puis à l'évaluation de ses performances en situation réelle. Dans l'étape finale un schéma optimal de la partie haute fréquence du récepteur a été élaboré

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Racine, Emmanuel. "Estimation efficace des paramètres de signaux d'usagers radio-mobile par traitement avec antenne-réseau." Thesis, Université Laval, 2013. http://www.theses.ulaval.ca/2013/30193/30193.pdf.

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Abstract:

Cette thèse aborde le problème d’estimation des paramètres de signaux d’usagers radio-mobile par traitement avec antenne-réseau. On adopte une approche de traitement théorique rigoureuse au problème en tentant de pallier aux limitations et désavantages des méthodes d’estimation existantes en ce domaine. Les chapitres principaux ont été rédigés en couvrant uniquement les aspects théoriques en lien aux contributions principales, tout en présentant une revue de littérature adéquate sur les sujets concernés. La thèse présente essentiellement trois volets distincts en lien à chacune des contributions en question. Suite à une revue des notions de base, on montre d’abord comment une méthode d’estimation exploitant des statistiques d’ordre supérieur a pu être développée à partir de l’amélioration d’un algorithme existant en ce domaine. On présente ensuite le cheminement qui a conduit à l’élaboration d’une technique d’estimation non linéaire exploitant les propriétés statistiques spécifiques des enveloppes complexes reçues, et ne possédant pas les limitations des algorithmes du second et quatrième ordre. Finalement, on présente le développement relatif à un algorithme d’estimation exploitant le caractère cyclostationnaire intrinsèque des signaux de communication dans un environnement asynchrone naturel. On montre comment un tel algorithme parvient à estimer la matrice de canal des signaux incidents indépendamment du caractère de corrélation spatiotemporel du bruit, et permettant de ce fait même une pleine exploitation du degré de liberté du réseau. La procédure d’estimation consiste en la résolution d’un problème de diagonalisation conjointe impliquant des matrices cibles issues d’une opération différentielle entre des matrices d’autocorrélation obtenues uniquement à partir de statistiques d’ordre deux. Pour chacune des contributions, des résultats de simulations sont présentés afin de confirmer l’efficacité des méthodes proposées.
This thesis addresses the problem of parameter estimation of radio signals from mobile users using an antenna array. A rigorous theoretical approach to the problem is adopted in an attempt to overcome the limitations and disadvantages of existing estimation methods in this field. The main chapters have been written covering only the theoretical aspects related to the main contributions of the thesis, while at the same time providing an appropriate literature review on the considered topics. The thesis is divided into three main parts related to the aforesaid contributions. Following a review of the basics concepts in antenna array processing techniques for signal parameter estimation, we first present an improved version of an existing estimation algorithm expoiting higher-order statistics of the received signals. Subsequently, we show how a nonlinear estimation technique exploiting the specific statistical distributions of the received complex envelopes at the array can be developed in order to overcome the limitations of second and fourth-order algorithms. Finally, we present the development of an estimation algorithm exploiting the cyclostationary nature of communication signals in a natural asynchronous environment. We show how such an algorithm is able to estimate the channel matrix of the received signals independently of the spatial or temporal correlation structure of the noise, thereby enabling a full exploitation of the array’s degree of freedom. The estimation process is carried out by solving a joint diagonalization problem involving target matrices computed by a differential operation between autocorrelation matrices obtained by the sole use of second-order statistics. Various simulation experiments are presented for each contribution as a means of supporting and evidencing the effectiveness of the proposed methods.

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Colin, Elizabeth. "Architecture reconfigurable pour la numérisation du signal radio de récepteurs mobiles multi-standards." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2003. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00000856.

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Abstract:

L'explosion de la téléphonie cellulaire et le déferlement de normes de communication mobiles de couverture réduite (Wide, Local, Personal Area Networks, WAN, LAN et PAN), motivent de nombreuses études avec des approches très différentes. C'est dans ce contexte que s'inscrit ce travail de thèse qui propose une architecture reconfigurable pour la numérisation du signal radio de récepteurs mobiles multistandards. De la transition progressive du GSM vers l'UMTS en Europe découle le besoin de terminaux bi-mode GSM/UMTS dans un futur proche. Pour cette raison nous avons appliqué cette étude à ces deux normes. La première phase du travail cherche à déterminer la chaîne la mieux adaptée à la réception de différentes normes. Les récepteurs à conversion directe ou homodynes sont particulièrement adaptés à cette application car ils allient forte intégration et implémentation multi-standard. Mais la flexibilité d'un tel système impose des contraintes sévères pour le traitement analogique en bande de base. En effet, la bande de réception dans son intégralité (60MHz pour l'UMTS) se retrouve en bande de base. La deuxième phase propose une architecture reconfigurable GSM/UMTS pour la bande de base analogique. Une fois l'architecture du récepteur choisie, nous avons défini les fonctions assurées par le traitement du signal en bande de base ainsi que les blocs qui la constituent. Puis nous avons déduit l'architecture qui répond le mieux au cahier des charges fixé, notamment en ce qui concerne la reconfigurabilité. Nous avons privilégié une architecture qui nous permette de réutiliser telle quelle ou de reconfigurer, le maximum de blocs afin qu'ils servent aussi bien pour le GSM que pour l'UMTS. La troisième phase présente une méthode qui permet de définir un cahier de charges à partir des spécifications techniques d'une norme, pour les différents blocs de la bande de base analogique, à savoir amplificateurs à gain variable, filtre anti-repliement et convertisseur analogique-numérique. Ceci sera fait en termes de dynamique et de linéarité pour tous les éléments de la bande de base. Pour les filtres, nous définirons en plus leurs gabarits. Cette méthode met en évidence les compromis entre les fonctions de filtrage anti-repliement, conversion analogique - numérique et amplification à gain variable. La quatrième décrit un convertisseur analogique-numérique GSM/UMTS et enfin, la conception d'un filtre anti-repliement reconfigurable GSM/UMTS. Lors de cette phase du travail notre réflexion s'est portée sur le degré de reconfigurabilité de ce bloc et sur la recherche du meilleur compromis entre flexibilité, performance et surface. Enfin, une conclusion récapitule les principaux résultats obtenus et présente les perspectives.

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Ferréol, Anne. "Radio-goniométrie : modélisation, algorithmes, performances." Phd thesis, École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00134537.

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Abstract:

Les travaux de cette thèse relèvent du domaine du "traitement d'antennes" qui exploite et traite les signaux issus de plusieurs capteurs électromagnétiques. Plus particulièrement, ce travail concerne les problèmes de "radio goniométrie" dont l'objectif est d'estimer les directions des émetteurs radio électriques. Les algorithmes de goniométrie sont des estimateurs de ces angles utilisant une connaissance a priori de la réponse du réseau de capteurs pour une direction d'arrivée donnée. Sachant que dans la pratique la connaissance de cette réponse est mal maîtrisée, l'objectif de la thèse est double : développer une classe unifiée d'algorithmes basée sur des modèles réalistes contenant de paramètres supplémentaires dits de "nuisance" afin des les estimer conjointement aux angles d'incidences ; mener une étude de performance d'algorithmes (MUSIC, Maximum de vraisemblance, ...) en présence d'erreurs de modèle et en conditions asymptotiques.

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Saideh, Michel. "Contributions on radio access techniques for future railway communications system." Thesis, Lille 1, 2019. http://www.theses.fr/2019LIL1I092.

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Abstract:

Avec l’automatisation croissante des fonctions de contrôle commande dans le domaine ferroviaire, on assiste aujourd’hui à une augmentation drastique des échanges d’information. Ces échanges sont cruciaux pour le déploiement du train autonome, la réduction des coûts d'exploitation et de maintenance, l’amélioration de la sécurité. En même temps, de nombreux nouveaux services d’information et de divertissement s’appuyant sur des systèmes de communication sont proposés aux passagers. Pourtant, il n’y a pas aujourd’hui de technologie unique qui puisse satisfaire tous les besoins exigeants en termes de performances. En conséquence, différents projets de recherche industrielle et académique sont en cours aux niveaux européen et international pour développer le système de communication mobile ferroviaire de demain (ou Future Railway Mobile Communication Système – FRMCS). Ce système s’appuiera sur la technologie IP et sera adaptatif, agnostique à la technologie radio et résilient aux évolutions technologiques. En outre, il devra offrir des débits de données élevés, une faible latence, une large bande passante et une utilisation efficace du spectre. Le FRMCS devra être en mesure de choisir en temps réel entre différentes technologies d’accès radio disponibles en fonction des besoins des applications et de l’environnement ferroviaire. Parmi les technologies d’accès disponibles, on peut citer le Wi-Fi, le LTE, les satellites et le standard 5G NR en cours de développement. Ainsi, les contributions de cette thèse de doctorat s’inscrivent dans le cadre du développement d’un système de communication adaptatif (ACS- Adaptable Communication System) pour le ferroviaire en considérant des technologies de pointe du futur standard 5G NR et au-delà. Différentes technologies clef ont récemment été proposées dans le cadre de la standardisation 5G et au-delà. Parmi celles-ci, les techniques d'accès radio jouent un rôle majeur sur les métriques clés, telles que l'utilisation efficace du spectre disponible, les débits de données élevés et la complexité du système émetteur-récepteur. Une des évolutions technologiques majeure dans ce domaine consiste en l’introduction de différentes techniques de modulation multi-porteuses (MCM- Multi-Carrier Modulation) et des techniques d’accès multiple non orthogonales (NOMA- Non-Orthogonal Multiple Access).Dans ce mémoire de thèse de doctorat, nous commençons par étudier les techniques MCM dans le contexte des défis posés par la grande vitesse ferroviaire. Une évaluation des performances est réalisée en considérant différents systèmes multi porteuses dans différents scénarios. La forme d'ondes FBMC (Filtered Bank Multi-Carrier) offre une grande robustesse dans des scénarios de forte mobilité tout en exploitant efficacement le spectre disponible. Cependant, les avantages de la modulation FBMC s'accompagnent d'interférences intrinsèques supplémentaires qui remettent en question les techniques de conception des émetteurs-récepteurs traditionnels. Ainsi, nous proposons différentes contributions qui concernent les techniques d’estimation et d’égalisation du canal pour la forme d’onde FBMC. Les contributions visent à augmenter les performances finales au prix d’une complexité supplémentaire négligeable si on compare à la littérature existante
Nowadays, a huge amount of data exchanges is needed in the railway system. This is particularly to support autonomous train, reduce operation and maintenance costs, increase safety and security. In the same time, many new services are offered to passengers. There is no unique technology that can satisfy all these needs. Consequently, different industrial and academical research projects are on-going at European and International levels to develop the Future Railway Mobile Communications System (FRMCS). FRMCS will be IP-based, adaptable, agnostic to radio technology and resilient to technological evolutions. In addition, it should support high data rate, low latency, large bandwidth, and efficient spectrum utilization. The FRMCS is expected to be able to choose in real time between different available radio access technologies in function of applications needs and the surrounding railway environment. Among these technologies, we can mention the Wi-Fi, LTE, satellites and the 5G NR standard in development. Thus, the contributions of this PhD thesis are part of the development of an Adaptable Communication System (ACS) for the railway by considering cutting-edge technologies of the future 5G NR system and beyond. Different key enabling technologies have been proposed recently under the umbrella of 5G and Beyond communication systems. Among which, radio access techniques play major role over key metrics, such as the efficient utilization of the available spectrum, the high data rates, and the computational complexity of the transceiver system. One of the major technological evolution in that domain concerns the introduction of different Multi-Carrier Modulation (MCM) and Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA) techniques. In this Ph.D thesis, we start by considering the MCM technology in the context of high speed railway. A performance evaluation study is conducted where different MCM schemes are highlighted in different scenarios. The Filtered Bank Multi-Carrier (FBMC) waveform presents high robustness to high mobility scenarios while exploiting the available spectrum efficiently. However, FBMC advantages come with additional built-in interference that challenges traditional transceiver design techniques. Thereby, we propose different contributions that handle the channel estimation and equalization aspects of the FBMC waveform. The contributions aims to assure better performance at the cost of negligible additional complexity compared with the literature

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Rihawi, Basel. "Etude de l'amplification non linéaire de signaux MIMO pour les terminaux radio-mobiles." Phd thesis, Université Rennes 1, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00354492.

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Abstract:

Les modulations multiporteuse (de type OFDM) ont des formes d'onde à fortes fluctuations d'amplitude (PAPR pour Peak-to-Average Power Ratio). Ainsi, de nombreux travaux ont pour objectif de décrire mathématiquement ces fluctuations puis de proposer des solutions visant à les réduire. Parallèlement, les systèmes de télécommunications ont tendance à se diversifier et se complexifier. Ainsi, l'ajout d'une ou plusieurs antennes en émission (MIMO) va modifier la configuration du signal reçu et donc son PAPR. La présence d'un amplificateur non linéaire (LNA) en réception impose alors de quantifier la valeur du PAPR.
L'objectif de cette thèse est de décrire le PAPR à la réception en prenant en compte l'influence des modifications du signal : filtrage de mise en forme, transposition RF et canal de propagation. Cette étude a été menée dans des contextes SISO puis MIMO, chacun d'entre eux étant décliné sous les aspects mono puis multiporteuse. Ensuite, deux méthodes de réduction du PAPR ont été proposées.

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Metref, Adel. "Contribution à l’étude du problème de synchronisation de porteuse dans le contexte de la Radio Intelligente." Rennes 1, 2010. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00534856.

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Abstract:

Les travaux de cette thèse ont porté sur le problème de la synchronisation de phase de la porteuse dans le contexte de la Radio Intelligente. Dans la première partie du travail, nous avons effectué une analyse théorique rigoureuse et complète du détecteur de phase DD. En se basant sur les résultats de cette étude, nous avons proposé une boucle de synchronisation optimisée pour la modulation 16-QAM ainsi qu'un nouveau détecteur de verrouillage de phase pour les modulations de type QAM. Par ailleurs, nous avons proposée une structure de synchronisation de phase adaptée aux applications de la RI, qui est capable de récupérer la phase de façon aveugle vis à vis du type de modulation du signal reçu. L'idée consiste à utiliser une mesure dite "fiabilité", extraite du détecteur de phase de la boucle de synchronisation et qui fournit une information sur la modulation du signal entrant. Enfin, nous avons discuté d'une vision SIMO du problème de synchronisation de phase, exploitant les possibilités offertes par une architecture de réception RLR
This thesis work has addressed the problem of carrier phase synchronization in the context of cognitive radio. In the first part of the work, we have performed a rigorous and complete theoretical analysis of the DD phase detector. Based on the results of this study, we have proposed an optimized carrier phase synchronizer for 16-QAM modulation and a new phase lock detector for general QAM modulations. Then, we have developed a blind-modulation carrier recovery loop suited to CR applications which is capable of handling different digital modulation schemes. The underlying idea is to use a measure called "reliability" extracted from the phase detector of the loop synchronization which provides information of the incoming signal modulation format. Finally, we have discussed a SIMO approach for phase carrier synchronization which exploits the capabilities offered by SDR receiver architectures

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Laporte-Fauret, Baptiste. "Amélioration de la Dynamique Absolue d'un Numériseur Radio-Fréquence." Thesis, Bordeaux, 2020. http://www.theses.fr/2020BORD0192.

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Abstract:

Avec le développement de nouveaux systèmes de radio-communication, la numérisation de l'information est devenue un enjeu de plus en plus crucial.En effet, les récepteurs radios sont aujourd'hui présents dans de nombreux secteurs d'activités avec des architectures mixtes analogiques-numériques qui fonctionnent sur de larges gammes de fréquences allant de quelques kHz à plusieurs GHz. Cependant, les technologies et composants actuels rendent difficile le traitement de l'ensemble des signaux reçus. L'acquisition de larges bandes instantanées peut en effet entraîner la présence d'interférences mais également des problèmes de dynamique.Cette notion de dynamique est fondamentale dans certains récepteurs radios qui sont amenés à traiter des signaux sur une large gamme de puissances.De fait, si l'on considère un signal de faible puissance, reçu simultanément avec un signal de forte puissance, le processus de numérisation peut conduire à la disparition de ce premier.Ce phénomène est la conséquence de la dynamique instantanée du Convertisseur Analogique Numérique (CAN) qui se trouve être l'élément central du numériseur et qui limite le traitement des signaux de faible puissance lorsqu'ils sont reçus simultanément avec des signaux de forte puissance.Or, dans notre domaine d'application, le ac{CAN} possède une dynamique instantanée inférieure à la dynamique absolue du récepteur qui désigne sa capacité à traiter des signaux de forte et faible puissance sans notion de simultanéité.Cette différence nécessite la mise en place, en amont du numériseur, d'un système analogique de Contrôle Automatique de Gain (CAG), dont le rôle est d'assurer, dans le cas de la réception d'un signal de forte puissance, que le CAN ne soit jamais saturé ou de rehausser les signaux de faible puissance. Néanmoins, ce traitement peut entraîner une dégradation du facteur de bruit responsable de la perte des signaux de faible puissance en présence de signaux de forte puissance.L'objectif de cette thèse est de venir dépasser les limites technologiques du CAN vis-à-vis de la dynamique instantanée au travers d'une approche mixte entre le monde analogique et numérique en améliorant la dynamique absolue du numériseur qui comporte le CAN et son étage amont.Pour ce faire, un état de l'art des différentes solutions existantes pour améliorer la dynamique des CAN a tout d'abord été effectué. Ce travail a permis de mettre en lumière les limitations actuelles et de dégager différentes pistes de recherche. Par la suite, une étude a été réalisée afin de dimensionner correctement les CAN dans un contexte de réception simultanée de plusieurs signaux. Nous avons également étudié l'impact de solutions comme l'étalement de spectre analogique sur notre problématique avant de proposer une architecture permettant d’améliorer la dynamique absolue d'un numériseur en venant abaisser le bruit thermique introduit par l’étage de numérisation
With the development of new radio-communications systems, the digitization of information has never been more important.Radio receivers are now present in many areas with mixed analog and digital architectures which operate on wideband frequencies from few kHz to several MHz. However, technologies and nowadays components make it difficult to process all the received signals. Wideband acquisition can indeed create interference but also dynamic range issues.The dynamic range is paramount for some radio receivers which must now process signals with high power ratios. Indeed, if we consider a weak signal, simultaneously received with a strong signal, the digitization process can lead to the disappearance of the former.This phenomenon is the consequence of the Analog-to-Digital Converter (ADC) whose instantaneous dynamic range limits the simultaneous acquisition of a strong and weak signal. Indeed, the instantaneous dynamic range of the ADC is smaller than the absolute dynamic range of the receiver which refers to its ability to process a strong and weak signal received at different time. This difference requires an Automatic Gain Control (AGC) stage in order to prevent the ADC, when a strong signal is received, to be saturated or to enhance weak signals. However, this process can lead to the degradation of the noise sensitivity and, in the end, to the loss of weak signals when simultaneously received with strong signals.The aim of this PhD thesis is to overtake the technological limitations of the ADC regarding the instantaneous dynamic range by using a mixed-signal approach and, thus, propose a new digitization architecture in order to improve the absolute dynamic range of the digitizer.To do so, a state of the art of different technics to enhance the ADC dynamic range was performed. This work highlighted the current limitations and identified some ideas to investigate. Then, we performed a study of theADC resolution requirement to correctly digitize multiple received signals with high power ratios. We also studied the impact of solutions such as analog spread spectrum before proposing a new architecture which improves the absolute dynamic range of a digital receiver by lowering the thermal noise introduced by the digitization stage

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Clerc, Vincent. "Implémentation de processus hétérogènes de traitement du signal en temps réel à contrainte moyenne : application à la radio-astronomie." Paris 6, 2003. http://www.theses.fr/2003PA066519.

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Boviz, Dora. "Communications multi-utilisateurs dans les réseaux d’accès radio centralisés : architecture, coordination et optimisation." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLC035/document.

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Abstract:

Dans les réseaux mobiles du future, un déploiement plus dense des points d’accés radio est prévu pour satisfaire la demande accrue de débit, mais les terminaux utilisateurs peuvent être affectés par une interférence inter-cellulaire plus forte. Par chance, la centralisation des traitements de signal en bande de base dans l’achitecture Cloud RAN (C-RAN) offre la possibilité de la coordination et du traitement conjoint de plusieurs cellules. Pour réellement permettre de déployer ces techniques, une étude bout-à-bout du CRAN est nécessaire selon plusieurs aspects, notamment l’architecture fonctionnelle, la stratégie de coordination, l’implémentation du traitement de signal multiutilisateur et les optimisations possibles pour un fonctionnement plus efficace.Dans cette thèse, nous proposons en premier une architecture qui définit le placement des fonctions du traitement en bande de base entre les unités distribuées et le serveur central. Le but de ce design est de permettre la réalisation des fonctions multi-utilisateurs en transmettant avec la moins de débit possible sur les liens de fronthaul reliant les différentes entités. Dans un second temps, nous présentons comment il est possible de coordiner les différentes cellules servies par le C-RAN en utilisant le concept de réseaux définis par logiciels adapté pour les réseaux d’accès radio. Nous avons mis en place un prototype démontrant la faisabilité de la méthode de contrôle proposée. Finalement, nous étudions l’allocation adaptative du débit sur les liens de fronthaul transportant les symboles numériques quantifiés des utilisateurs en besoin de traitement multi-cellulaire sur la voie montante pour exploiter l’interférence entre eux. Nous proposons un modèle d’optimisation qui inclut le coût des transmissions fronthaul pour maximiser ainsi le gain obtenu par l’opérateur du réseau où la communication multiutilisateur a lieu. Nous réalisons l’optimisation pour différents modèles de coût et en utilisants deux types de données: d’abord les estimations de canal supposées parfaites et disponibles en temps réel, puis seulement les statistiques du canal. Nous montrons que la méthode d’optimisation proposée permet d’exploiter plus efficacement les liens de fronthaul dans l’architecture précedemment définie
In future mobile networks denser deployment of radio access points is planned to satisfy demand of higher throughput, but an increased number of mobile users can suffer from inter-cell interference. Fortunately, the centralization of base-band processing offered by Cloud Radio Access Network (C-RAN) architecture enables coordination and joint physical layer processing between cells. To make practical deployment of these techniques possible, we have to study C-RAN in an end-to-end view regarding several aspects: the functional architecture of a deployment, the multi-cell coordination strategy, the implementation of multi-user signal processing and possibilities for optimization to increase operational efficiency.In this thesis, first, we propose an architecture defining the placement of base-band processing functions between the distributed remote units and the central processing unit. The aim of this design is to enable multi-cell processing both on the uplink and the downlink while requiring low data rate between the involved entities. Secondly, we study how low latency coordination can be realized inside the central unit using software defined networking adapted to radio access networks. Our demonstration through a real-time prototype deployment shows the feasibility of the proposed control framework. Finally, we investigate adaptive allocation of fronthaul rate that is used for transferring quantized base-band symbols for users participating in uplink multi-cell reception in order to exploit interference between them. We propose an optimization model that includes the cost of fronthaul tranmissions and aims to maximize the gain of network operators from multi-user transmissions in C-RAN. We solve the optimization problem for different fronthaul pricing models, in a scenario where real-time and accurate channel estimates are available and in another where only channel statistics are exploited. Using our method - fitting in the architecture that we have defined - cost efficiency of fronthaul usage can be significantly improved

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Ben, Romdhane Manel. "Echantillonnage non uniforme appliqué à la numérisation des signaux radio multistandard." Paris, ENST, 2009. https://pastel.hal.science/pastel-00004780.

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Abstract:

Cette thèse de Doctorat s'inscrit dans le domaine de la conception de circuits innovants pour la numérisation des signaux radio multistandard. La nouveauté dans ce travail de recherche provient de l'exploration, pour la première fois dans le domaine des systèmes radio, de l'apport de l'utilisation des techniques d'échantillonnage non uniforme (NUS, Non Uniform Sampling). L'innovation de recherche apportée concerne l'établissement de formulations analytiques pour le calcul des métriques d'évaluation des performances de la technique NUS et pour le dimensionnement d'un nouveau récepteur radio multistandard avec un convertisseur analogique numérique (ADC, Analog-to-Digital Converter) contrôlé par une horloge non uniforme. Les résultats de cette étude ont conduit à la synthèse d'un filtre anti-repliement unique pour les standards GSM/UMTS/WiFi et à la diminution la fréquence moyenne d'échantillonnage de l'ADC ce qui a permis de diminuer la consommation de puissance de l'ADC et d'éliminer le circuit du contrôle automatique de gain (AGC). L'étude analytique et la conception niveau système ont été complétées par la proposition d'une architecture numérique originale de génération d'horloge non uniforme permettant de s'affranchir des contraintes et limitations des oscillateurs non uniformes proposés dans la littérature. Ce circuit Pseudorandom Signal Sampler (PSS) a fait l'objet d'une synthèse et d'une validation préliminaire sur FPGA puis la conception d'un circuit VLSI en technologie CMOS numérique 65 nm. Les résultats d'implémentation du PSS ont permis d'obtenir, pour un facteur de quantification temporelle égal à 16, une surface active de 470 (µm)², des fréquences moyennes d'échantillonnage pouvant atteindre 200 MHz basées sur un synthétiseur de fréquence qui offre des fréquences jusqu'à 3. 2 GHz et enfin une consommation de puissance de 1. 45 à 290. 4 µW pour des fréquences d'échantillonnage moyennes allant de 1 MHz à 200 MHz. Une validation expérimentale de l'étage de numérisation proposé a été effectuée grâce à la réalisation d'une plate-forme de test composée du circuit générateur PSS dont la sortie contrôle un ADC auquel est appliqué en entrée un signal sinusoïdal de test et d'un PC pour l'acquisition par FIFO mais aussi pour le traitement des données. Les résultats des tests expérimentaux obtenus ont permis de confirmer les résultats théoriques en termes de diminution de la consommation de l'ADC
Research activities of this Doctorate thesis deal with the design of innovative circuits for multistandard signals digitalization. The originality of this research work comes from the use for the first time of Non Uniform Sampling (NUS) techniques for radio systems design and implementation. Presented research innovation is relative to the establishment of analytical formulations for NUS technique performance evaluation metrics to design a novel multistandard radio receiver topology with an Analog-to-Digital Converter (ADC) controlled by a non uniform clock. Results of this study have led to the synthesis of a single anti-aliasing filter for GSM/UMTS/WiFi standards and the reduction of ADC mean sampling frequency that allows the ADC power consumption reduction and the elimination of the Automatic Gain Control (AGC) circuit. The analytical study and the system level design have been completed by the proposal of an original digital architecture for a Pseudorandom Signal Sampler (PSS) circuit designed to overcome previous non uniform generators constraints. This PSS circuit experimental validation have been first achieved thanks to a preliminarily FPGA-based implementation then by a VLSI circuit design on 65 nm Digital CMOS technology. The PSS implementation results lead, for a time quantizer factor of 16, to a 470 (μm)² active area occupation, mean sampling frequencies reaching 200 MHz based on frequency synthesiser offering frequencies until 3. 2 GHz and finally a power consumption from 1. 45 to 290. 4 μW for mean sampling frequencies ranging from 1 MHz to 200 MHz. An experimental validation of proposed digitalization stage have been achieved thanks to the development of a test setup composed by the PSS generator delivering ADC control clock signals. A test sine wave is applied to the ADC input and its output is processed by a PC-based software created for sampled data processing. Obtained experimental results confirmed theoretical results in terms of ADC power consumption reduction

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Oularbi, Mohamed Rabie. "Identification de Systèmes OFDM et Estimation de la QoS : Application à la Radio Opportuniste." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Télécommunications de Bretagne - ENSTB, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00661753.

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Abstract:

Le schéma de modulation OFDM est très répandu de nos jours (WiFi, WiMAX, \dots) et préconisé comme couche physique pour de nombreux réseaux futurs (3GPP/LTE, IEEE 802.22). Ainsi cette coexistence de réseaux OFDM fait que l'environnement radio est de nos jours hétérogène. Afin de tirer partie de cette hétérogénéité et de satisfaire le concept de ''\textit{Always Best connected}'', il a été imaginé des terminaux multistandards capables de basculer de manière transparente d'un réseau à un autre à la recherche du réseau offrant la qualité de service la plus satisfaisante. Ce processus de basculement entre standards est appelé ''\textit{vertical handover}''. Avant de déclencher un \textit{vertical handover} le terminal se doit d'identifier les réseaux actifs qui l'entourent et estimer la qualité de service disponible sur chaque réseau. Ainsi, dans le cadre de cette thèse nous proposons dans un premier temps des algorithmes d'identification de systèmes OFDM. Dans un second temps, nous nous intéressons à la qualité de service disponible sur les réseaux détectés, nous avons ainsi proposé des estimateurs de métriques de qualité de service dédiés à des réseaux basés sur les schémas d'accès multiples OFDMA et CSMA/CA. Certaines de ces métriques ont été validées expérimentalement sur la plate-forme RAMMUS de TELECOM Bretagne. Toutes les techniques proposées dans le cadre de cette thèse, sont des approches passives à faible coût de calcul qui ne nécessitent aucune connexion au point d'accès, permettant ainsi une économie en temps et en énergie.

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VASILJEVIC, CLAIRE. "Application des processeurs de traitement du signal a l'analyse spectrale temps reel in situ d'ondes radio-frequence du plasma spatial." Paris 11, 1990. http://www.theses.fr/1990PA112194.

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Abstract:

Les travaux presentes visent a l'evaluation generale des processeurs dedies au traitement numerique du signal en vue de leur application a des experiences scientifiques embarquees a bord de satellites, pour l'etude du plasma spatial. Il s'agit de transposer les instruments analogiques d'analyse spectrale existants a des systemes numeriques embarques, ameliorant la resolution temporelle des mesures en conservant les autres caracteristiques (resolution frequentielle, dynamique, precision), et d'obtenir un dispositif plus complet et plus flexible permettant la reduction et la compression des donnees a bord. L'etude s'appuie sur l'experience whisper, mesurant la densite electronique du plasma de la magnetosphere terrestre par l'identification de ses resonances propres, et detectant les emissions naturelles, pour laquelle nous avons concu l'analyseur autour d'un processeur de signal vectoriel zr34161 du constructeur zoran. La resolution temporelle obtenue, de 1,07 s, est ainsi amelioree par rapport a la version analogique d'un facteur 3 a 80 suivant les modes de fonctionnement, pour une dynamique totale de 114 db et une resolution frequentielle de 400 hz environ sur la bande 0 a 80 khz. L'evaluation des performances s'appuie sur des modeles d'ondes issus d'experiences precedentes, et permet d'optimiser le fonctionnement de l'instrument en fonction des differents milieux observes. Actuellement, la faible puissance allouee (2 watt environ) limite l'utilisation des pleines capacites de ce processeur ou le choix d'un autre plus performant, aussi l'instrument concu represente-t-il un compromis optimal

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Hussain, Sajjad. "PEAK TO AVERAGE POWER RATIO ANALYSIS AND REDUCTION OF COGNITIVE RADIO SIGNALS." Phd thesis, Université Rennes 1, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00426930.

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Abstract:

* La multiplication des standards de télécommunications fait apparaître la nécessité de disposer de terminaux multistandard et reconfigurables. Ces nouvelles fonctionnalités trouvent leurs réponses dans le domaine de la radio logicielle. De tels terminaux ne sont pas encore réalisables pour des raisons technologiques liées à la complexité nécessaire à leur réalisation (convertisseurs ultra rapides, processeurs reconfigurables, antennes et amplificateurs très large bande, ....). En se basant alors sur une véritable technologie radio logicielle, la radio intelligente va encore plus loin dans la prospective en dotant le terminal de capteurs qui lui permettront de s'adapter et de réagir vis à vis de son environnement. La radio devient alors décentralisée et flexible se détachant de la notion de standards et transmettant de façon opportuniste une communication dans une bande qui aura été détectée comme libre. Cette présentation s'inscrit dans le contexte présenté ci-dessus en se focalisant sur les conséquences de l'amplification de puissance d'un signal multistandard. En effet, l'amplication de puissance est un étage fondamental de tout système radio et certaines précautions doivent être prises avant d'amplifier un signal. En effet, les amplificateurs ont des caractéristiques non linéaires et de faibles rendements nécessitant un traitement du signal à amplifier afin de limiter d'une part les distorsions non linéaires et d'autre part la consommation des terminaux. Les signaux caractérisant les systèmes multistandard ayant des caractéristiques proches de celle d'un signal OFDM (connu pour les problèmes liés à l'amplification de puissance), ce travail apporte des réponses sur : * les niveaux de puissance d'un signal multistandard * les méthodes à développer pour en minimiser les fluctuations de puissance * les conséquences de l'accès opportuniste au spectre sur les fluctuations de puissance dans un contexte de radio intelligente

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Hellbourg, Grégory. "Traitement spatial des interférences pour les radiotélescopes de nouvelle génération." Phd thesis, Université d'Orléans, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01069394.

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Abstract:

La radio astronomie étudie les sources cosmiques au travers de leur rayonnement dans le domaine radio. Les astronomes, utilisateurs passifs du spectre électromagnétique, ont à faire face à une pollution radio de plus en plus importante. Cette thèse s'intéresse particulièrement aux interférences radio d'origine humaine (RFI), et comment les observations radio astronomiques peuvent être réalisées en bandes de fréquences non-protégées. Les approches classiques consistent à contrôler les paramètres statistiques d'une observation. Une fois détectées, les données polluées sont retirées avant post-traitement. En plus d'autres avantages techniques par rapport aux radiotélescopes paraboliques classiques, les réseaux d'antennes offrent une information spatiale lors d'une observation astronomique. La diversité spatiale entre source cosmique d'intérêt (SCOI) et RFI peut être exploitée pour développer des traitements spatiaux d'interférences. Après la formulation d'un module de données multidimensionnel, une technique de soustraction de sous espace RFI est introduite. Cette technique consiste à soustraire la contribution des RFI aux données d'une observation. La projection orthogonale a déjà été considérée auparavant. Cependant, l'orthogonalité requise entre CSOI et RFI pour retrouver une source d'intérêt non biaisée ne peut vraisemblablement pas être satisfaite. Une approche basée sur une projection oblique est introduite afin de pallier à cette condition. Les techniques de projections sont comparées aux techniques classiques de beamforming en termes de réjection de l'interférence et de récupération de la source d'intérêt. Le sous-espace RFI est inconnu de manière générale et se doit d'être estimé. Plusieurs techniques permettant cette estimation, basées sur des propriétés statistiques des RFI et sources cosmiques, sont également présentées et comparées. Les différentes techniques ont été appliquées à des données astronomiques délivrées par le radio télescope Européen LOFAR. Enfin, une implémentation d'un algorithme de traitement spatial d'interférences sur le démonstrateur EMBRACE est présenté.

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Kaiser, Patricia. "Théorie des graphes pour l'optimisation d'un équipement radio logicielle multi-standards." Phd thesis, Supélec, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00828443.

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Abstract:

Le concept de radio logicielle (SDR) est une solution pertinente pour concevoir des équipements multi-standards. Une façon de réaliser de tels équipements est d'identifier les fonctions et opérateurs communs entre les standards. Cette approche s'appelle la paramétrisation et est divisée en deux catégories : l'approche pragmatique qui est une version pratique pour créer et développer des opérateurs communs à partir d'opérateurs existants, et l'approche théorique dont l'objectif est de réaliser une exploration graphique d'un équipement multi-standards selon différents niveaux de granularité, accompagnée d'un problème d'optimisation. C'est cette dernière approche qui a constitué le sujet de base de cette thèse. Ainsi, une fonction de coût doit être optimisée afin de sélectionner les opérateurs communs entre les différentes normes, ce qui permet de proposer une configuration optimale à partir de laquelle sont déduits les opérateurs communs. Dans notre travail, nous avons dans un premier temps modélisé théoriquement la structure graphique d'un système multi-standards par un hypergraphe orienté. En outre, nous avons fourni une expression mathématique alternative de la fonction de coût suggérée, en utilisant des définitions propres à la théorie des graphes. Ensuite, nous avons montré que le problème d'optimisation associé était un problème NP sous une certaine contrainte, ce qui a entraîné une preuve d'exclusion de certaines configurations dont les coûts ne peuvent être minimaux. Ceci a constitué la deuxième contribution de cette thèse. Enfin, nous avons proposé un nouvel algorithme permettant de résoudre le problème d'optimisation donné, et dont l'intérêt est de donner une solution optimale du problème au lieu d'une solution approchée fournie par les méthodes heuristiques classiques. Un programme associé à cet algorithme a été développé en langage C, puis appliqué à plusieurs exemples de cas génériques afin d'en étudier les performances.

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Nasser, Youssef. "Sensibilité des systèmes OFDM-CDMA aux erreurs de synchronisation en réception radio-mobile." Phd thesis, Grenoble INPG, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00214147.

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Abstract:

Dans le cadre des systèmes de communications radio mobiles de la 4ème génération, on s'est intéressé aux systèmes combinant les techniques d'étalement par les codes et de transmission à porteuses multiples.
La thèse consiste à étudier en premier lieu les performances des différents types de combinaisons de l'OFDM et du CDMA, appelées sous le nom générique « OFDM-CDMA », dans un environnement parfaitement synchronisé dans une liaison descendante avec les mêmes conditions de transmission : charge du système, constellation, rendement du codage.
Une fois la comparaison des différents systèmes établie dans un contexte parfaitement synchronisé, on traitera le problème des imperfections de transmission : erreurs des synchronisation, imperfections Radio Fréquences (RF), estimation du canal, effet Doppler.
Les différents types d'erreurs de synchronisation étudiés dans le manuscrit sont la synchronisation de la fenêtre temporelle, la synchronisation des fréquences porteuse, et d'échantillonnage.
Les imperfections RF étudiées consistent en le bruit de phase et la gigue d'horloge.
Les sensibilités de l'OFDM-CDMA à ces erreurs sont évaluées en fonction du Rapport Signal à Interférence plus Bruit (RSIB) en sortie du détecteur en tenant compte de l'orthogonalité entre les codes d'étalement.
Finalement, on s'intéresse à évaluer les performances de ces systèmes en terme du Taux d'Erreur Binaire (TEB) en sortie du décodeur et à faire le lien entre le RSIB en sortie du détecteur et le TEB en sortie du décodeur.
En conclusion de ce travail, on peut tirer des limites tolérées sur les imperfections de transmission de ces systèmes ainsi qu'une comparaison entre leurs performances.

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Courjon, E. "Transducteurs à domaines ferroélectriques alternés pour composants à ondes de surface appliqués au traitement du signal radio-fréquence par composants passifs." Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00447117.

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Abstract:

Depuis une vingtaine d'années, on assiste à l'essor de la téléphonie mobile. Ce mode de communication nécessite l'utilisation de filtres radiofréquences (RF) capables de sélectionner le signal utile à la réception comme à l'émission. La miniaturisation des téléphones a nécessité le développement de nouveaux types de filtres fondés sur l'utilisation d'ondes acoustiques et notamment les ondes de surface (SAW). Pour répondre aux enjeux modernes des filtres RF pour la téléphonie cellulaire (montée en fréquence, augmentation des puissances d'émission, réduction des dimensions), nous avons envisagé un autre type de transducteur fondé sur l'utilisation de domaines ferroélectriques alternés. En effet, des matériaux ferroélectriques tels que le niobate de lithium (LiNbO3) présentent une polarisation spontanée pouvant être inversée. De cette manière, les peignes interdigités classiquement utilisés dans les composants à ondes de surface peuvent être remplacés par des structures périodiques à domaines inversés. Ce travail de thèse a consisté à valider le principe de fonctionnement de ce nouveau type de transducteur et à prouver qu'il était possible de fabriquer des filtres à l'aide de ces Transducteurs Polarisés Périodiquement (TPPs). Une étude théorique réalisée à l'aide d'un logiciel de simulation alliant calculs par éléments finis et éléments de frontière ainsi que la conception et la fabrication de ces dispositifs sont présentées. Ce type de structures à domaines inversés ayant prouvé son intérêt, d'autres objets exploitant ce principe ont été conçus et fabriqués (guides d'ondes acoustiques, dispositifs électro-optiques et dispositifs à onde isolée).

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Courjon, Emilie. "Transducteurs à domaines ferroélectriques alternés pour composants à ondes de surface appliqués au traitement du signal radio-fréquence par composants passifs." Besançon, 2009. http://www.theses.fr/2009BESA2032.

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Abstract:

Depuis une vingtaine d'années, on assiste à l'essor de la téléphonie mobile. Ce mode de communication nécessite l'utilisation de filtres radiofréquences (RF) capables de sélectionner le signal utile à la réception comme à l'émission. La miniaturisation des téléphones a nécessité le développement de nouveaux types de filtres fondés sur l'utilisation d'ondes acoustiques et notamment les ondes de surface (SAW). Pour répondre aux enjeux modernes des filtres RF pour la téléphonie cellulaire (montée en fréquence, augmentation des puissances d'émission, réduction des dimensions), nous avons envisagé un autre type de transducteur fondé sur l'utilisation de domaines ferroélectriques alternés. En effet, des matériaux ferroélectriques tels que le niobate de lithium (LiNbO3) présentent une polarisation spontanée pouvant être inversée. De cette manière, les peignes interdigités classiquement utilisés dans les composants à ondes de surface peuvent être remplacés par des structures périodiques à domaines inversés. Ce travail de thèse a consisté à valider le principe de fonctionnement de ce nouveau type de transducteur et à prouver qu'il était possible de fabriquer des filtres à l'aide de ces Transducteurs Polarisés Périodiquement (TPPs). Une étude théorique réalisée à l'aide d'un logiciel de simulation alliant calculs par éléments finis et éléments de frontière ainsi que la conception et la fabrication de ces dispositifs sont présentées. Ce type de structures à domaines inversés ayant prouvé son intérêt, d'autres objets exploitant ce principe ont été conçus et fabriqués (guides d'ondes acoustiques, dispositifs électro-optiques et dispositifs à onde isolée)
For about twenty years, mobile telephony has been booming. This mode of communication requires the use of radio frequency (RF) filters able to select the useful signal during reception and emission. Mobile phone miniaturization has needed the development of new filters based on the use of acoustic waves, especially surface acoustic wave (SAW). In order to meet the challenges of modem RF filters for cellphones (frequency increase, higher emission power, size reduction), a new kind of transducers based on the use of alternating ferroelectric domains has been considered. In fact, ferroelectric materials such as lithium niobate (LiNbO3) show a spontaneous polarization which can be reversed. In this way, the classical interdigital transducers (illTs) usually used in the surface acoustic wave devices can thus be replaced by periodically poled transducers (PYTs). The aim of this thesis is to validate the principle of this new kind of transducers and to prove that it is possible to fabricate filters using such periodically poled transducers. A theoretical study using a simulation tool combining finite element and boundary element analyses has been performed and the design and fabrication of those devices are presented. Periodically poled structures have been proved to be operationnal, that is why several objects exploiting this principle have been designed and manufactured (acoustic waveguides, electro-optical devices and isolated wave resonators)

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Abou, Chakra Sara. "La Boucle Locale Radio et la Démodulation directe de signaux larges bandes à 26GHz." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2004. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001988.

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Abstract:

La Boucle Locale Radio (BLR) ou Wireless Local Loop (WLL) est un système qui connecte les abonnés du réseau téléphonique commuté public (PSTN) grâce à une liaison radio. La BLR doit offrir les services suivants: la voix téléphonique, les données dans la bande du son et les services numériques. En France, les bandes de fréquence allouées à la BLR sont autour de 26 et 3,5 GHz. Les caractéristiques de la BLR à 26 GHz sont définies par la norme IEEE 802.16c. Dans le cadre de cette thèse, une boucle constituée de deux émetteurs/récepteurs fonctionnant dans la bande de 26 GHz a été étudiée. Le système était constitué dans un premier temps de composants disponibles commercialement. Il a été simulé avec le logiciel ADS de Agilent Technologies, et ensuite mis en œuvre au laboratoire RFM. Les récepteurs employés dans cette plate-forme étaient des récepteurs hétérodynes. Leur structure était donc complexe et la transmission altérée par les non-appariements en gain et en phase entre les voies I et Q des démodulateurs en quadrature. Afin de réduire sa complexité tout en gardant les mêmes performances du système, nous avons choisi de proposer une architecture homodyne du récepteur en introduisant le réflectomètre "cinq-port". Le réflectomètre cinq-port est un circuit passif linéaire ayant deux entrées et trois sorties. Il est constitué d'un circuit interféromètrique à cinq accès et de trois détecteurs de puissance. Un démodulateur cinq-port en technologie coaxiale a donc été introduit dans le système de transmission à 26 GHz. La démodulation étant validée avec ce circuit, un démodulateur cinq-port en technologie MHIC était réalisé. Afin de régénérer les signaux I et Q à partir des tensions de sortie du démodulateur cinq-port, un algorithme numérique particulier traite ces trois signaux. Ce traitement effectue simultanément la synchronisation trame et symbole ainsi que la synchronisation porteuse sur chaque trame de donnée transmise. Il inclut aussi une procédure adaptative d'auto-calibrage qui permet de régénérer les signaux I et Q tout en corrigeant tous les défauts de la chaîne de transmission contenant le cinq-port. Ce même traitement permet de corriger les non-appariements entre les deux voies d'un démodulateur classique en quadrature. Le système de transmission complet a été validé en réalisant la démodulation de signaux modulés en QPSK et en 16QAM avec des débits binaires atteignant 40 Mbit/s. Les diagrammes de constellation de phase obtenus étaient bien normalisés et les taux d'erreurs binaires étaient très proches que ceux définis par la norme de la BLR.

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Meghdadi, Hamid. "Formation de faisceaux coopératifs pour transmissions multiutilisateurs par relais." Limoges, 2011. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/6bc3bf02-a1af-45ee-bf57-bee7da961fd7/blobholder:0/2011LIMO4041.pdf.

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Abstract:

La demande en moyens de communications toujours plus rapides et plus ables est en augmentation permanente. Pour répondre à cela, les chercheurs doivent faire face à de nombreux dés. Les systèmes coopératifs sont reconnus comme une solution performante pour améliorer la qualité de transmission des systèmes existants. Parmi les différentes stratégies de transmission coopérative, l'utilisation conjointe de plusieurs relais est considérée comme une voie prometteuse. Ce document de thèse traite du calcul des précodeurs aux relais pour améliorer la performance de systèmes multi-relais multiutilisateurs. Le précodage est utilisé pour annuler le plus possible les interférences multiutilisateurs, maximiser le rapport signal à bruit à la réception, et optimiser l'allocation de puissance aux relais
The demand for high speed reliable communication systems will never stop increasing. Many challenges face researchers trying to provide such systems and schemes. Cooperative networks have been successfully used to enhance the performance of telecommunication systems. Among different cooperative strategies, distributed cooperative relaying have shown to be a promising scheme. This dissertation addresses the problem of optimizing the precoding vectors in order to improve the system performance of multi-user multi-relay cooperative networks. Precoding vectors are used to cancel out the multiple access interference, maximize the signal to noise ratio at the destination, and optimize the power allocation at relaying stations

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Al, Ghouwayel Ali. "Contribution à l'étude de l'opérateur commun FFT dans le contexte de la Radio logicielle : application au codage de canal." Phd thesis, Université Rennes 1, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00354490.

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Abstract:

L'aspect de la radio logicielle et plus précisément celui de la paramétrisation sous l'approche opérateur commun est traité dans cette thèse. Dans ce contexte, l'étude des codes cycliques en particulier les codes de Reed-Solomon (RS) est considérée. Dans l'optique d'impliquer l'opérateur FFT, utilisé dans différentes fonctions comme la fonction de filtrage, la (dé)modulation OFDM dans le codage et décodage RS, nous avons ressorti une classe spécifique des codes RS définie dans le corps de Galois CG(Ft). Nous avons ensuite proposé un opérateur FFT reconfigurable (DMFFT) capable de réaliser deux fonctionnalités : FNT pour le décodage RS et la FFT classique. L'opérateur DMFFT est implémenté sur des composants FPGA et comparé à l'approche Velcro qui consiste à implémenter séparément les deux opérateurs FFT et FNT. Cette implémentation a montré que l'approche reconfigurable permet d'obtenir une économie en mémoire environ 25 % et une réduction de complexité environ 18 %. Dans le but de traiter les codes RS classiques utilisés dans les standards actuels, nous avons proposé deux scénari permettant de réaliser d'une façon optimale un opérateur tri mode (TMFFT) qui est capable de réaliser, en plus de deux fonctionnalités de l'opérateur DMFFT, la transformée de Fourier dans les corps finis CG(2m).

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Goavec-Merou, Gwenhael. "Générateur de coprocesseur pour le traitement de données en flux (vidéo ou similaire) sur FPGA." Thesis, Besançon, 2014. http://www.theses.fr/2014BESA2056/document.

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Abstract:

L’utilisation de matrice de portes logiques reconfigurables (FPGA) est une des seules solutionspour traiter des flux de plusieurs 100 MÉchantillons/seconde en temps-réel. Toutefois, ce typede composant présente une grande difficulté de mise en oeuvre : au delà d’un type langage spécifique,c’est tout un environnement matériel et une certaine expérience qui sont requis pourobtenir les traitements les plus efficaces. Afin de contourner cette difficulté, de nombreux travauxont été réalisés dans le but de proposer des solutions qui, partant d’un code écrit dans unlangage de haut-niveau, vont produire un code dans un langage dédié aux FPGAs. Nos travaux,suivant l’approche d’assemblage de blocs et en suivant la méthode du skeleton, ont visé à mettreen place un logiciel, nommé CoGen, permettant, à partir de codes déjà développés et validés,de construire des chaînes de traitements en tenant compte des caractéristiques du FPGA cible,du débit entrant et sortant de chaque bloc pour garantir l’obtention d’une solution la plus adaptéepossible aux besoins et contraintes. Les implémentations des blocs de traitements sont soitgénérés automatiquement soit manuellement. Les entrées-sorties de chaque bloc doivent respecterune norme pour être exploitable dans l’outil. Le développeur doit fournir une descriptionconcernant les ressources nécessaires et les limitations du débit de données pouvant être traitées.CoGen fournit à l’utilisateur moins expérimenté une méthode d’assemblage de ces blocsgarantissant le synchronisme et cohérence des flux de données ainsi que la capacité à synthétiserle code sur les ressources matérielles accessibles. Cette méthodologie de travail est appliquéeà des traitements sur des flux vidéos (seuillage, détection de contours et analyse des modespropres d’un diapason) et sur des flux radio-fréquences (interrogation d’un capteur sans-fils parméthode RADAR, réception d’un flux modulé en fréquence, et finalement implémentation deblocs de bases pour déporter le maximum de traitements en numérique)
Using Field Programmable Gate Arrays (FPGA) is one of the very few solution for real time processingdata flows of several hundreds of Msamples/second. However, using such componentsis technically challenging beyond the need to become familiar with a new kind of dedicateddescription language and ways of describing algorithms, understanding the hardware behaviouris mandatory for implementing efficient processing solutions. In order to circumvent these difficulties,past researches have focused on providing solutions which, starting from a description ofan algorithm in a high-abstraction level language, generetes a description appropriate for FPGAconfiguration. Our contribution, following the strategy of block assembly based on the skeletonmethod, aimed at providing a software environment called CoGen for assembling various implementationsof readily available and validated processing blocks. The resulting processing chainis optimized by including FPGA hardware characteristics, and input and output bandwidths ofeach block in order to provide solution fitting best the requirements and constraints. Each processingblock implementation is either generated automatically or manually, but must complywith some constraints in order to be usable by our tool. In addition, each block developer mustprovide a standardized description of the block including required resources and data processingbandwidth limitations. CoGen then provides to the less experienced user the means to assemblethese blocks ensuring synchronism and consistency of data flow as well as the ability to synthesizethe processing chain in the available hardware resources. This working method has beenapplied to video data flow processing (threshold, contour detection and tuning fork eigenmodesanalysis) and on radiofrequency data flow (wireless interrogation of sensors through a RADARsystem, software processing of a frequency modulated stream, software defined radio)

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Wang, Hongzhi. "Architectures reconfigurables à base d'opérateur CORDIC pour le traitement du signal: Applications aux récepteurs MIMO." Phd thesis, Université Rennes 1, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00446156.

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Abstract:

Cette thèse porte sur la mise en œuvre des architectures reconfigurables pour répondre aux besoins des systèmes de communication : des débits élevés et une grande flexibilité supportant les évolutivités des futurs systèmes. Nous nous intéressons particulièrement aux systèmes MIMO. Les architectures proposées utilisent l'opérateur CORDIC (COordinate Rotation DIgital Computing) comme opérateur commun, ainsi que les techniques de reconfiguration statique et partielle de FPGA en vue d'une optimisation et d'une adaptation dynamique des ressources matérielles aux caractéristiques de la communication. Le nombre d'opérateurs CORDIC peut donc être modifié par la reconfiguration statique pour s'adapter aux différents récepteurs MIMO et aux différents débits demandés. Les interconnexions entre les opérateurs CORDIC peuvent être modifiées par la reconfiguration partielle et dynamique de FPGA afin d'optimiser les ressources matérielles. L'impact du nombre d'étage de l'opérateur CORDIC sur le TEB et EQM du décodeur a été étudié. Trois exemples de récepteurs MIMO ont été réalisés à l'aide cette architecture reconfigurable: V-BLAST Square Root, MMSE et CMA. L'utilisation de cette architecture permet de diminuer les ressources matérielles sans dégrader les performances du décodeur MIMO en terme de TEB et EQM.

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Landry, René Jr. "Techniques de robustesse aux brouilleurs pour les récepteurs GPS." Toulouse, ENSAE, 1997. http://www.theses.fr/1997ESAE0023.

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Abstract:

Cette thèse s'inscrit dans le cadre de l'amélioration des caractéristiques de robustesse des récepteurs numériques à spectreétalé de type GPS. On étuide d'abord les réglementations actuelles et leurs évolutions pour identifier les sources et la nature des brouilleurs. Puis l'impact d'un brouilleur est analysé et conduit à des critères de classifications et à la définition de différents seuils de brouillage relatifs au dysfonctionnement des divers composants du récepteur. Un cahier des charges est élaboré suite à l'identification des brouilleurs les plus pénalisants pour l'aviation civile. On étudie ensuite diverses techniques de pré-corrélation susceptibles d'apporter la robustesse nécessaire au prix d'une modification matérielle mineure. La première méthode consiste à seuiller les coefficients obtenus par décomposition du signal en ondelettes. On présente aussi un traitement non-linéaire du domaine des amplitudes (ADP) et finalement un filtrage à encoches adaptif. Cette dernière technique est la plus prometteuse du point de vue d'une réalisation matérielle intégrale compte tenu des fortes limitations technologiques (en particulier une cadence de traitement élevée). Elle est donc plus spécialement étudiée : convergence, stabilité, précision, problèmes de quantification. Le filtre est constitué d'une cascade de cellules, chaque cellule comprenant un bloc d'élimination d'un brouilleur à bande étroite (réalisé dans un composant FPGA), et un bloc de détection et poursuite du brouilleur (réalisé dans un DSP). Ce filtre réjecteur puissant nommé "Filtre PIRANHA" a été validé sur une simulation (logiciel COSSAP) d'un récepteur GPS complet. Une maquette a ensuite été réalisée et interfacée avec deux types de récepteur GPS du commerce. Les performances évaluées sur un banc expériemntal (à SupAéro et au Département Navigation de l'ESTEC-ESA, Hollande) montrent l'excellent comportement des récepteurs intégrant le Filtre PIRANHA en présence de brouilleurs réels. Une réjection de l'ordre de 30 à 65 dB (CAN de 10 bits et coefficients sur 14 bits) a été mesurée. Les largeurs de bande éliminées sont réglées entre 5 à 100 KHz. En outre, le Filtre PIRANHA proposé n'introduit que 1 dB de dégradation sur la corrélation en l'absence de brouilleur.

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Luo, Meiling. "Indoor radio propagation modeling for system performance prediction." Phd thesis, INSA de Lyon, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00961244.

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Abstract:

This thesis aims at proposing all the possible enhancements for the Multi-Resolution Frequency-Domain ParFlow (MR-FDPF) model. As a deterministic radio propagation model, the MR-FDPF model possesses the property of a high level of accuracy, but it also suffers from some common limitations of deterministic models. For instance, realistic radio channels are not deterministic but a kind of random processes due to, e.g. moving people or moving objects, thus they can not be completely described by a purely deterministic model. In this thesis, a semi-deterministic model is proposed based on the deterministic MR-FDPF model which introduces a stochastic part to take into account the randomness of realistic radio channels. The deterministic part of the semi-deterministic model is the mean path loss, and the stochastic part comes from the shadow fading and the small scale fading. Besides, many radio propagation simulators provide only the mean power predictions. However, only mean power is not enough to fully describe the behavior of radio channels. It has been shown that fading has also an important impact on the radio system performance. Thus, a fine radio propagation simulator should also be able to provide the fading information, and then an accurate Bit Error Rate (BER) prediction can be achieved. In this thesis, the fading information is extracted based on the MR-FDPF model and then a realistic BER is predicted. Finally, the realistic prediction of the BER allows the implementation of the adaptive modulation scheme. This has been done in the thesis for three systems, the Single-Input Single-Output (SISO) systems, the Maximum Ratio Combining (MRC) diversity systems and the wideband Orthogonal Frequency-Division Multiplexing (OFDM) systems.

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Gill, Louis-Philippe. "Étude de l'emploi du signal XM comme source d'opportunité d'un système non coopératif pour la détection passive cohérente." Thesis, Université Laval, 2010. http://www.theses.ulaval.ca/2010/26795/26795.pdf.

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Nguyen, Van Minh. "Modélisation des Liens de Communication Radio et Optimisation de la Gestion de Mobilité dans les Réseaux Cellulaires." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2011. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00610041.

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Abstract:

La qualité de communication dans un réseau sans fil est déterminée par la qualité du signal, et plus précisément par le rapport signal à interférence et bruit. Cela pousse chaque récepteur à se connecter à l'émetteur qui lui donne la meilleure qualité du signal. Nous utilisons la géométrie stochastique et la théorie des extrêmes pour obtenir la distribution de la meilleure qualité du signal, ainsi que celles de l'interférence et du maximum des puissances reçues. Nous mettons en évidence comment la singularité de la fonction d'affaiblissement modifie leurs comportements. Nous nous intéressons ensuite au comportement temporel des signaux radios en étudiant le franchissement de seuils par un processus stationnaire $X(t)$. Nous démontrons que l'intervalle de temps que $X(t)$ passe au-dessus d'un seuil $\gamma \to -\infty$ suit une distribution exponentielle, et obtenons également des résultats caractérisant des franchissements par $X(t)$ de plusieurs seuils adjacents. Ces résultats sont ensuite appliqués à la gestion de mobilité dans les réseaux cellulaires. Notre travail se concentre sur la fonction de 'handover measurement'. Nous identifions la meilleure cellule voisine lors d'un handover. Cette fonction joue un rôle central sur l'expérience perçue par l'utilisateur. Mais reste une question ouverte à cause des difficultés posées par la coopération entre plusieurs mécanismes de contrôle qu'elle nécessite. Nous traitons ce problème en proposant des approches analytiques pour les réseaux émergents de types macro et pico cellulaires, ainsi qu'une approche d'auto-optimisation pour les listes de voisinage utilisées dans les réseaux cellulaires actuels.

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Dissertations / Theses on the topic 'Radio – Interférence – Traitement du signal'

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