Дисертації: "Systèmes optiques ultra large bande"

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Mouhssine, Najma. "Système d’émission de signaux ultra large bande par utilisation de l’effet photoconducteur." Paris 6, 2013. http://www.theses.fr/2013PA066769.

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Анотація:

Ce travail présente un système utilisant l’optique pour générer l’émission de signaux ultra large bande (ULB). En effet, une commande sans contact par des impulsions optiques ultra courtes appliquées sur un photocommutateur permet d'activer l'émission d'un signal radiofréquence de forme et durée contrôlée. Le dispositif réalisé en particulier sur semi-conducteur GaAs-BT est optimisé en termes de génération de porteurs et de géométrie afin d'obtenir une réponse temporelle ultra courte dans une structure de transmission coplanaire. Le système d’émission complet associe ce dispositif à une antenne ultra large bande qui permet de couvrir la bande ULB. Plusieurs structures d'antennes ont été modélisées par des simulations électromagnétiques et réalisées. Le système d'émission / réception, associant deux antennes identiques, a été modélisé à l'aide de simulations électriques, et ses performances ont été validées par des mesures effectuées en chambre anéchoïque
This work reports a system using optics to generate Ultra Wide Band signal emission. Indeed, a contactless command by ultra short optic impulses applied on a photoswitch permits the quick activation of a RF signal whose shape ad lifetime is controlled. Such a device, particularly realized on GaAs-BT semiconductor, is optimized in terms of carrier generation and geometry in order to obtain an ultra short time response in a coplanar transmission structure. The whole emission system associates this device to a wide band antenna compliant with the standard of the UWB technology. Several structures of planar antennas have been modeled by electromagnetic simulations and realized. The TX / RX system, including two similar antennas, has been modeled by electrical simulations, and its performances have been validated by experimental measurements done in an anechoic chamber

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Gomez, Agis Fausto. "Récupération d'horloge par verrouillage de phase optoélectronique pour les systèmes de communication optique à ultra haut débit utilisant un comparateur de phase ultra-rapide en niobate de lithium." Paris, ENST, 2008. http://www.theses.fr/2008ENST0018.

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Анотація:

Dans le contexte de systèmes de communication optique à très haut débit, l'on s'intéresse à la récupération d'horloge, fonction critique au niveau du récepteur et de la régénération de signaux. Jusqu'à maintenant, au delà du débit de 160 Gbit/s par canal, les boucles a verrouillage de phase électroniques utilisées pour réaliser telle fonction sont difficiles à réaliser. Raison pour laquelle l'on s'intéresse à des méthodes toutes-optiques ou partialement-optiques. Dans ce travail, l'on explore l'extraction d'horloge de signaux OTDM à très haut débit et la synchronisation de signaux sinusoïdaux, à partir d'une une PLL opto-électronique (OEPLL) en exploitant le processus non-linéaire de somme de fréquences réalisé dans des guides d'onde PPLN. La nouveauté de l'OEPLL, ici, est le PPLN qui démontre la récupération d'horloge d'un signal OTDM à 640 Gbit/s. La récupération d'horloge accomplie de manière satisfaisante, établit la première démonstration utilisant un composant PPLN-ARW à de tels débits et la deuxième démonstration à 640 Gbit/s. De plus, la récupération d'horloge d'un signal à 640 Gbit/s transmis sur 50 km de fibre SMF-IDF à été réalisée ainsi que l'extraction, sans erreur (BER 10^-9), d'un canal à 10 Gbit/s avec une pénalité de moins -1 dB. Ce travail donne une description analytique ainsi qu'expérimentale du PPLN en tant que comparateur de phase ultra-rapide pour deux types de signaux, à savoir OTDM et sinusoïdal. De même, des expériences sur la récupération d'horloge qui démontrent tel fonctionnalité sont présentées
In the context of ultra-high speed optical communication systems, we are focused on clock recovery, a critical function for signal reception and regeneration. At today, beyond the bit-rate of 160 Gbit/s per channel, electronics PLLs employed to perform such task are difficult to implement. So our interest for all-optical or partially-optical methods. In this work, we explore the potential offered by sum-frequency generation in PPLN waveguides, incorporated in a PLLs as a clock recovery unit for sinusoidally-modulated and ultra-high speed OTDM signals. These nonlinear optical devices provide the functionality of an ultra-fast phase comparator, producing an error signal as a function of the phase difference between the envelopes of two optical signals (the data signal and the optical clock). The relevance of an OEPLL based on PPLN is to demonstrate CR of an ultra-high speed OTDM signals at 640 Gbit/s. Clock extraction successfully achieved, establishes the first demonstration using an ARW-PPLN device at such bit rates and the second CR demonstration at 640 Gbit/s. Additionally, a full 640 Gbit/s transmission experiment (transmission and clock recovery), over a span of 50 km of SMF-IDF fiber is conducted. Successful channel extraction of a 10 Gbit/s tributary is achieved with error-free performance (BER 10^-9) and a power penalty to less than 1 dB. An analytical description and experimental demonstrations of PPLN waveguides as ultra-fast phase comparators for both types of signals are presented. In the same way, CR experiments demonstrating the potential of these devices for the pursued application are provided

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Carbó, Meseguer Alexis. "Semiconductor optical amplifiers for ultra-wideband optical systems." Electronic Thesis or Diss., Evry, Institut national des télécommunications, 2018. http://www.theses.fr/2018TELE0010.

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Анотація:

Au cours des dernières décennies, le monde a subi une révolution majeure qui a profondément affecté comment on utilise les réseaux de communication. De nouveaux services et applications ont été apparus, tels que les réseaux sociaux, les jeux en ligne ou le streaming en direct, qui exigent une augmentation constante de la capacité des systèmes optiques. La motivation de ce travail est donc d'étudier la mise en œuvre d'un nouvel amplificateur SOA à très large bande avec une bande passante de plus de 100 nm afin d’étendre la capacité du système. L'utilisation de l'amplification SOA change complètement le paradigme dans la conception d'un système optique puisque toutes les dégradations ajoutées par la SOA doivent être considérées. Ainsi, la recherche d'un modèle analytique ou numérique capable de caractériser la nature non linéaire de ce dispositif est d'abord étudiée. Ensuite, on montre comment un SOA bien conçu peut non seulement amplifier un signal à large bande, mais également surmonter certains des principaux inconvénients du SOA devant EDFA. Finalement, on évalue la capacité de ce nouveau UWB SOA pour les applications d'interconnexion de centres de données avec deux expériences en transmettant jusqu'à 115 Tbps de données dans une liaison à bande passante continue de 100 nm sur 100 km de fibre et en testant la stabilité du système avec cartes de ligne en temps réelle entre deux points de présence (POP) de Facebook déployés dans la région parisienne
Over the last few decades the world has undergone a major revolution that has deeply affected the way we use communication networks. New services and applications have appeared demanding a constant increase of the channel capacity. In this period, optical systems have been upgraded at pair with advanced signal processing techniques which have permitted the increase of the spectral efficiency approaching the system capacity to the fundamental limit. It is because is becoming extremely challenging to keep growing the system capacity by this means. In this work, an orthogonal direction is studied to further increase the fibre capacity: extending the optical bandwidth. With this purpose, the use of semiconductor optical amplifiers (SOA) is investigated to be implemented in future ultra-wideband (UWB) systems. The use of SOA amplification changes completely the paradigm in the design of an optical system since all the impairments added by the SOA must be considered. In this work, we assess the reservoir model, a simple yet powerful model, to analyze numerically the nonlinear regime of the SOA for WDM systems. We also show for the first that the linewidth enhancement factor of an SOA can be estimated with a coherent receiver. Finally, it is also studied how the correlation between channels degrades significantly the performance of the SOA and the inclusion of a decorrelation fibre is investigated. The conception of a UWB system is then studied. We characterize a novel ultra-wideband SOA developed by the French project CALIPSO which presents high gain in a 100-nm optical bandwidth with high output saturation power and 6-8 dB of noise figure. We analyze its nonlinear regime for WDM systems and we show for QPSK and 16 QAM modulation formats that the input saturation power can be overtaken by serveral dBs without important nonlinear penalty. On the other hand, a novel technique is studied to compensate fibre nonlinearities in UWB systems: the multicarrier multiplexing, which tries to exploit the concept of symbol rate optimization. Finally, we assess the capabilities of this novel UWB SOA for data-centre interconnection applications with two experiments transmitting up to 113 Tbps data troughput in a 100-nm continuous bandwidth link over 100 km of fibre and then testings is stability with real-time line cards between two points of presence (POP)of Facebook deployed in the Paris area

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Warzecha, Adriana. "Système de mesure optoélectronique de champs électriques intégrant des capteurs basés sur des microcavités optiques en LiNbO3." Thesis, Grenoble, 2011. http://www.theses.fr/2011GRENT041.

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Анотація:

L’objet de ces travaux de thèse a été de réaliser un système compact et non-invasifde mesure vectorielle de champs électriques. Ce système est dédié aux mesures en espacelibre (diagramme de rayonnement d’antennes) ainsi qu’aux mesures en champ proche(diagnostic de circuits électriques par exemple). Pour ce faire, nous avons proposé unsystème de mesure utilisant d’une part des sondes électro-optique fibrées, dont la partietransductrice est composée d’un guide d’onde en LiNbO3, intégrée dans une cavité Fabry-Pérot. Le cristal non-linéaire induit une modulation de phase d’un faisceau laser de sonde,dépendante du champ électrique à mesurer. La cavité, quant à elle, convertit le signal enmodulation d’amplitude et permet de réduire la taille du capteur grâce à l’augmentationde la longueur effective d’interaction entre l’onde optique et le champ électrique à mesurer.D’autre part l’étude d’un filtrage optique de très grand facteur de qualité associé à unepost-amplification est proposée, dans le but d’accroître d’au moins un ordre de grandeurla sensibilité de mesure
The aim of this work is to design and realize a compact and non-invasive system dedicatedto vectorial characterization of electric field. The field to be measured can be eitherradiated (for antenna radiation pattern) or guided (for on chip measurement). We herepropose a measurement system including pigtailed electro-optic probe. The transducingdevice is based on a Fabry-Pérot (FP) cavity integrating LiNbO3 waveguide. The nonlinearcrystal induces a phase modulation of a laser probe beam depending on the theelectric field to be characterized. The FP cavity converts the signal into a linear amplitudemodulation and leads to a millimeter sized sensor thanks to the enhancement ofthe effective interactive length between the optical wave and the electric field. The sensorexhibits a sensitivity greater than 0.5 V.m−1.Hz−1/2, a spatial resolution as accurate as100 μm and a frequency bandwidth covering [10 Hz-10 GHz]. Moreover, we here suggesta high quality factor post-filtering of the optical carrier in order to increase the sensitivityof one order of magnitude

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Carbó, Meseguer Alexis. "Semiconductor optical amplifiers for ultra-wideband optical systems." Thesis, Evry, Institut national des télécommunications, 2018. http://www.theses.fr/2018TELE0010/document.

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Au cours des dernières décennies, le monde a subi une révolution majeure qui a profondément affecté comment on utilise les réseaux de communication. De nouveaux services et applications ont été apparus, tels que les réseaux sociaux, les jeux en ligne ou le streaming en direct, qui exigent une augmentation constante de la capacité des systèmes optiques. La motivation de ce travail est donc d'étudier la mise en œuvre d'un nouvel amplificateur SOA à très large bande avec une bande passante de plus de 100 nm afin d’étendre la capacité du système. L'utilisation de l'amplification SOA change complètement le paradigme dans la conception d'un système optique puisque toutes les dégradations ajoutées par la SOA doivent être considérées. Ainsi, la recherche d'un modèle analytique ou numérique capable de caractériser la nature non linéaire de ce dispositif est d'abord étudiée. Ensuite, on montre comment un SOA bien conçu peut non seulement amplifier un signal à large bande, mais également surmonter certains des principaux inconvénients du SOA devant EDFA. Finalement, on évalue la capacité de ce nouveau UWB SOA pour les applications d'interconnexion de centres de données avec deux expériences en transmettant jusqu'à 115 Tbps de données dans une liaison à bande passante continue de 100 nm sur 100 km de fibre et en testant la stabilité du système avec cartes de ligne en temps réelle entre deux points de présence (POP) de Facebook déployés dans la région parisienne
Over the last few decades the world has undergone a major revolution that has deeply affected the way we use communication networks. New services and applications have appeared demanding a constant increase of the channel capacity. In this period, optical systems have been upgraded at pair with advanced signal processing techniques which have permitted the increase of the spectral efficiency approaching the system capacity to the fundamental limit. It is because is becoming extremely challenging to keep growing the system capacity by this means. In this work, an orthogonal direction is studied to further increase the fibre capacity: extending the optical bandwidth. With this purpose, the use of semiconductor optical amplifiers (SOA) is investigated to be implemented in future ultra-wideband (UWB) systems. The use of SOA amplification changes completely the paradigm in the design of an optical system since all the impairments added by the SOA must be considered. In this work, we assess the reservoir model, a simple yet powerful model, to analyze numerically the nonlinear regime of the SOA for WDM systems. We also show for the first that the linewidth enhancement factor of an SOA can be estimated with a coherent receiver. Finally, it is also studied how the correlation between channels degrades significantly the performance of the SOA and the inclusion of a decorrelation fibre is investigated. The conception of a UWB system is then studied. We characterize a novel ultra-wideband SOA developed by the French project CALIPSO which presents high gain in a 100-nm optical bandwidth with high output saturation power and 6-8 dB of noise figure. We analyze its nonlinear regime for WDM systems and we show for QPSK and 16 QAM modulation formats that the input saturation power can be overtaken by serveral dBs without important nonlinear penalty. On the other hand, a novel technique is studied to compensate fibre nonlinearities in UWB systems: the multicarrier multiplexing, which tries to exploit the concept of symbol rate optimization. Finally, we assess the capabilities of this novel UWB SOA for data-centre interconnection applications with two experiments transmitting up to 113 Tbps data troughput in a 100-nm continuous bandwidth link over 100 km of fibre and then testings is stability with real-time line cards between two points of presence (POP)of Facebook deployed in the Paris area

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Mirshafiei, Mehrdad. "Ultra-wideband Indoor Communications Using Optical Technology." Thesis, Université Laval, 2013. http://www.theses.ulaval.ca/2013/29408/29408.pdf.

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Анотація:

La communication ultra large bande (UWB) a attiré une énorme quantité de recherches ces dernières années, surtout après la présentation du masque spectral de US Federal Communications Commission (FCC). Les impulsions ultra-courtes permettent de très hauts débits de faible puissance tout en éliminant les interférences avec les systèmes existants à bande étroite. La faible puissance, cependant, limite la portée de propaga- tion des radios UWB à quelques mètres pour la transmission sans fil à l’intérieur d’une pièce. En outre, des signaux UWB reçu sont étendus dans le temps en raison de la propagation par trajet multiple qui résulte en beaucoup d’interférence inter-symbole (ISI) à haut débit. Le monocycle Gaussien, l’impulsion la plus commune dans UWB, a une mauvaise couverture sous le masque de la FCC. Dans cette thèse, nous démontrons des transmet- teurs qui sont capables de générer des impulsions UWB avec une efficacité de puissance élevée. Une impulsion efficace résulte dans un rapport de signal à bruit (SNR) supérieur au récepteur en utilisant plus de la puissance disponible sous le masque spectral de la FCC. On produit les impulsions dans le domaine optique et utilise la fibre optique pour les transporter sur plusieurs kilomètres pour la distribution dans un réseau optique pas- sif. La fibre optique est très fiable pour le transport des signaux radio avec une faible consommation de puissance. On utilise les éléments simples comme un modulateur Mach-Zehnder ou un résonateur en anneau pour générer des impulsions, ce qui permet l’intégration dans le silicium. Compatible avec la technologie CMOS, la photonique sur silicium a un potentiel énorme pour abaisser le coût et l’encombrement des systèmes optiques. La photodétection convertit les impulsions optiques en impulsions électriques avant la transmission sur l’antenne du côté de l’utilisateur. La réponse fréquentielle de l’antenne déforme la forme d’onde de l’impulsion UWB. Nous proposons une technique d’optimisation non-linéaire qui prend en compte la dis- torsion d’antenne pour trouver des impulsions qui maximisent la puissance transmise, en respectant le masque spectral de la FCC. Nous travaillons avec trois antennes et con- cevons une impulsion unique pour chacune d’entre elle. L’amélioration de l’énergie des impulsions UWB améliore directement la SNR au récepteur. Les résultats de simulation montrent que les impulsions optimisées améliorent considérablement le taux d’erreur (BER) par rapport au monocycle Gaussien sous propagation par trajet multiple. Notre autre contribution est l’évaluation d’un filtre adapté pour recevoir efficace- ment des impulsions UWB. Le filtre adapté est synthétisé et fabriqué en technologie microstrip, en collaboration avec l’Université McGill comme un dispositif de bande interdite électromagnétique. La réponse fréquentielle du filtre adapté montre une ex- cellente concordance avec le spectre ciblé de l’impulsion UWB. Les mesures de BER confirment la performance supérieure du filtre adapté par rapport à un récepteur à conversion directe. Le canal UWB est très riche en trajet multiple conduisant à l’ISI à haut débit. Notre dernière contribution est l’étude de performance des récepteurs en simulant un système avec des conditions de canaux réalistes. Les résultats de la simulation montrent que la performance d’un tel système se dégrade de façon significative pour les hauts débits. Afin de compenser la forte ISI dans les taux de transfert de données en Gb/s, nous étudions l’algorithme de Viterbi (VA) avec un nombre limité d’états et un égaliseur DFE (decision feedback equalizer). Nous examinons le nombre d’états requis dans le VA, et le nombre de coefficients du filtre dans le DFE pour une transmission fiable de UWB en Gb/s dans les canaux en ligne de vue. L’évaluation par simulation de BER confirme que l’égalisation améliore considérablement les performances par rapport à la détection de symbole. La DFE a une meilleure performance par rapport à la VA en utilisant une complexité comparable. La DFE peut couvrir une plus grande mémoire de canal avec un niveau de complexité relativement réduit.
Ultra-wideband (UWB) communication has attracted an enormous amount of research in recent years, especially after the introduction of the US Federal Communications Commission (FCC) spectral mask. Ultra-short pulses allow for very high bit-rates while low power eliminates interference with existing narrowband systems. Low power, however, limits the propagation range of UWB radios to a few meters for indoors wireless transmission. Furthermore, received UWB signals are spread in time because of multipath propagation which results in high intersymbol interference at high data rates. Gaussian monocycle, the most commonly employed UWB pulse, has poor coverage under the FCC mask. In this thesis we demonstrate transmitters capable of generating UWB pulses with high power efficiency at Gb/s bit-rates. An efficient pulse results in higher signal-to-noise ratio (SNR) at the receiver by utilizing most of the available power under the FCC spectral mask. We generate the pulses in the optical domain and use optical fiber to transport the pulses over several kilometers for distribution in a passive optical network. Optical fiber is very reliable for transporting radio signals with low power consumption. We use simple elements such as a Mach Zehnder modulator or a ring resonator for pulse shaping, allowing for integration in silicon. Being compatible with CMOS technology, silicon photonics has huge potential for lowering the cost and bulkiness of optical systems. Photodetection converts the pulses to the electrical domain before antenna transmission at the user side. The frequency response of UWB antennas distorts the UWB waveforms. We pro- pose a nonlinear optimization technique which takes into account antenna distortion to find pulses that maximize the transmitted power, while respecting the FCC spectral mask. We consider three antennas and design a unique pulse for each. The energy improvement in UWB pulses directly improves the receiver SNR. Simulation results show that optimized pulses have a significant bit error rate (BER) performance improvement compared to the Gaussian monocycle under multipath propagation. Our other contribution is evaluating a matched filter to receive efficiently designed UWB pulses. The matched filter is synthesized and fabricated in microstrip technology in collaboration with McGill University as an electromagnetic bandgap device. The frequency response of the matched filter shows close agreement with the target UWB pulse spectrum. BER measurements confirm superior performance of the matched filter compared to a direct conversion receiver. The UWB channel is very rich in multipath leading to ISI at high bit rates. Our last contribution is investigating the performance of receivers by simulating a system employing realistic channel conditions. Simulation results show that the performance of such system degrades significantly for high data rates. To compensate the severe ISI at gigabit rates, we investigate the Viterbi algorithm (VA) with a limited number of states and the decision feedback equalizer (DFE). We examine the required number of states in the VA, and the number of taps in the DFE for reliable Gb/s UWB trans- mission for line-of-sight channels. Non-line-of-sight channels were also investigated at lower speeds. BER simulations confirm that equalization considerably improves the performance compared to symbol detection. The DFE results in better performance compared to the VA when using comparable complexity as the DFE can cover greater channel memory with a relatively low complexity level.

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Escobar, landero Salma. "Ultra-wideband coherent optical transmission systems : from modeling and optimization to experimental demonstrations beyond 100 Tbit/s." Electronic Thesis or Diss., Institut polytechnique de Paris, 2024. http://www.theses.fr/2024IPPAS012.

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Анотація:

Les systèmes ultra-large bande(UWB) sont considérés comme une stratégie rentable pour augmenter le débit par fibre dans les communications optiques en repoussant les limites de la bande passante opérationnelle au-delà de la bande C. Des expériences récente sont présenté des résultats prometteurs avec des transmissions à haute capacité UWB fonctionnant à travers les bandes S+C+L, et même au-delà. Ces avancées soulèvent la question des avoir si cette technologie peut être efficacement mise à l'échelle pour répondre aux demandes croissantes de trafic de données. Cette thèse fournit une étude approfondie sur les opportunités et les défis des systèmes UWB. À travers l'analyse de modèles qui tiennent compte des dégradations dépendant de la longueur d'onde, le cœur de cette thèse consiste en le développement et la validation de techniques d'optimisation de puissance basées sur ces modèles, conçues pour améliorer la performance des systèmes UWB. L'étude réalisée comprend des évaluations numériques et expérimentales des systèmes S+C+L. De plus, la précision des prédictions obtenues dans cette étude offre des aperçus précieux sur la qualité de transmission, parmi lesquels une analyse des implications associées à d'éventuelles défaillances du système UWB. Enfin, cette thèse envisage une vision pour l'avenir de cette technologie, discutant de la faisabilité de l'adoption des systèmes UWB par rapport au déploiement de systèmes parallèles en fibre
Ultra-wideband systems (UWB)are considered a cost-effective strategy to boostthe per-fiber through put in optical communications by pushing the boundaries of operational bandwidth beyond the conventional C-band. Recent experiments have showcased promising results with UWB high-capacity transmissions operating across the S+C+L bands, and evenfurther. These advancements raise the question of whether this technology can be effectively used to meet the growing demands for data traffic.This thesis provides an extensive investigation in to the opportunities and challenges ofUWB systems. Through the analysis of models that address the challenging wavelength dependent impairments, the core of this thesis consists in the development and validation of model-based power optimization techniques designed to enhance UWB system performance. The investigation is performed in numerical and experimental assessments in S+C+L systems. Moreover, the accurate model-based predictions obtained in this study offer invaluable insightsinto the transmission quality. These include ananalysis of the implications associated with potential UWB system failures. Finally, this thesis casts a vision for the future of this technology,discussing the feasibility of adopting UWBsystems over the deployment of parallel fibersystems

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Merghem, Kamel. "Etude de lasers à verrouillage de modes à semiconducteur pour les réseaux de télécommunications à très haut débit." Thesis, Lille 1, 2011. http://www.theses.fr/2011LIL10092/document.

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Ce travail de thèse porte sur l'étude des performances des lasers à base de bâtonnets quantiques en régime de verrouillage de modes passif dans différentes configurations: laser à deux sections (une section de gaine et une section à absorbant saturable) et laser autopulsant constitué d'une seule section de gain. Nous nous intéresserons tout particulièrement au bruit de phase et à la gigue temporelle des impulsions, caractéristiques limitantes pour les applications faible gigue telles que la récupération d'horloge tout-optique ou la génération de porteuses optiques micro-ondes et millimétriques. Une technique de stabilisation optique permettant de réduire cette gigue temporelle est mise en oeuvre dans ces travaux. Nous présentons également la génération d'impulsions sub-picosecondes à des fréquences de répétition supérieures à 300 GHz à l'aide de lasers autopulsants
This PhD thesis deals with the study of passive quantum-dash-based mode locked laser in different configurations: 2-section device (one gain section and one saturable absorber section) and self pulsating laser using a single section device.We have assessed in particular phase noise and timing jitter in optical pulses. The latter is very important for low jitter applications as ail optical clock recovery and millimeter wave generation. Stabilization technique based on optical feedback has been applied to reduce the timing jitter. Moreover, we present passive mode locked operation of a self-pulsating quantum dash Fabry-Perot laser diode at arepetition rate over 300 GHz

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Deleuze, Anne-Laure. "Contributions à l'étude des systèmes ultra large bande par impulsions." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2006. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001668.

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La technique ultra large bande (UWB) par impulsions consiste à émettre des impulsions de courte durée et de faible énergie offrant ainsi la possibilité de transmettre de l'information à de hauts débits et à faible coût. Dans cette thèse nous nous sommes intéressés aux systèmes ultra large bande à accès multiple par répartition de codes de saut temporel (TH-UWB) dans un contexte asynchrone et dans un environnement de propagation à trajets multiples. Un récepteur rake a été mis en place. Nous avons calculé de manière analytique la variance de l'interférence multi-utilisateur (MUI) en sortie de ce récepteur. Ceci nous a permis d'identifier les paires dites optimales qui minimisent cette variance. Nous avons constaté qu'utiliser ces paires permet d'améliorer significativement le taux d'erreur binaire du système. Une démarche similaire a été appliquée aux systèmes DS-UWB et DS-CDMA, en effet ces systèmes s'expriment analytiquement de manière identique au système TH-UWB. Ainsi nous avons pu caractériser les paires optimales. Nous avons ensuite comparé les performances de ces différents systèmes lorsque la variance de la MUI est minimale. La variance de l'interférence entre symboles et entre trames (ISI / IFI) a été calculée analytiquement. Ceci nous a permis de dimensionner le récepteur rake et le temps de garde intelligemment. Nous avons également observé, en absence d'ISI / IFI et de bruit, un seuil sur la probabilité d'erreur. En modifiant légèrement le récepteur, nous avons éliminé ce seuil. Enfin nous avons établi les bornes de Cramer-Rao relatives à l'estimation des paramètres du canal (amplitudes et retards) en supposant que les trajets pouvaient se chevaucher.

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Fortino, N. "Conception et caractérisation d'antennes imprimées pour systèmes Ultra-Large-Bande impulsionnels." Phd thesis, Université de Nice Sophia-Antipolis, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00455714.

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L'essor récent des communications Ultra Large Bande a nécessité des antennes spécialement adaptées à cette technologie. Cette thèse explicite les besoins en éléments rayonnants caractérisés ainsi que les contraintes spécifiques liées à la conception d'antennes pour ces systèmes. Un état de l'art des antennes large bande valide le choix d'une base d'étude. L'optimisation d'une antenne papillon précède la présentation d'une nouvelle structure imprimée. Cette géométrie d'antenne alimentée par guide d'onde coplanaire lui confère une adaptation d'impédance à 50 Ω, un rayonnement omnidirectionnel, ainsi qu'un encombrement et un coût limités. L'insertion d'une ouverture triangulaire ainsi que de fentes capacitives au sein du triangle rayonnant améliore l'adaptation, élargit la bande passante et réduit l'encombrement. Un second travail a consisté à obtenir un rayonnement moins directif en adoptant des formes de plans de masse latéraux appropriés. Les résultats simulés ont été validés par quatre réalisations. L'effet combiné des améliorations permet à l'antenne finale de présenter une réduction de taille de 70 %. Enfin, une antenne imprimée elliptique alimentée par CPW est étudiée et réalisée. Des mesures temporelles ont été nécessaires afin de caractériser les antennes. Le mode opératoire et les traitements appliqués sont décrits et validés. Les fonctions de transfert des antennes en émission et réception sont séparées. Leur caractérisation dans différentes directions de propagation permet de présenter les déformations subies par une impulsion référence lors de son rayonnement par les antennes. Leur dispersion a ainsi pu être comparée selon la direction et l'antenne utilisée.

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Guidi, Francesco. "Etude des systèmes RFID opérants en rétrodiffusion modulée ultra large bande." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2013. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00848627.

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Depuis quelques années le nouveau paradigme d'internet des objets, qui se traduit par la connexion des objets de la vie quotidienne à internet grâce à des dispositifs électroniques intégrés, est devenu plus qu'un simple concept et a commencé à entrer dans la réalité. Il en est ainsi des systèmes d'identification par radiofréquence (RFID), qui font partie des technologies disponibles. Lorsque le coût et la taille des tags deviennent des exigences prépondérantes, l'adoption de tags (semi-)passifs fondés sur la modulation d'un signal rétrodiffusé représente une solution attractive. En outre, l'utilisation de techniques ULB apporte des avantages propres à favoriser le remplacement d'une partie des systèmes RFID actuels qui souffrent de certains défauts tels qu'une trop forte consommation ou une faible robustesse en présence d'interférence. La thèse de doctorat se place dans ce contexte: elle a pour objectif l'étude des systèmes ULB RFID semi-passifs et se situe dans le cadre du projet européen SELECT, qui vise à développer et à évaluer un tel système. La prise de conscience qu'il était fondamental de comprendre les mécanismes électromagnétiques intrinsèques à la communication lecteur-tag, préalablement à la conception du système, s'est traduite par la mise en oeuvre d'une collaboration franco-italienne dans le cadre d'une cotutelle de thèse. C'est donc au départ autour d'une analyse fine et d'une modélisation des aspects antennaires et du canal radio entre le lecteur et le tag que la 1re partie du travail s'est construite. La 2nde partie a exploité ces travaux pour l'élaboration des schémas de modulation et de codage du lecteur et du tag pour les systèmes semi-passifs.

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Fortino, Nicolas. "Conception et caractérisation d'antennes imprimées pour systèmes Ultra Large Bande impulsionnels." Nice, 2006. http://www.theses.fr/2006NICE4100.

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L'essor récent des communications Ultra Large Bande a nécessité des antennes spécialement adaptées à cette technologie. Cette thèse explicite les besoins en éléments rayonnants caractérisés ainsi que les contraintes spécifiques liées à la conception d'antennes pour ces systèmes. Un état de l'art des antennes large bande valide le choix d'une base d'étude. L'optimisation d'une antenne papillon précède la présentation d'une nouvelle structure imprimée. Cette géométrie d'antenne alimentée par guide d'onde coplanaire lui confère une adaptation d'impédance à 50 Ω, un rayonnement omnidirectionnel, ainsi qu'un encombrement et un coût limités. L'insertion d'une ouverture triangulaire ainsi que de fentes capacitives au sein du triangle rayonnant améliore l'adaptation, élargit la bande passante et réduit l'encombrement. Un second travail a consisté à obtenir un rayonnement moins directif en adoptant des formes de plans de masse latéraux appropriés. Les résultats simulés ont été validés par quatre réalisations. L'effet combiné des améliorations permet à l'antenne finale de présenter une réduction de taille de 70 %. Enfin, une antenne imprimée elliptique alimentée par CPW est étudiée et réalisée. Des mesures temporelles ont été nécessaires afin de caractériser les antennes. Le mode opératoire et les traitements appliqués sont décrits et validés. Les fonctions de transfert des antennes en émission et réception sont séparées. Leur caractérisation dans différentes directions de propagation permet de présenter les déformations subies par une impulsion référence lors de son rayonnement par les antennes. Leur dispersion a ainsi pu être comparée selon la direction et l'antenne utilisée
The recent use of Ultra Wide Band technology in telecommunication implies the study of appropriated antennas. This thesis presents the needs of efficient and characterized antennas but also the keys related to their conception. A state of the art of UWB antennas is proposed and a bowtie structure is chosen for optimization. A novel triangular CPW-fed printed antenna is then presented. This shape allows a 50 Ω impedance matching, an omnidirectionnal radiation pattern, a limited size and a low cost. A triangular slot and capacitive effects are introduced in the radiating part of the antenna in order to confer a better matching over a wider bandwidth, and a smaller overall size to the structure. A second work was carried out on ground planes shape to obtain more constant radiation patterns with frequency. The measurements of four realized antennas have validated the simulated results. The combined effects of these improvements on the final antenna structure result in an size reduction of 70 %. An elliptical CPW-fed printed antenna has also been studied and realized. Time domain measurements were also necessary to characterize the antennas. The procedure and data processing are first presented and validated. Antenna transmit and receive transfer functions have been differentiated. This characterization in several plans and directions allows us to calculate the distortion of a reference pulse during his radiation by the antenna. The dispersion that occurs can then be calculated and compared depending on antenna under test and direction

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Fiorina, Jocelyn. "Performances des systèmes de communication "Ultra large bande" à impulsions radio." Paris 11, 2005. http://www.theses.fr/2005PA112203.

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Nous étudions dans cette thèse les systèmes de communication à ultra large bande (ULB) basés sur les impulsions radio, plus connus sous le terme Time Hopping Impulse Radio Ultra Wide Band (TH-IR-UWB). Après avoir introduit le principe des transmissions des signaux ULB, nous proposons de nouvelles mises en forme du signal accompagnées d'une comparaison synthétique de différentes modulations possibles. Un point fondamental dans l'étude des performances des systèmes ULB réside dans l'effet des interférences multi-utilisateurs (MUI). Dans les premières études sur l'ULB, les MUI étaient modélisées par un bruit Gaussien. Nous voyons dans notre thèse que cette hypothèse n'est pas toujours valable et qu'elle surestime les performances du récepteur par corrélation classiquement utilisé en ULB. En développant un modèle de collision des impulsions, nous proposons une formule qui permet de mieux estimer les performances en terme de taux d'erreur binaire. Nous mettons également à jour un phénomène de résonance stochastique traduisant l'aspect peu ordinaire des interférences ULB. Nous menons alors une analyse approfondie des MUI qui nous permet de mettre à jour les conditions de gaussianité et non-gaussianité des signaux interférents. Ce résultat permet de mieux comprendre les MUI et nous montrons également un compromis qui en découle, entre le facteur de répétition et la longueur de la trame du signal ULB. Finalement nous proposons un récepteur simple adapté aux interférences ULB dont les performances sont très bonnes et dépassent même dans certains cas les prévisions issues de l'approximation Gaussienne jugées jusque là trop optimistes
Time Hopping Impulse Radio Ultra Wide Band (TH-IR-UWB) systems are the object of the studies in this thesis. We first introduce the UWB principles and then propose new signalling schemes together with a synthetic comparison of the performances of different modulation possibilities. A key point in UWB performances is the Multi User Interference (MUI). In the first studies on UWB, MUI was supposed to be Gaussian. We see in our thesis that this hypothesis is not always true and that it overestimates UWB performances. By developing an impulse collision model, we propose a formula allowing a better estimation of the bit error rate. We also reveal a stochastic resonance phenomenon showing the unusual aspect of UWB interferences. Then we perform a detailed analysis of MUI, which allows us to work out the condition of Gaussianity and non-Gaussianity of the interfering signals. This results help in understanding MUI and, thanks to it, we may demonstrate the existence of a trade-off between the repetition factor and the frame length. Finally we propose a simple receiver adapted to the UWB MUI, which performances are greatly increased and may in some cases outperform the prevision of the Gaussian approximation which was considered to be too optimist before

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Kamoun, Mohamed. "Conceptions des systèmes ultra large bande pour les très hauts débits." Paris 11, 2006. http://www.theses.fr/2006PA112126.

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Cette thèse s'intéresse aux systèmes à bande ultra large dans un contexte de communication très haut débit (>500 Mbps). Deux techniques de modulation UWB sont étudiées: les modulations par impulsions (PAM/PPM) et l'étalement de spectre par séquence. Après une étude des modèles de canaux et de la capacité du système en termetermes de débit maximal, la modulation PPM est étudiée sous l'angle de la sensibilité à la gigue temporelle. Un algorithme de compensation des incertitudes temporelles est proposé dans le cas AWGN. Comme la richesse du canal en diversité figure parmi les premiers avantages des systèmes UWB, cette diversité est étudiée dans un cas ou la transmission est affectée par une désynchronisation. Ainsi on peut montrer que pour chaque valeur de désynchronisation, il existe une bande optimale qui réalise les meilleures performances avec un récepteur RAKE. La deuxième technique d'étalement étudiée dans le cadre de cette thèse, est l'étalement par séquences. Le principal problème qui surgit de son utilisation est lié à la longueur temporelle des canaux par rapport aux débits requis. Compte tenu des débit visésdes débits visés seuls les récepteurrécepteurs linéaires sont considérés. Pour maintenir l'interférence inter-symbole à un niveau raisonnable, les séquences d'étalement sont choisies plus longues que le canal. La perte en débit est compensée par un empilement de séquences. Un récepteur MMSE à double fenêtre d'égalisation permet de réduire l'interférence inter-symboles et l'interférence inter-codesinter-code. Ainsi avec une telle technique la portée du système est meilleure que celle des propositions actuelle au standard 802. 15. 3a. Cette thèse apporte une étude détaillée de ce nouveau système
UWB is serious candidate for high data rate short range communications needed by the new emerging multimedia devices. UWB is defined to be be any communication system whose fractional bandwidth exceeds 25\% or whose bandwidth exceeds 500\MHz{}. Many spreading schemes hashave been proposed for UWB. Two techniques are studied in this thesis. They are impulse radio and direct sequence spreading. The first part gives an insight into the channel models in UWB context and the maximal bits rates that can be attained. Pulse based techniques are the main concern of the second part. Such techniques are inherently sensitive to timing uncertainties which are analysed from different points of view. First the impact of desynchronization is evaluated on the capacity of PPM modulation, then a jitter compensating algorithm is proposed. Since the channel diversity is an important advantage of UWB modulations, the performance of realistic PPM receiver are studied at the end of this part. It is shown that in presence of time jitter, a tradeofftrade-off is needed between diversity and sensitivity to timing uncertainties. The second part is devoted to direct sequence spreading. The main issue of this technique is the channel length. In order to minimize the amount of inter-symbol interference we choose the sequences to be longer than the channel impulse response. The rate loss is compensated by superimposing multiple codes in synchronous way. A tradeofftrade-off between the constellation order and the number of codes allows to reachreaching higher range than current proposals for WPAN standard

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Souilmi, Younès. "Communication sans fil utilisant une signalisation ultra large bande." Paris, ENST, 2005. http://www.theses.fr/2005ENST0033.

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UWB est basée sur un changement de la philosophie de gestion du spectre de fréquence radio. La transmission UWB s’effectue sur une bande de fréquence partagée de plusieurs GHz contrairement aux systèmes de transmission classiques qui utilisent des bandes de fréquence étroites dédiées. Ceci est rendu possible en limitant, à un niveau bas, la densité spectrale de puissance transmise par les systèmes UWB ; par conséquent ces derniers ne causent pas d’interférence notable aux autres systèmes radio avec lesquels ils coexistent. Les systèmes UWB ont comme spécifité d’opérer dans le régime de transmission à très faible efficacité spectrale. Dans le cadre de cette thèse on explore l’impact des caractéristiques de la transmission UWB sur le design optimal de certains aspects de sa couche physique. On considère dans le cadre de notre étude les schémas de détection non-cohérente. On commence par évaluer les performances des détecteurs non-cohérents associes à une transmission On-off. Par la suite on analyse l’impact de la connaissance partielle du canal, pouvant être obtenue grâce à la stationnarité du canal, sur les performances du système. Ensuite on introduit un mode de signalisation UWB à multi porteuses qui permet de généraliser la signalisation On-off au cas bi-dimensionnel temps-fréquence. On analyse les performances de ce système en développant des bornes sur les taux de transmission atteignables. Ensuite, on s'intéresse à la transmission UWB On-off dans le contexte d’un réseau d’accès multiple peer-to-peer. On propose un détecteur d’énergie à seuil quantifié et on montre qu’il atteint les performances très proches d’un récepteur non-cohérent
UWB is a new emerging technology which promises to bring a real revolution in the field of WLAN communications. UWB is based on a shift in spectrum management paradigm which consists on allowing users to transmit over a shared bandwidth of several GHz rather than allocating private bandwidth to each user. No significant interference is caused to other UWB users nor to other systems coexisting on the same frequency bandwidth thanks to a constrain on the transmitted power spectral density. Given the huge bandwidth used by UWB systems, the latter operates in the low spectral efficiency regime. In our work we investigate the impact of UWB characteristics on the design of adequate signalling and coding schemes. Motivated by the fact that channel knowledge is not required to achieve channel capacity for vanishing spectral efficiency, we consider non-coherent type of detection. We first evaluate the performance of practical non-coherent schemes using on-off signalling. We then investigate the impact of channel estimation, made possible by channel stationary, on system performance and show at which extinct practical coherent UWB systems can outperform non-coherent ones. Later we introduce a multi-carrier UWB signalling scheme which generalizes the concept of on-off signalling to the time-frequency 2-dimentional signalling space. We analyze the performance of this signalling scheme by deriving lower and upper bounds on its achievable data rates over the set of all frequency taps correlation profiles. We then consider UWB on-off signalling in the context of peer-to-peer multiple access networks. We propose a quantized threshold-based non-coherent receiver whose performance is shown

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Salem, Faten. "Contribution à l'étude des systèmes ultra wideband différentiels." Télécom Bretagne, 2009. http://www.theses.fr/2009TELB0086.

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En février 2002, la réglementation américaine autorise l'émission de signaux Ultra WideBand (UWB) pour un usage commercial sans licence entre 3. 1 et 10. 6 GHz et de densité spectrale de puissance très faible égale à -41. 3 dBm/MHz. Dans ce travail de thèse nous avons adopté une solution non-cohérente. Nous avons proposé un schéma de transmission différentielle inter-trames utilisant la technique Direct Sequence (DS) UWB. Cette technique permet un accès multiple en affectant une longueur de séquence différente pour chaque utilisateur. Dans un deuxième temps, nous avons traité le problème de la synchronisation trame et symbole dans le système différentiel inter-trames DS-UWB. Nous avons proposé deux algorithmes de synchronisation symbole. Dans le premier algorithme, la synchronisation symbole est effectuée grâce à la structure du signal à la sortie du corrélateur qui contient le code d'étalement spectral en effectuant une recherche exhaustive du début du bit. Nous avons proposé un deuxième algorithme contenant trois étages. Le premier effectue une recherche dichotomique grossière du début de la trame. Le deuxième réalise une estimation fine du début de la trame. Le troisième permet de retrouver le début du premier bit reçu. Dans la dernière partie de ce travail, nous avons supposé qu'un signal Interférant à Bande Limitée (IBL) est présent durant la transmission. Nous avons proposé une méthode permettant la suppression du signal IBL. Une transformation temps-fréquence est réalisée et basée sur la transformée de Fourier discrète afin de permettre la discrimination du signal IBL du signal utile. Deux solutions sont proposées. La première définit les composantes contenant la plus grande partie de la puissance du signal IBL à supprimer en connaissant sa fréquence centrale. La deuxième repose sur le calcul de la puissance du signal reçu dans la base de Fourier discrète pour tester l'existence du signal IBL et le supprimer éventuellement sans connaissance de sa fréquence centrale.

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El, Bahhar Fouzia. "Conception d'un système de communication ultra large bande appliqué aux transports." Valenciennes, 2003. http://ged.univ-valenciennes.fr/nuxeo/site/esupversions/1c685f1d-c16a-44f6-8e31-0ca9a89472c1.

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L'objectif de ce travail est d'explorer une des composantes des systèmes de transport intelligent : la communication inter véhicules. Dans ce cadre, plusieurs études théoriques ont été effectuées pour évaluer les performances d'un système de communication basé sur une nouvelle technologie dite Ultra Large Bande (ULB). D'autres études théoriques ont été effectuées pour tester la possibilité d'obtenir un système ULB à accès multiple en utilisant des fonctions orthogonales. Après l'étape de simulation, une maquette a été réalisée pour procéder aux premiers tests qui visent à évaluer les performances de notre système en fonction de la forme d'onde, du type de modulation, de la portée entre l'émetteur et le récepteur et de l'antenne utilisée. Afin de conforter l'étude théorique présentée, des tests supplémentaires utilisant un prototype d'un système ULB basé sur l'impulsion monocycle et la modulation antipodale ont démontré la faisabilité de la technique pour une communication inter véhicules
The aim of this thesis is to investigate one major part of intelligent transportation systems, namely inter vehicles communication. In this framework, several theoretical studies have been performed to evaluate the performances of a communication system based upon the new Ultra Wide Band (UWB) technology. Further theoretical studies have been conducted to address the ability of designing multiuser access UWB systems using orthogonal function waveforms. After the simulation stage, a prototype of our system has been built in order to proceed to first tests for evaluation of performances against used waveform, modulation kind, distance between emitter and receiver and the type of antenna. In order to comfort our theoretical study, supplementary tests have been performed on our mackup for pulsed monocycle waveforms and antipodal modulation, which demonstrate the feasibility of establishing an inter vehicles communication link

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Nguyen, Hoang Giang. "Transmission de signaux Ultra Large Bande par voie optique dans la gamme de fréquences 57-66 GHz." Grenoble INPG, 2010. http://www.theses.fr/2010INPG0067.

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Cette thèse présente un système bas coût de transmission optique de signaux ultra large bande dans la gamme de fréquences 57-66 GHz. Deux techniques ont été utilisées: la première emploie deux modulateurs en cascade et la deuxième une diode laser en modulation directe suivi d’un modulateur. L’annulation de porteuse optique où le modulateur est polarisé au minimum de transmission a été utilisée. Un filtrage optique de la porteuse RF a été mis en œuvre en utilisant un réseau de Bragg fibré. Dans le cas de la modulation directe de la diode laser, le couplage phase/amplitude a permis de réduire les variations de puissance le long de la fibre due à la dispersion chromatique de 30 dB par rapport à une modulation externe. Les systèmes ont été évalués via des mesures d’EVM pour différents formats de modulation (MB-OFDM, Multi-Band Orthogonal Frequency Division Multiplexing, WLAN, Wireless Local Access Network) de type Quadrature Phase Shift Keying et des débits jusqu’à 480 Mbits/s. Une transmission sans fil a été réalisée en utilisant deux antennes cornets. Malgré une diminution de puissance de 24 dB du signal électrique, seule une dégradation de 3% du vecteur d’erreur EVM a été observée
This study presents a low cost optical transmission system for ultra wideband signais in the 57-64 GHz band. Two techniques are demonstrated here: the first uses two cascaded external modula tors. The second consists in a direct modulation of a laser diode followed by an external modulator. A double-side-band suppressed-carrier method is applied to the modulator, where the bias of the modulator is set to the minimum transmission point. An optical filter, based on a Fiber Bragg Grating, is used for implementation of side-band suppression with simultaneous frequency up-conversion. Ln case of direct modulation of laser diode, the coupling between optical phase and amplitude permits to reduce the power variations caused by the chromatic dispersion by 30 dB along the optical fiber compared to the case using external modulation. The optical transmission system has been evaluated via EVM measurements for different modulation format (MB-OFDM, WLAN) and up to 480 Mpbs bit rates. A wireless transmission has been realized by using two cornet antennas. Despite an electrical power loss of 24 dB, only 3% variation of the error vector magnitude, EVM, has been observed

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Callec, Vincent. "Systèmes antennaires reconfigurables pour l'observation spatiale." Phd thesis, INSA de Rennes, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00935319.

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Cette thèse s'intéresse à la conception d'antennes ultra large bande reconfigurables. Cette étude a été motivée par le souhait de regrouper l'ensemble des antennes d'observation présentes sur les satellites en un panneau rayonnant unique afin de pouvoir réduire la taille de ces derniers. Les travaux présentés dans ce mémoire sont donc principalement axés sur la conception d'antennes spirales et sur les améliorations qui peuvent leur être apportées. Ainsi, une nouvelle topologie d'antenne spirale carrée reconfigurable en un réseau de quatre antennes spirales carrées plus petites sur la même ouverture rayonnante est exposée. Cette reconfiguration permet d'augmenter l'efficacité de surface de la structure tout en offrant de nouvelles possibilités d'utilisation à l'antenne et en améliorant ses performances. Les caractéristiques et les performances des deux configurations en états figés sont détaillées. Les maquettes réalisées et les résultats de mesure sont également présentés afin de valider le fonctionnement de l'antenne. Ensuite, différentes améliorations de cette structure sont présentées ainsi qu'une application possible. Enfin, une solution permettant d'améliorer le fonctionnement des antennes spirales imprimées au-dessus d'un plan de masse est décrite. En effet, cette solution permet de supprimer un nul de rayonnement lorsque l'antenne se situe à une demi-longueur d'onde du plan de masse. Sa bande passante d'utilisation peut ainsi être potentiellement doublée sans perdre la moitié de l'énergie comme avec l'utilisation d'absorbants. Cette technique consiste à ajouter un élément rayonnant parasite au-dessus de l'antenne. Cet élément est excité par couplage à l'antenne spirale et rayonne à la fréquence du nul de rayonnement. Cet élément étant faible bande, il ne dégrade pas le fonctionnement de l'antenne aux autres fréquences de la bande passante. Une structure utilisant ce concept a été réalisée afin de valider son fonctionnement.

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El, Akhdar Kassem. "Contribution à la mesure temporelle calibrée ultra-large bande de multipôles non linéaires microondes." Limoges, 2013. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/24dc7708-68cc-4e4d-8133-4c5ea7abb4ff/blobholder:0/2013LIMO4032.pdf.

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Les systèmes de télécommunications modernes requièrent l’utilisation des modulations complexes à large bande passante et à fort dynamique d’amplitude. Dans ces conditions, l’amplificateur de puissance dans un système de transmission est très contraint par une optimisation difficile de ses performances. Cette dernière peut être facilitée grâce à l’amélioration, réalisée dans le cadre de ces travaux, des performances en termes de bandes passantes du système de mesure temporelle développé à XLIM. Un outil de caractérisation temporelle associé à une nouvelle procédure de calibrage à large et à ultra haute résolution fréquentielle est maintenant opérationnel. L’outil entièrement calibré possède des capacités et des potentialités attractives qui sont démontrées par différentes caractérisations d’amplificateurs de très forte puissance RF. Son utilisation pour des applications dédiées à l’amélioration de rendement et de linéarité des systèmes de transmission est aussi décrite. Il a été démontré que cet outil permet de visualiser très précisément les formes d’ondes temporelles RF de tensions et de courants aux accès de dispositifs sous test pour des signaux d’excitation très large bande. Pour la première fois, les transitions de début et de fin de caractérisation impulsionnelle RF, très riches des informations sur les comportements non linéaires sont finement observées. Des applications sur la caractérisation large bande (> 1GHz) de type NPR et ACPR sont montrées ouvrant des perspectives d’études approfondies des comportements non linéaires des amplificateurs de puissance pour des applications spatiales. Une étude théorique et expérimentale d’une architecture de transmission polaire a encore permis de chiffrer les performances clés d’une telle architecture et d’exposer des capacités supplémentaires accessibles grâce à l’outil de caractérisation temporelle à très large bande
Modern telecommunication systems require the use of wideband and high dynamic range modulated signals. Under these conditions, the power amplifier used in a transmission system is constrained by a difficult optimization of power performances. This optimization can be facilitated by using an time-domain measurement system developed at XLIM and improved in this thesis. A time-domain characterization tool associated to a wideband and ultra-high resolution calibration procedure has been implemented. The capabilities of the fully calibrated tool are demonstrated by the characterization of high power amplifiers. The use of this tool in the optimization of linearity and efficiency of transmitter systems is also described. It has been demonstrated that this tool allows the accurate visualization of time-domain voltage and current waveforms at input and output of the devices under test under wideband signal excitation. For the first time, transitions at the beginning and the end of RF pulsed signals, are finely observed. Applications to the broadband characterization (> 1GHz) as ACPR and NPR are shown. Future applications concern now depth studies of non-linear behaviors of power amplifiers for space applications. Theoretical and experimental studies of polar transmitter architecture allow quantifying the key performances and exposing additional capabilities of the developed wideband time-domain measurement system

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Mihelic, François. "Diffusion Brillouin stimulée dans les fibres optiques : amplification Brillouin large bande et laser Brillouin." Thesis, Lille 1, 2008. http://www.theses.fr/2008LIL10146/document.

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Dans le cadre de ce travail de thèse plusieurs études seront exposées. La première aborde le problème de la conservation de l'information lors d'un processus d'amplification Brillouin. La seconde s'attache à la réalisation d'un amplificateur Brillouin possédant une large bande passante. Enfin la dernière porte sur la réalisation de lasers Brillouin de très grande cohérence. Une étude expérimentale de la transition entre le générateur Brillouin et l'amplificateur Brillouin dans un régime de saturation est effectuée. Elle met en évidence le transfert d'énergie du générateur vers la sonde amplifiée. Nous avons prouvés que même dans un régime où un générateur est puissant, les qualités spectrales de la sonde amplifiée sont préservées quand la résonance est atteinte. Les qualités de l'amplificateur Brillouin nous amènent dans une seconde partie à tenter d'augmenter sa bande passante car l'étroitesse de la bande de gain est une limite à de nombreuses applications, en particulier dans le domaine des télécommunications. Nous explorons la possibilité de travailler avec une pompe spectralement large et démontrons un élargissement spectral dépassant 10 GHz par l'application d'une pompe originellement large. Nous démontrons un laser monomode, d'une largeur spectrale inférieure au kHz, stable en fréquence et en intensité et dont le seuil est accessible par des diodes lasers DFB commerciales. Le montage est compact, robuste et le coût de revient relativement faible. La cavité peut également être utilisée séparément, c'est-à-dire sans pompe attribuée, pour des applications d'affinement spectral ou de filtrage. Enfin, l'application du dispositif à la caractérisation spectrale de lasers cohérents est démontrée et discutée
As part of this thesis several studies will be presented. The first presentes the problem of preservation of information in a Brillouin amplification process. The second focuses on the achievement of a Brillouin amplifier with a broad bandwidth. The last part concerns the achievement of Brillouin lasers of high coherence. An experimental study of the transition between Brillouin generator and Brillouin amplifier in a state of saturation is performed. It highlights the transfer of energy from the generator to the probe. We have proven that even in a regime of powerful generator, the spectral qualities of the probe are preserved when the resonance is reached. The qualities of the Brillouin amplifier lead us in a second part to try to increase its bandwidth as narrow band gain is a limitation for many applications, especially in the field of telecommunications. We explore the possibility of working with a large-band pump to achieve broad band amplification. We prove a bandwidth above 10 GHz. We demonstrate a monomode laser, with a spectral width below one kHz, stable in frequency and intensity, in which the threshold is reached by commercial DFB laser diodes. The set-up is compact, robust and cost effective. The cavity can also be used separately, ie without pump assigned, to applications of spectral narrowing or filtering. Finally, the application of the device to spectral characterization of coherent lasers is proved and discussed

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Mihelic, François. "Diffusion Brillouin stimulée dans les fibres optiques : amplification Brillouin large bande et laser Brillouin." Electronic Thesis or Diss., Lille 1, 2008. http://www.theses.fr/2008LIL10146.

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Dans le cadre de ce travail de thèse plusieurs études seront exposées. La première aborde le problème de la conservation de l'information lors d'un processus d'amplification Brillouin. La seconde s'attache à la réalisation d'un amplificateur Brillouin possédant une large bande passante. Enfin la dernière porte sur la réalisation de lasers Brillouin de très grande cohérence. Une étude expérimentale de la transition entre le générateur Brillouin et l'amplificateur Brillouin dans un régime de saturation est effectuée. Elle met en évidence le transfert d'énergie du générateur vers la sonde amplifiée. Nous avons prouvés que même dans un régime où un générateur est puissant, les qualités spectrales de la sonde amplifiée sont préservées quand la résonance est atteinte. Les qualités de l'amplificateur Brillouin nous amènent dans une seconde partie à tenter d'augmenter sa bande passante car l'étroitesse de la bande de gain est une limite à de nombreuses applications, en particulier dans le domaine des télécommunications. Nous explorons la possibilité de travailler avec une pompe spectralement large et démontrons un élargissement spectral dépassant 10 GHz par l'application d'une pompe originellement large. Nous démontrons un laser monomode, d'une largeur spectrale inférieure au kHz, stable en fréquence et en intensité et dont le seuil est accessible par des diodes lasers DFB commerciales. Le montage est compact, robuste et le coût de revient relativement faible. La cavité peut également être utilisée séparément, c'est-à-dire sans pompe attribuée, pour des applications d'affinement spectral ou de filtrage. Enfin, l'application du dispositif à la caractérisation spectrale de lasers cohérents est démontrée et discutée
As part of this thesis several studies will be presented. The first presentes the problem of preservation of information in a Brillouin amplification process. The second focuses on the achievement of a Brillouin amplifier with a broad bandwidth. The last part concerns the achievement of Brillouin lasers of high coherence. An experimental study of the transition between Brillouin generator and Brillouin amplifier in a state of saturation is performed. It highlights the transfer of energy from the generator to the probe. We have proven that even in a regime of powerful generator, the spectral qualities of the probe are preserved when the resonance is reached. The qualities of the Brillouin amplifier lead us in a second part to try to increase its bandwidth as narrow band gain is a limitation for many applications, especially in the field of telecommunications. We explore the possibility of working with a large-band pump to achieve broad band amplification. We prove a bandwidth above 10 GHz. We demonstrate a monomode laser, with a spectral width below one kHz, stable in frequency and intensity, in which the threshold is reached by commercial DFB laser diodes. The set-up is compact, robust and cost effective. The cavity can also be used separately, ie without pump assigned, to applications of spectral narrowing or filtering. Finally, the application of the device to spectral characterization of coherent lasers is proved and discussed

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Marchais-Laguionie, Claire. "Conception et caractérisation compacte temporelle / fréquentielle d'antennes pour applications Ultra Large Bande (ULB)." Rennes 1, 2006. http://www.theses.fr/2006REN1S149.

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La technologie ULB est une candidate sérieuse pour les systèmes de communications multimédia haut débit en environnement indoor (WLAN, WPAN). Les antennes associées à ces applications doivent être de faible coût et facilement intégrables. Un état de l'art des structures existantes ainsi que des paramètres les caractérisant dans les domaines fréquentiel et temporel est proposé. Puis un ensemble de descripteurs a été mis en place et testé sur plusieurs antennes. Enfin, la conception d'une antenne triplaque imprimée à larges fentes, alimentée par stub, est exposée ainsi que ses performances. Plusieurs variantes sont proposées : antenne avec plan de masse, filtrante ou de taille réduite. Des mesures fréquentielles et temporelles sont présentées. Parallèlement, il est nécessaire de décrire ces antennes de façon compressée. Une technique de compactage modélisant la hauteur effective temporelle d'une antenne par un lot de pôles / résidus est détaillée (théorie, algorithme mis en œuvre, mesures).

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Abou, Rjeily Chadi. "Construction et Analyse de Nouveaux Codes Spatio-Temporels pour les Systèmes Ultra Large Bande par Impulsions." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2006. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001968.

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Ce rapport de thèse présente des nouvelles méthodes d'émission et de réception basées sur les transmissions ULB pour les canaux à antennes multiples. Pour les systèmes ULB il devient excessivement difficile de récupérer l'information de phase et les codes espace-temps existants ne peuvent pas être appliqués. Pour résoudre ce problème, nous proposons la construction de nouvelles familles de codes espace-temps pour les systèmes ULB impulsionnels. Dans un premier temps, les outils mathématiques basés sur les algèbres cycliques de division ont été adaptés pour la construction d'un schéma de codage totalement réel. Dans un deuxième temps, nous avons proposé une autre famille de codes basée sur l'introduction du codage conjoint symbole-impulsion. Finalement, nous proposons des nouvelles constructions spécifiques aux modulations de positions ou aux modulations conjointes de position et d'amplitude. Ces constructions permettent d'obtenir une famille de code présentant les meilleures performances parmi tous les schémas de codage espace-temps ULB existant dans la littérature. Dans certains cas, cette famille de codes totalement réels satisfait toutes les contraintes de construction des codes parfaits. Enfin, nous nous sommes intéressés à des constructions de codes distribués pour les systèmes ULB coopératifs. Nous présentons des nouvelles techniques de coopération pour les stratégies type "amplify-and-forward" et "decode-and-forward". Nous présentons une analyse analytique, semi-analytique et numérique des solutions proposées sur des canaux ULB sélectifs en fréquence. Nous présentons aussi des schémas pratiques de transmission, réception et décodage des systèmes multi-antennes ULB.

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Mekki, Sami. "Architecture et traitement numérique pour les communications UWB à bas coût." Paris, ENST, 2009. http://www.theses.fr/2009ENST0069.

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Ce manuscrit traite des récepteur UWB à faible coût pour les hauts débits (100Mbps). Le système considéré émet des impulsions très courtes modulées en position (PPM), avec un simple détecteur d'énergie analogique à la réception. Pour surmonter les problèmes des débits très élevés, telles que l'interférence entre symboles et l'interférence intra-symbole, un égaliseur probabiliste est proposé. Cette étude a perrmis de mettre en œuvre un modèle de détection d'énergie adapté qui tire profit des niveaux d'interférences. Les simulations sont réalisées sur les canaux du 802. 15. 3a. Les résultats montrent que l'égaliseur probabiliste améliore les performances du récepteur pour un CSI parfait. Les paramètres du canal nécessaires à l'égalisation sont estimés à l'aide de l'algorithme EM. L'égaliseur probabiliste et l'algorithme EM sont exécutés conjointement dans la boucle itérative d'un décodeur canal afin de minimiser le BER. On a pu montré que l'algorithme EM est capable d'estimer les paramètres du canal pour un résultat similaire au CSI parfait. Une deuxième alternative d'estimation des paramètre du canal basée sur une nouvelle séquence d'apprentissage est proposée. Cette séquence permet d'avoir une estimation du canal avec une complexité moindre comparée à l'algorithme EM. En dernière partie, l'implantation matérielle de l'égaliseur probabiliste y est étudiée. Où, la fonction de vrassemblance du Chi2 est approchée par une fonction moins complexe. Ensuite, la complexité calculatoire est encore réduite en effectuant les calculs dans le domaine logarithmique. Les simulations en virgule fixe sont comparées au résultats obtenus avec la fonction non approchée en précision double
This thesis report deals with a low cost IR-UWB receiver for high-data rates (100Mbps). The system under consideration uses a PPM modulation with a simple analog energy detector. In ordeer to overcome the problems inherent to high-data rates, such as inter-symbol interference and intra-symbol interference, a probabilistic equalizer is proposed. On this study, we define a well matched energy model that takes advantage from the interference levels. COmputer simulations are performed on the channel models of IEEE 802. 15. 3a Task Group. Numerical results show that the energy equalizer improve the receiver performances if perfect CSI was assumed. Channel parameters necessary for equalization are estimated by the mean of the EM algorithm. The energy equalizer and the EM algorithm are jointly run into the loop of an iterative channel decoder in order to enhance the BER performance and achieve 100Mbps data rate. We show that the EM algorithm is capable of estimating the channel parameters as accurately as the perfect CSI. Besides, a new training sequence for channel estimation is proposed. This allows to obtain a very low complexity channel estimation with regards to the EM algorithm. Finally, the hardware implementation feasability of the probabilistic equalizer is studied. For this purpose, we apporximate and replace certain complex mathematical functions, such as the chi-squared likelihood function, by ones less complex. Then, the computational complexity is further reduced by performing the calculations in the logarithmic domain. Fixed-point data types simulations are carried out and compared to the results obtained from the reference floating point non-approximated functions

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Laderrière, Cyril. "Etude et caractérisation d'un couplage entre signaux Ultra Large Bande et signaux GNSS pour la localisation." Valenciennes, 2009. http://ged.univ-valenciennes.fr/nuxeo/site/esupversions/a87e0e71-f3fa-4260-95f5-3d146d819b81.

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Анотація:

Incontournables à ciel ouvert, les systèmes de navigation par satellites (GNSS) demeurent insuffisants pour opérer correctement à l'intérieur des bâtiments, et ce malgré les progrès accomplis par les récepteurs récents dits « haute-sensibilité ». Inscrits dans cette problématique de localisation précise, disponible tant à l'extérieur qu'à l'intérieur des bâtiments, ces travaux envisagent une hybridation particulière entre les signaux Ultra Large Bande (ULB), et les signaux des systèmes GNSS. Ces deux technologies estiment le temps d'arrivée de signaux émis selon une référence de temps commune. Cette thèse considère l'éventualité de synchroniser localement les émissions ULB à l'intérieur, par la référence de temps du signal GNSS, lui-même prélevé à proximité des bâtiments. Ce mémoire définit, met en œuvre, puis évalue les performances d'un tel couplage. Le dimensionnement de la transmission ULB destinée à la localisation est détaillé puis optimisé pour répondre, d'une part aux spécificités de l'environnement de propagation indoor, d'autre part aux contraintes réglementaires génériques d'utilisation des signaux ULB entre 3,1 GHz et 10,6 GHz. La pertinence d'un tel couplage est ensuite évaluée : l'extraction expérimentale de la référence de temps des signaux GNSS est tout d'abord caractérisée. L'aptitude de résolution de cette synchronisation par un récepteur ULB est ensuite établie en présence de trajets multiples et de perturbations introduites par des personnes se déplaçant à l'intérieur des bâtiments. Les perspectives d'un tel couplage entre signaux GNSS et ULB sont enfin rapprochées de leur application à la localisation pour la modélisation et la simulation du système
Despite last generation Navigation Satellite Systems receiver (GNSS) outstanding sensitivity enhancements, inherent GNSS system margins do not appear sufficient for proper operation down to deep indoor environments. In this framework, pervasive localization issues with seamless transition outdoors/indoors and high demanding accuracy is addressed by associating GNSS with the emerging radio technology named Ultra Wide-Band (UWB). Reminding both technologies involve their signals to be synchronized for multi-lateration purposes, this thesis assesses the opportunity to retrieve GNSS clock outdoors, to synchronize UWB localization signals indoors. Within the scope of a localization application, the UWB radio transmission design proposal is first optimized, taking into account the indoor propagation specificities, then considering regulatory requirements for unlicensed use of UWB in the 3,1 to 10,6 GHz range. The relevancy of such a coupling is then experimentally addressed, first, demonstrating how the GNSS clock can be locally recovered outdoors; then, evaluating the UWB receiver ability to recover this synchronization in an evolving selective fading indoor channel impacted, for instance, by moving people in the environment. Results of such a coupling characterization between GNSS and UWB signals are finally highlighted in a localization perspective, contributing to the system simulation and modelling

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El, Arja Hajar. "Sondeur de canal de propagation multi-capteur appliqué à la mesure de canal de propagation pour l'Ultra Large Bande (6GHz - 8. 5 GHz) à l'intérieur des bâtiments." Paris, Télécom ParisTech, 2010. https://pastel.hal.science/pastel-00575964.

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Ce manuscrit présente la conception d'un sondeur de canal de propagation en intérieur de bâtiment en contexte Ultra Large Bande ULB. Le sondeur est basé sur une architecture parallèle en réception composée de circuits cinq ports et d'un réseau d'antennes imprimées LTSA (Linear Tapered Slot Antenna). Le sondeur a été réalisé et testé dans la bande de fréquence ULB (6 to 8. 5 GHz) alloué par l’ETSI. Les mesures réalisées ont permis d'étudier les directions d'arrivée (DOA) ainsi que le temps d'arrivée des ondes correspondantes aux multi trajets à l’intérieur d’un bâtiment. L'association de la technique cinq-port et de la méthode d’estimation MUSIC (Multiple Signal Classification) permet d'avoir un sondeur à faible coût de réalisation et à haute précision d’estimation. Plusieurs scénarios de propagation sont traités dans le manuscrit que se soit en condition de visibilité (LOS) ou de non visibilité (NLOS)
This PhD thesis presents the design of a channel sounder for the propagation of UWB signals in indoor environment. The sounder is based on a parallel architecture in reception composed of five ports circuit and an array of printed antennas LTSA (Linear Tapered Slot Antenna). The sounder has been realized and tested in the UWB frequency band (6 to 8. 5 GHz) allocated by ETSI. The measurements were used to examine the directions of arrival (DOA) and time of arrival of waves corresponding to multipath inside of a building. The combination of the five-port technique and the method of estimation MUSIC (Multiple Signal Classification) allows a sounder low production cost and high accuracy of estimation. Several propagation scenarios are discussed in the PhD thesis that will be provided in Line Of Sight (LOS) or No Line Of Sight (NLOS)

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Stéphan, Antoine. "Stratégies d’allocation des ressources et optimisation de solutions OFDM avec précodage linéaire pour les communications ultra large bande﷡." Rennes, INSA, 2008. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00376631.

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Dans cette thèse nous proposons un nouveau système ultra large bande (UWB) pour les applications WPAN (wireless personal area network) à très haut débit, visant à améliorer la solution multibande orthogonal frequency-division multiplexing (MB-OFDM), supportée par l’Alliance WiMedia. Dans un premier temps, une étude analytique est menée sur l’apport de la composante de précodage (LP-OFDM) au système UWB. La fonction de précodage est ensuite optimisée et différents algorithmes d’allocation dynamique visant à maximiser la portée ou le débit du système, ou à minimiser le taux d’erreur binaire (TEB) moyen du système, sont proposés. Dans un second temps, une étude système complémentaire à l’étude analytique est réalisée pour le système LP-OFDM global. Une composante MIMO est ajoutée au système pour augmenter sa robustesse ainsi que son débit qui peut atteindre dans ce cas 1 gigabit/s. Les résultats de simulation montrent que ce système est nettement plus performant que le système MB-OFDM. ﷡
In this thesis, we propose a new ultra-wideband (UWB) system for high data rate wireless personal area network (WPAN) applications, based on the well-known multiband orthogonal frequency-division multiplexing (MB-OFDM) solution supported by the WiMedia Alliance. In a first step, we analytically investigate the use of a linear precoded OFDM (LP-OFDM) waveform for UWB systems. The precoding function is then analytically optimized and different resource allocation algorithms maximizing the system range and throughput, and minimizing the system mean BER, are proposed. In a second step, a global UWB system approach is carried out, complementarily to the analytical study. Furthermore, a MIMO component is added to the LP-OFDM system in order to improve the system robustness as well as to provide a data rate of 1 Gb/s. System simulation results show that the joint use of MIMO and LP-OFDM schemes in UWB leads to a significant system improvement compared to the MB-OFDM system. ﷡

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Naqvi, Ijaz Haider. "Application du retournement temporel (RT) aux systèmes de communications ultra large bande (ULB) et multi-antennes (MIMO)." Phd thesis, INSA de Rennes, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00499469.

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Dans les systèmes ultra large bande (ULB), des impulsions RF extrêmement étroites sont employées pour la communication entre émetteurs et récepteurs. En raison de leur bande passante très large, les signaux ULB entraînent un grand nombre de trajets multiples résolvables et donc réduisent les interférences provoquées par la superposition de ces trajets. Toutefois, cela nécessite la mise en œuvre d'un système de réception complexe. Le retournement temporel (RT) est une approche qui permet d'utiliser des récepteurs simples en déplaçant la complexité vers l'émetteur. Le signal reçu RT est très focalisé dans les domaines temporel et spatial. Les focalisations temporelle et spatiale permettent de réduire respectivement l'interférence entre symboles et l'interférence multi-utilisateurs. Dans cette thèse, nous étudions la technique du RT en ULB et son application aux communications haut débit. La validation de la technique du RT dans le laboratoire est réalisée et une étude paramétrique du RT est faite avec différentes configurations multi-antennes (SISO, SIMO, MISO et MIMO). Les résultats montrent que la configuration RT-MIMO présente les meilleures performances. La robustesse du RT est également étudiée dans des environnements non stationnaires. La robustesse du RT est également étudiée dans des environnements non stationnaires. Les résultats suggèrent que si le canal garde une certaine corrélation partielle avec le canal précédent, le RT peut donner une bonne robustesse même si la corrélation totale des canaux est très faible. Bien que les performances obtenues soient meilleures avec des bandes passantes supérieures, la dégradation des performances avec les variations dans le canal reste du même ordre de grandeur. Ensuite, le RT est étudié du point de vue communication. Des validations expérimentales d'une nouvelle technique de modulation et la communication à haut débit sont effectuées pour des canaux denses en trajets multiples. On montre que les performances de TEB en indoor sont meilleures que celles obtenues en chambre réverbérante. Par ailleurs, avec une transmission RT par sous bandes, qui constitue une sorte d'égalisation, le TEB peut être sensiblement amélioré. Enfin, la communication RT multi-utilisateur a été examinée avec des modifications dans le pré-filtre. Le RT modifié donne de meilleures performances que le RT classique ou le RT avec permutation circulaire. Les résultats présentés dans cette thèse suggèrent que le RT en ULB, qui peut être facilement combiné avec les systèmes MIMO, est une approche prometteuse pour les futurs réseaux de locaux et personnels (WLAN et WPAN) sans fils.

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Naqvi, Ijaz Haider. "Application du retournement temporel (RT) aux systèmes de communications ultra large bande (ULB) et multi-antennes (MIMO)." Phd thesis, Rennes, INSA, 2009. http://www.theses.fr/2009ISAR0026.

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Dans les systèmes ultra large bande (ULB), des impulsions RF extrêmement étroites sont employées pour la communication entre émetteurs et récepteurs. En raison de leur bande passante très large, les signaux ULB entraînent un grand nombre de trajets multiples résolvables et donc réduisent les interférences provoquées par la superposition de ces trajets. Toutefois, cela nécessite la mise en œuvre d’un système de réception complexe. Le retournement temporel (RT) est une approche qui permet de utiliser des récepteurs simples en déplaçant la complexité vers l'émetteur. Le signal reçu RT est très focalisé dans les domaines temporel et spatial. Les focalisations temporelle et spatiale permettent de réduire respectivement l’interférence entre symboles et l’interférence multi-utilisateurs. Dans cette thèse, nous étudions la technique du RT en ULB et son application aux communications haut débit. La validation de la technique du RT dans le laboratoire est réalisée et une étude paramétrique du RT est faite avec des configurations mono et multi antennes (MIMO). La robustesse du RT est également étudiée dans un environnement non stationnaire. Ensuite, la technique du RT est appliquée pour la communication de données. Ainsi, des communications à haut débit sont validées experimentallement pour des canaux de propagation denses en trajets multiples. Dans ce cadre, une nouvelle technique de modulation basée sur le RT est proposée. Enfin, la communication RT multi-utilisateurs a également été étudié au cours de cette thèse. Les résultats suggèrent que le RT ULB est une approche prometteuse et attrayante pour les futurs réseaux locaux et personnels sans fil (WLAN et WPAN)
In ultra wideband (UWB) systems, extremely narrow RF pulses are employed to communicate between transmitters and receivers. Because of their extremely wide bandwidth, UWB signals result in large number of resolvable multipaths and thus reducing the interference caused by the superposition of these multipaths. However, it also results in a complex receiver system. Time reversal (TR) is a transmission approach which permits to detect received signal with simple receivers by shifting the complexity to the transmitter. The received signal in the TR scheme is very focused in time and spatial domains. Temporal and spatial focusing permit to reduce inter symbol interference and multiuser interference respectively. In this Ph. D. Thesis, we investigate the TR UWB scheme and its application to high data rate communication. A validation of the TR scheme in the laboratory is performed and a parametric study of TR is carried out with single and multiple antenna configurations (MIMO). The robustness of the TR scheme is also studied in a non stationary environment. Furthermore, TR scheme is investigated from the communication point of view. Experimental validations of a new modulation scheme and high data rate communication for TR UWB are performed for dense multipath propagation channels. Finally, multiuser TR communication has also been studied during the course of this thesis. The results suggest that the TR UWB scheme is a promising and attractive transmission approach for future wireless local and personal area networks (WLAN & WPAN)

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Dubouloz, Samuel. "Développement d'architectures avancées pour communications ultra large bande (UWB) dans des applications bas débit." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2008. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00003907.

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Nombre d'applications nécessitent un lien de communication sans fil présentant une faible consommation électrique, sans requérir de débits élevés. La technologie basée sur la transmission de signaux impulsionnels UWB dispose de bonnes propriétés intrinsèques permettant non seulement d'envisager la mise en œuvre de solutions peu complexes au niveau de l'émetteur-récepteur, mais aussi d'exploiter à des fins de radiolocalisation la résolution temporelle inhérente à la largeur de bande disponible. Cette technologie a d'ailleurs été plébiscitée au sein du groupe IEEE 802.15.4a qui a été chargé de définir une couche physique alternative pour les WPAN bas débit. C'est dans ce contexte de recherche technologique et de normalisation que s'inscrivent ces travaux de thèse, avec pour objectif la définition d'une architecture de récepteur consommant peu, et compatible avec la norme en cours d'élaboration. En premier lieu, nous caractérisons les signaux UWB et développons un modèle d'impulsion prenant en compte les principaux paramètres de la couche physique intervenant dans la puissance rayonnée (largeur de bande, densité spectrale, fréquence de répétition des impulsions, etc.). Nous étudions ensuite l'influence du canal de propagation et modélisons de manière statistique plusieurs grandeurs nécessaires à l'établissement d'un bilan de liaison réaliste (distribution des amplitudes reçues, répartition de l'énergie, etc.). À la lumière de ces études, nous explorons et comparons différentes architectures de réception (performance, complexité, robustesse aux trajets multiples, etc). Enfin, la solution retenue, comprenant également un algorithme de synchronisation, est présentée en détails.

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Le, Pipec Mathieu. "Analyse d'une filière d'interconnexion adaptée aux systèmes de transmissions à haut débit par fibres optiques." Nantes, 2007. http://archive.bu.univ-nantes.fr/pollux/show.action?id=9bf42af7-1aed-4b46-a757-407ce4b059ad.

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L’augmentation des débits dans les systèmes de télécommunications par fibre optique a pour principale conséquence une intégration toujours plus forte des différents composants constituant les dispositifs d’émission et de réception. En partant de ce constat, le travail développé dans ce mémoire a pour objectif d’aider le concepteur à faire les choix appropriés quant aux technologies d’interconnexion puis de proposer quelques règles à respecter lors de l’intégration de ces technologies. Dès lors, les deux premiers chapitres sont l’occasion de détailler les architectures couramment déployées pour les transmissions longues distances sur fibre optique. Les principaux composants intégrés dans les dispositifs d’émission et de réception sont également présentés ainsi que leurs paramètres caractéristiques. La suite du travail porte sur le choix d’une technologie d’interconnexion appropriée aux contraintes d’intégration et de performances. Une étude théorique, appuyée par la caractérisation des structures de propagation, permet de valider ce choix qui se porte sur la ligne coplanaire à plan de masse inférieur. Enfin, la dernière partie aborde la notion d’intégration d’une structure classique telle qu’un driver de modulateur dans un boîtier et son influence sur les performances d’un point de vue système (en terme d’évolution des paramètres du diagramme de l’œil et de l’estimation du taux d’erreur binaire). L’analyse des résultats de simulation électromagnétiques des structures nous conduit à proposer des schémas électriques équivalents des transitions étudiées pouvant être intégrés dans les simulateurs circuits
The main consequence of rising data rates in high density optical fibre telecommunications systems is the need for ever increasing component integration in both receiver and transmitter front ends. This observation has governed the work of this thesis which is devoted to helping the designer to make the right choice in the key area of interconnection technologies and to propose design rules for implementing these technologies. The first two chapters of this thesis describe the architectures of commonly deployed high data rate optical fibre systems. The principal components used in these systems are also presented as are their main characteristics. The second part concerns the selection of the right interconnection technology taking into consideration the system performances required and the constraints imposed by the necessities of component integration. A theoretical electromagnetic study of appropriate propagating structures is backed up by measurement of these structures and confirms the interest of conductor backed coplanar waveguide structures for this application. The final part of this work introduces the notion of integration with regard to a classical component such as a packaged Mach-Zehnder modulation driver and the resulting influence on the overall optical fibre system performance as measured by eye diagram and Bit Error Ratio. The analysis of the results of the electromagnetic simulation of the proposed structures allows us to propose equivalent circuit models of the transitions developed, which can be readily integrated into circuit simulators

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Obeid, Nizar. "Évaluation des performances en localisation d’un radar ultra large bande millimétrique pour l’automobile." Thesis, Lille 1, 2010. http://www.theses.fr/2010LIL10139/document.

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Dans le domaine du transport, des travaux de recherche considérables sont menés visant à assurer une sécurité maximale des usagers des transports et à réduire le nombre d’accidents de la route. L’utilisation de radars embarqués sur les véhicules constitue un des points d’entrée technologiques considérés. Ces radars fournissent une mesure de la distance et de la vitesse d’approche de l’obstacle fixe ou mobile ainsi que la direction d’arrivée des obstacles. Ils fournissent également le nombre d’objets dans le champ du capteur. Plus récemment, une fonction secondaire de communication a été suggérée pour ces dispositifs. Ce travail de thèse a été réalisé dans le cadre d’un projet national, en partie financé par l’Agence Nationale de la Recherche, programme « Télécommunications », intitulé « Communication inter VEhicules et LOcalisation relative précise (VELO) ». Ce projet vise à concevoir et à réaliser un capteur radar fonctionnant en gamme millimétrique, à 79 GHz. Pour ce capteur, trois fonctions sont visées : Détection et mesure de distance radiale des cibles ; Communication inter-véhicules ; Localisation relative précise des cibles. L’objectif final est de construire une ceinture de sécurité immatérielle à 360° autour du véhicule, avec une résolution de détection radiale des obstacles inférieure à 10 cm et une capacité de communication inter-véhicules. La technologie Ultra Large Bande (ULB) a été sélectionnée pour assurer les exigences de détection radar, de communication et de localisation relative précise. Des modèles de simulation nécessaires à l’évaluation globale des performances du système de localisation relative ont été mis en œuvre et développés sous MatlabTM et ADSTM. Différents paramètres ont été étudiés et évalués tels que : la forme d’onde, la fréquence d’échantillonnage, la longueur de la ligne de base, la technique de localisation fondée sur des mesures de temps de vol des signaux de type TOA, TDOA et DOA (Time Of Arrival, Time Différence Of Arrival, Direction Of Arrival). De premières expérimentations effectuées à 4 GHz ont permis de nous familiariser avec la technique de localisation utilisant des impulsions brèves. D’autres expérimentations en laboratoire ont ensuite été menées en gamme millimétrique. Nous avons employé un banc de mesure réalisé à l’aide de composants disponibles à 60 GHz en attendant de disposer des prototypes à 79 GHz réalisés par ailleurs dans le projet. Ces tests ont permis de valider l’approche choisie ainsi que les différents résultats de simulation exploitant un modèle de propagation à deux rayons direct et réfléchi sur la chaussée
In order to ensure maximum safety of users of road transport and to reduce the number of road accidents, considerable scientific research is conducted. The use of radar mounted on vehicles is a considered technological entry point. The required functions are measuring the distance and the velocity of fixed or mobile obstacles and providing their directions of arrival. More recently, a secondary vehicle to vehicle communication function has been suggested for these radar sensors. This thesis was part of a national research project launched in 2007 entitled "Communication inter VEhicules and accurate relative LOcation (VELO)" following a call for tenders from the French National Agency of Research. This project aims to design and to implement a radar sensor operating at the recently assigned millimeter frequency band of 79 GHz. Different functions must be provided by this sensor: Detection and radial distances of the targets; Targets speed measurements; Vehicle to vehicle communication; and Accurate targets relative location. The ultimate goal of these sensors is to constitute a safety virtual belt operating at 360 ° all around the vehicle, providing a high resolution localization of all the surrounding targets and the ability to communicate with other vehicles. In this work we focus particularly on the part “accurate relative localization of the targets”. We show that through the use of the ultra wideband (UWB) technique and of sub nanosecond pulses we can simultaneously satisfy these requirements. To evaluate the relative localization accuracy provided by this approach, the impact of different parameters are modeled: pulse waveforms, sampling rate, jitter, TOA, TDOA, DOA (Time Of Arrival, Time Difference Of Arrival, Direction Of Arrival) methods. Simulation models needed to assess overall system performance relative location were implemented and developed in MatlabTM and ADSTM. These simulation results have been validated during an experimental phase where we have localized sources emitting at 4 GHz and 60 GHz in a laboratory environment. A channel model considering a two-ray approach was also implemented in the simulations and experimentally validated at 63 GHz

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Belkhiri, Chakib. "Contribution à l'optimisation des performances des récepteurs pour les futures générations de communications mobiles : conception et réalisation de mélangeurs ultra linéaires large bande à faible consommation et de VCOs large bande." Nantes, 2005. http://www.theses.fr/2005NANT2073.

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L'accès à plusieurs services à partir d'un seul terminal mobile fait de la conversion homodyne l'architecture favorite pour les futurs systèmes de communication. Cependant, cette structure est très sensible aux nonlinéarités. Par conséquent, une linéarité élevée, une bonne isolation, et une forte réjection du mode commun, sont recommandées au niveau de chaque bloc RF, et particulièrement des mélangeurs. En outre, ces systèmes doivent couvrir des plages de fréquences assez larges pour permettre l'accès aux divers services proposés aux utilisateurs. De leur coté les VCOs doivent avoir des plages d'excursion importantes pour éviter la redondance des oscillateurs et minimiser ainsi la consommation. C'est donc l'optimisation des performances des mélangeurs et des VCOs qui est présentée dans ce mémoire. La combinaison des deux concepts classiques du mélange a aboutit à des topologies du type amplificateurs à contre réaction variable, permettant d'obtenir un mélange linéaire avec un gain de conversion important. Plusieurs circuits mélangeurs conçus en CMOS et BiCMOS montrent l'intérêt de cette topologie. D'autre part, l'élargissement de la bande d'excursion des VCOs par l'utilisation de la technique de compensation de la réactance et des oscillateurs push push a été démontré
The integration of several services into a single handset makes of the homodyne conversion the favourite implementation for the future communication systems. However such architecture is prone to nonlinearities problems. Therefore, high linearity, high isolation and common mode rejection are needed, mainly for mixers. Moreover, transceivers must operate over a wide bandwidth to allow access to the various services suggested to the users. On the other hand, to avoid oscillator's redundancy and to reduce power consumption, wide tuning range VCOs with low phase noise are needed. It is the study of such devices which is proposed in this PhD thesis. Combination of conventional mixers concepts leaded to variable feedback amplifier topologies which provide high linearity with significant conversion gain. Several mixer circuits designed in CMOS and BiCMOS technologies showed the interest of this topology. Wide tuning range VCOs with good phase noise are achieved by using the double control technique and the push-push oscillator topology

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Hamini, Abdallah. "News algorithms for green wired and wireless communications." Phd thesis, INSA de Rennes, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00903356.

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The demand for new services and applications in communication systems, as well as the number of users, are steadily increasing. This growth invoves a great use of energy in information and communications technologies , which contributes significantly to global warming. Furthermore, to satisfy the energy requirements for both wired and wireless networks, new approaches must be developed..Firstly, our researches focus on resources allocation mechanisms in point-to-point systems for two transmission modes (single-carrier and multi-carrier) with the goal of minimizing the energy cosumption. In this part, we present a new approach called ultra wide time (UWT) and a new metric for communication systems. Based on this approach, efficient algorithms for resource allocation are proposed to improve energy efficiency in wireless and wired networks.

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Puyal, Vincent. "Conception de circuits intégrés pour les télécommunications optiques en technologie TBdH InP." Montpellier 2, 2007. http://www.theses.fr/2007MON20164.

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Ce travail présente différentes avancées réalisées en terme de conception haut-débit à travers la technologie TBdH InP du laboratoire III-V Alcatel-Thales. L’objectif principal est l’amélioration des performances de vitesse des circuits afin d’améliorer la capacité des réseaux optiques mais aussi d’en réduire (ou tout au moins d’en maîtriser) leur coût. Cette recherche de fréquence de fonctionnement (ou de débit) maximum s’appuie sur une amélioration du flot de conception ainsi que sur différentes innovations de conception aussi bien d’un point de vue du schéma électrique que de l’implantation. Dans un premier temps, des cellules de base furent réalisées : un diviseur statique à 60 GHz, un doubleur de fréquence à 120 GHz et un ou exclusif à 40 Gb/s. Dans un second temps, il est apparu capital de valider des fonctions numériques de plus en plus complexes, dans un objectif d’une forte intégration au niveau des blocs émetteur/récepteur. Pour cela, dans l’optique d’une réalisation d’un circuit de récupération de l’horloge et des données, un détecteur de phase numérique fut conçu puis validé à 40 Gb/s. Les différents circuits réalisés puis mesurés montrent des performances circuits à l’état-de-l’art et pourront être intégrés dans les futurs réseaux optiques à 40 Gb/s
This work presents various high-speed design results in the InP DHBT technology of the III-V Alcatel Thales laboratory. The main goal is an IC speed improvement to develop optical network capacity and also to reduce (or to control) their cost. This maximum high operation frequency search is based on an improvement of design techniques and on several design innovations for electric diagram to layout. In the first time, basic cells have been realized: a 60-GHz static divider, a 120-GHz frequency doubler and a 40-Gb/s XOR. In the second time, it was capital to validate more complex digital functions, with the aim of transceiver reduced-scale integration. So, in order to implement a CDR, a digital phase detector have been designed and validated at 40 Gb/s. The different designed and measured circuits show state-of-the-art circuit performances. They could be use in 40-Gb/s future optical networks

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Pecci, Pascal. "Conception, fabrication et analyse d'une source intégrée laser-modulateur électro-absorbant à ondes progressives pour des transmissions optiques à haut debit à 1. 55 [micro]m sur InP." Lille 1, 2000. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2000/50376-2000-484-485.pdf.

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L'ere d'une societe de communication basee sur les nouvelles technologies est en marche : internet, revolution numerique pour repondre a ce besoin de transmettre toujours plus d'informations, la solution actuellement est d'avoir recours aux transmissions sur fibre optique qui sont capables de vehiculer de hauts debits. En amont de la fibre se situent differents composants photoniques, dont un permettant de coder le signal : le modulateur. Cette these etudie une nouvelle source sur inp constituee d'un laser emettant a 1. 55 m integree a un modulateur a ondes progressives. Sa particularite est d'avoir, theoriquement, des bandes-passantes superieures a 40 ghz, d'ou le nom de haut debit, ainsi que des tensions de commande inferieures a 2 v p p. Dans un premier temps, un historique des telecommunications permet de situer la these dans son contexte
Puis, nous nous focalisons sur la conception du composant. Une premiere version est concue numeriquement afin de connaitre les parametres electriques de base du composant (indice de propagation n e, attenuation e, impedance caracteristique z c) et leur influence sur le fonctionnement. Apres analyse, une seconde version est realisee, permettant d'augmenter z c ce qui diminue la tension de commande et limite les pertes. Le chapitre 3 s'interesse a la fabrication des composants qui sont ensuite mesures et analyses (chapitre 4). Nous decouvrons ainsi les cles du monolithe (importance de z c et e, faible influence de n e) et comment les maitriser. En conclusion, les idees sur l'ilmtw ne sont plus preconcues mais concretes : la source integree possede une puissance de sortie optique de 1 mw (0 dbm) avec une monomodalite aussi bien transverse que longitudinale et un taux d'extinction de 20 db pour 2 vpp. Ses performances actuelles en termes de bande-passante et gain en tension sont comparables a celles des sources a electrode discrete, mais une legere modification permettrait un gain en performance de 30%

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Ghannoum, Hassan. "Etude conjointe antenne/canal pour les communications Ultra Large Bande en présence du corps humain." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2006. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00002083.

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Анотація:

L'Ultra Large Bande est une technique de transmission radio qui consiste à utiliser des signaux dont le spectre s'étale sur une large bande de fréquences, typiquement de l'ordre de 500 MHz à plusieurs GHz. Elle fut d'abord utilisée pour des applications radars puis transposée aux applications de télécommunications, suscitant ainsi un intérêt grandissant au sein de la communauté académique et industrielle. Les principales caractéristiques de cette technologie lui confèrent le statut d'un candidat prometteur pour les systèmes de communications radio haut-débit à courte portée. Cette thèse poursuit un objectif double. Le premier consiste à améliorer l'analyse de performances des antennes ULB et à en proposer de nouvelles structures soit pour la mesure de canal, soit pour les communications. Dans cet objectif, des descripteurs temporels particulièrement pertinents pour le mode impulsionnel sont introduits et appliqués aux antennes réalisées. Le deuxième objectif de cette thèse est de caractériser les réseaux ULB corporels. Dans ce contexte, la question de l'interaction antenne ULB/corps s'est naturellement posée. De nombreuses simulations et mesures sur des personnes volontaires ont permis d'étudier cette question. Une campagne extensive de mesures du canal ULB sur le corps a été ensuite réalisée, ce qui a permis de proposer un modèle statistique capable de reproduire les effets de ce canal de manière réaliste, en configuration statique.

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Chami, Ali. "Miniaturisation et intégration d'antennes imprimées pour systèmes communicants ULB pulsés." Nice, 2011. http://www.theses.fr/2011NICE4062.

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Анотація:

Cette thèse a fait partie du projet MIMOC (Méthodes d’Intégration et de Miniaturisation d’Objets Communicants) qui a été mené à terme en partenariat avec le laboratoire IM2NP de Marseille, la société InsightSIP à Sophia Antipolis et Orange Labs La Turbie. Le projet cible les systèmes de transmission par impulsions occupant une très large bande de fréquences (signaux Ultra Large Bande : ULB). Au sein de ce projet, les travaux de cette thèse ont été concentrés sur le développement, la miniaturisation et l’intégration des antennes dans des systèmes de communications ULB conformes aux normes américaines (FCC :. 1-10. 6 GHz) et Européennes (ECC : 6-8. 5 GHz). Le développement d’une antenne consiste à en maîtriser les différents paramètres en analysant leurs influences sur l’adaptation et le rayonnement de celle-ci. Une étude préliminaire a permis de créer une base de données qui a été utilisée par la suite dans les différentes phases du projet afin de réadapter l’élément en fonction de l’évolution de son environnement. Un élément rayonnant imprimé constitué de plusieurs étages rectangulaires, alimenté par la ligne ground coplanaire (GCPW), adapté dans la bande de fréquence FCC, a servi de base d’étude. Cette antenne a été étudiée dans deux configurations correspondant à deux types d’applications : un format carte de crédit et un format clé USB, principalement distinguées par leur encombrement lié à la largeur des plans de masse. L’étude a débuté avec une structure à plan de masse large et a été suivie, dans une deuxième phase, par des travaux de miniaturisation. La miniaturisation consiste à réduire la largeur des plans de masse en modifiant la géométrie de la structure afin de conserver ses performances radioélectriques. Plusieurs techniques ont été étudiées, notamment la réduction de l’encombrement par repliements 2D et 3D. La technique la plus efficace fut celle basée sur l’insertion de découpes au niveau des plans de masse latéraux ainsi qu’au niveau des plans de masse inférieurs. Une bonne maîtrise des dimensions de ces encoches a permis d’obtenir une structure réduite d’un facteur 5 avec une bonne adaptation sur toute la bande de fréquences. Ces structures ont ensuite été réalisées et les prototypes on tété caractérisés. La caractérisation s’est déroulée lors de plusieurs campagnes de mesures au LEAT et à Orange Labs à La Turbie. Un band de test a été entièrement développé et des mesures dans les domaines temporel et fréquentiel ont permis d’extraire les performances des antennes : gain, diagramme de rayonnement, réponse impulsionnelle, facteur de fidélité, etc… La capacité d’une transmission à travers ces prototypes a été vérifiée en environnement réel. Des débits allant jusqu’à 500Mbits/s ont été atteint. La troisième phase des travaux a consisté à modéliser une puce génératrice d’impulsions ULB et l’intégrer en l’assemblant avec l’antenne dans un système. Cette étude a été réalisée dans la bande de fréquences a dû être conçu. La puce a totalement été modélisée et paramétrée de façon à ce qu’elle soit prise en compte lors de la conception du système. Le projet MIMOC a été achevé avec succès. Le bon partenariat avec tous les membres s’est avéré très constructif et a permis de réaliser le codesign de la partie « antenne » et de la partie « microélectronique ». Suite à ces travaux, un autre projet qui consiste à développer des systèmes communicants en contact avec le corps humain (RUBY) vient de démarrer
This thesis is part of the project MIMOC (Methods for integration and Miniaturization of communicating objects), which was completed in partnership with the laboratory IM2NP of Marseille, the company InsightSip in Sophia Antipolis and Orange Labs La Turbie. The project targets the pulse transmission system over a very wide band frequency spectrum (Ultra Wide Band signals : UWB). Within this project, the work of this thesis is focused on the development miniaturization and integration of antennas for UWB communications systems conform to United States (FCC :. 1-10. 6 GHz) and European standards (ECC : 6-8. 5 GHz); The antenna was developed by adjusting the various parameters which influences its matching and radiation. We led a preliminary study to create a database that was useful later in various phases of the project to modify the antenna to fit in its environment changes. A printed radiating element constituted by several rectangular layers, fed by group coplanar waveguide line (GCPW), matched to the FCC frequency band, served as the basis for this study. This antenna has been studied in two configurations corresponding to two types of applications : credit card and USB key, mainly distinguished by the width of their ground planes. The study began with a large ground plane structure that was miniaturized in a second phase. The miniaturization aimed to reduce the width of the ground planes by changing the geometry of the structure to keep its radio-electrical performances. Several techniques have been studied, including reducing the size by 2D and 3D folding. The most effective technique was the one based on this insertion of slots in the side ground planes as well as in the lower ground planes. A well optimized dimension of these slots has achieved a structure 5 times smaller with a good impedance matching over all the FCC frequency band. These structures were then fabricated and the prototype has been characterized. The characterization of the prototypes was obtained after several measurement campaigns in the LEAT and Orange Labs La Turbie. A test bench has been fully developed and measured in time and frequency domains. It permits us to extract the performances of antennas gain, radiation pattern, impulse response, fidelity factor, etc. The capacity of a transmission through these prototypes was tested in a real environment. High data rate up to 500Mbits/s was obtained. The third phase of the work was to model a UWB chip pulse generator and integrate it together with the antenna in the system. This study was performed in the ECC band. A new printed miniature element with a good matching in this frequency band had to be designed. The chip has been fully modeled and parameterized, so is taken into account in the design of the system. MIMOC project was completed successfully. The good partnership with all members has been very constructive and has achieved the co-design of the antenna and the microelectronics. Following this work, another project aiming to develop UWB communications systems operating in contact with the human body (RUBY) has just started

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Deparis, Nicolas. "Liaisons numériques haut débit ultra large bande transposées autour de 60 GHz pour objets mobiles communicants." Lille 1, 2007. http://www.theses.fr/2007LIL10163.

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Анотація:

Les techniques ultra large bande connaissent depuis quelques années un regain d'intérêt majeur dans le domaine des télécommunications sans fil. L'occupation spectrale issue de la génération de ces impulsions sub-nanosecondes conduit à un étalement spectral de plusieurs gigahertz, permettant une grande immunité face aux trajets multiples dans les milieux confinés. Malheureusement, la génération de ces impulsions en bande de base, en cours de réglementation, doit posséder un étalement spectral compris entre 3 et 10 Ghz ayant une puissance isotrope rayonnée équivalente très faible (<-41 dbm/mhz). De plus, les antennes et le canal de propagation modifient la forme d'onde des impulsions émises, complexifiant le schéma de démodulation et limitant les capacités d'une telle approche. Pour palier ces problèmes, une solution consiste à transposer ces signaux dans la gamme millimétrique pour permettre de garantir une miniaturisation à l'extrême des composants électroniques. Après la conception des circuits génériques nécessaires en technologie pHEMT (générateurs d'impulsions, échantillonneurs large bande, détecteurs RF, oscillateurs), trois architectures ont été retenues pour la partie émission, dont une basée sur le verrouillage par injection d'une source millimétrique par un train d'impulsion. Cet émetteur garantit une stabilité en phase et en fréquence de la source impulsionnelle. Les premiers démonstrateurs, incluant un algorithmee de synchronisation analogique et/ou numérique, permettent de prédire des communications très haut débit (>500 Mbps) à des distances compatibles avec les réseaux courte distance (<20 m) et des taux d'erreur par bit relativement faibles.

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Alhakim, Rshdee. "Optimisation des performances de réseaux de capteurs dynamiques par le contrôle de synchronisation dans les systèmes ultra large bande." Thesis, Grenoble, 2013. http://www.theses.fr/2013GRENT101/document.

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Анотація:

Dans cette thèse nous nous sommes principalement concentrés sur les transmissions impulsion radio Ultra Large Bande (UWB-IR) qui a plusieurs avantages grâce à la nature de sa bande très large (entre 3.1GHZ et 10.6GHz) qui permet un débit élevé et une très bonne résolution temporelle. Ainsi, la très courte durée des impulsions émises assure une transmission robuste dans un canal multi-trajets dense. Enfin la faible densité spectrale de puissance du signal permet au système UWB de coexister avec les applications existantes. En raison de toutes ces caractéristiques, la technologie UWB a été considérée comme une technologie prometteuse pour les applications WSN. Cependant, il existe plusieurs défis technologiques pour l'implémentation des systèmes UWB. A savoir, une distorsion différente de la forme d'onde du signal reçu pour chaque trajet, la conception d'antennes très larges bandes de petites dimensions et non coûteuses, la synchronisation d'un signal impulsionnel, l'utilisation de modulation d'onde d'ordre élevé pour améliorer le débit etc. Dans ce travail, Nous allons nous intéresser à l'étude et l'amélioration de la synchronisation temporelle dans les systèmes ULB
The basic concept of Impulse-Radio UWB (IR-UWB) technology is to transmit and receive baseband impulse waveform streams of very low power density and ultra-short duration pulses (typically at nanosecond scale). These properties of UWB give rise to fine time-domain resolution, rich multipath diversity, low power and low cost on-chip implementation facility, high secure and safety, enhanced penetration capability, high user capacity, and potential spectrum compatibility with existing narrowband systems. Due to all these features, UWB technology has been considered as a feasible technology for WSN applications. While UWB has many reasons to make it a useful and exciting technology for wireless sensor networks and many other applications, it also has some challenges which must be overcome for it to become a popular approach, such as interference from other UWB users, accurate modelling of the UWB channel in various environments, wideband RF component (antennas, low noise amplifiers) designs, accurate synchronization, high sampling rate for digital implementations, and so on. In this thesis, we will focus only on one of the most critical issues in ultra wideband systems: Timing Synchronization

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Caillaud, Christophe. "Photorécepteur intégré SOA-PIN pour les applications à 100 Gbit/s." Paris, Télécom ParisTech, 2010. http://www.theses.fr/2010ENST0057.

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Анотація:

Ce travail porte sur la conception et la réalisation de photodiodes très haut débit et leur intégration avec un préamplificateur optique à semiconducteur pour les liaisons courtes distances à 100 Gbit/s. La première partie de cette étude a porté sur l’optimisation d’une photodiode UTC pour les liaisons à 100 Gbit/s. L’implémentation d’un champ électrique dans la couche absorbante grâce à un graduel de dopage et l’optimisation d’un guide multimode permet d’obtenir simultanément une responsivité élevée (0,6 A/W à 1,55 µm) avec une très large bande passante (>120 GHz) et un fort courant de saturation (20 MA à 50 GHz). Dans un second temps, l’étude des SOA en technologie shallow ridge et leur comparaison avec les SOA à structure enterrée ont montré l’intérêt d’utiliser un SOA BRS pour le composant intégré SOA-PIN. La conception de la structure d’intégration est ensuite détaillée et son procédé de fabrication présenté. Enfin, la caractérisation des SOA-PIN réalisés a montré simultanément une très forte responsivité (88 A/W), une faible dépendance à la polarisation (<1 dB), un faible facteur de bruit (8,5 dB) et une large bande passante (≈65 GHz) qui placent nos composants au meilleur niveau de l’état de l’art. Des simulations montrent que nos récepteurs présenteraient une sensibilité à 40 Gbit/s améliorée de 2 dB comparée à la concurrence dont les composants sont pénalisés par un facteur de bruit élevé. La sensibilité prévue à 100 Gbit/s est de -18 dBm
This work focuses on the design and fabrication of high speed photodiodes and their integration with a semiconductor optical preamplifier for short reach 100 gbit/s links. The first section of this study is dedicated to the optimization of an utc photodiode for 100 gbit/s links. Due to the implementation of an electric field in the absorption layer, owing to a gradual doping, and the optimization of a multimode waveguide, a high responsivity (0,6 A/W at 1,55 µm), an ultra wide 3-dB bandwidth (>120 ghz) and a high saturation current (20 MA at 50 GHz) are simultaneously achieved. Secondly, the study of shallow ridge soa and their comparison with buried soa show the advantages of BRS soa to realize an integrated SOA-PIN. The design of the integrated component is then presented and its technology is described. Finally, the SOA-PIN characterization demonstrates simultaneously a high responsivity 88 A/W), a low polarization dependence (<1 dB), a low noise factor (8. 5 dB) and a wide 3-dB bandwidth (≈65 ghz), which put our components at the best state of the art level. Simulations show our receivers would present a 40 Gbit/s sensivity improved by 2 dB as compared to competitors which demonstrate receivers with high noise factor soa. At 100 Gbit/s, the soa-pin would reach a high sensitivity of -18 dbm

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Dupont, Samuel. "Contribution à l'étude et à la réalisation d'une liaison mixte fibre radio bidirectionnelle haut débit dans la bande des 60 GHz." Lille 1, 2000. http://www.theses.fr/2000LIL10189.

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Анотація:

Cette these porte sur la transmission mixte opto-millimetrique de signaux hauts debits de maniere bidirectionnelle entre une station de base et un terminal mobile, pour applications intra-batiments. La bande de frequence visee est celle des 60 ghz, afin de profiter de l'absorption de l'oxygene pour confiner la zone de transmission. Nous y etudions et experimentons plus specifiquement diverses techniques de generation de signaux micro-ondes par voie optique ainsi que leur influence dans une perspective d'integration systeme. Ce travail nous conduit a la definition d'une architecture de transmission opto-millimetrique haut debit (20 mbit/s en voie descendante et 500 kbit/s en voie montante). Ce systeme est compatible avec des deports optiques de quelques dizaines de km, il a la particularite de generer le signal d'oscillateur local par multiplication hyperfrequence. Les tests effectues par des specialistes de france telecom r&d valident le systeme vis a vis d'un cahier des charges defini par france telecom. Finalement, nous presentons des perspectives d'amelioration du systeme : nous effectuons une etude prospective de photorecepteurs large bande a grande tolerance d'alignement dont nous simulons le comportement pour en degager les performances ultimes.

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Cuenot, Benjamin. "Contribution to engineering of WDM Nx160 Gbit/s optical transmission systems : Analysis of optical signal degradation induced by propagation impairments." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2004. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2004/CUENOT_Benjamin_2004.pdf.

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Garbati, Marco. "Contribution au développement d’un lecteur RFID sans puce basé sur l’approche ultra large bande impulsionnelle." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAT034/document.

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Анотація:

La technologie d’identification radiofréquence (RFID) est aujourd’hui une technologie mature qui est amenée à remplacer le code à barre dans un futur proche. Au milieu de toutes les familles de RFID, la technologie RFID sans puce Ultra Large Bande (ULB) est devenue un sujet incontournable. Au cours de cette thèse, nous avons contribué au développement d’un lecteur de tag RFID sans puce ULB en nous basant sur une approche impulsionnelle. Deux prototypes de lecteur ont été développés en suivant les limitations d’émissions de la technologie ULB imposées par les normes. Le premier lecteur a permis principalement de valider le principe de la lecture de tags RFID sans puce en utilisant le temps équivalent. Une deuxième version du lecteur plus aboutis a ensuite été développée. En effet, la précision de lecture a été optimisée grâce à la réduction du bruit d’échantillonnage. Le temps de lecture ainsi que le coût du lecteur ont aussi été des paramètres clés qui ont été drastiquement réduits. Pour cela, un générateur d’impulsion faible bruit bas coût ainsi que des antennes ULB et des cartes de front-end RF ont été conçus et optimisés. Enfin, une technique de lecture des tags basée sur la diversité en polarisation est proposée et validée en pratique. L’objectif étant de permettre la lecture de tag dépolarisant indépendamment de leur orientation. Ce point est un aspect très important pour le développement futur de la technologie RFID sans puce car cela lève des contraintes sur la conception des tags
The RFID technology is in full development, and is intended to substitute barcode in the next future. Between all the RFID families, the UWB chipless RFID technology is a major topic nowadays. With this thesis we focus on development of UWB chipless RFID readers, based on IR-UWB approach.The international regulations that limit the UWB emission are taken into consideration, and two reader prototypes developed. The first was as a concept car, and therefore used as proof of concept. The second version represents a full optimized reader in all the key aspects. Between them, the reading precision, through sampling noise reduction, the reading time, and cost effectiveness. As part of reader development, a low noise and low cost UWB pulse generator prototype was realized, along with UWB antennas, and RF front-end boards. As prospective, a reading technique based on polarization diversity is shown, with the aim of reading cross-polarized tags independently from their orientation. This approach is valuable because does not give any constraint at the tag design level

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Lepage, Anne Claire. "Analyse et optimisation d'antennes tridimensionnelles : applications à la conception d'antennes compactes intégrées dans un système de communication ultra-large bande." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2005. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00002238.

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Анотація:

Depuis plusieurs années, le domaine des télécommunications et des nouvelles technologies connaît un véritable essor. On assiste aujourd'hui à un engouement sans précédent du grand public pour les applications de communication multimédia (données, voix, photos, vidéos) et la demande est de plus en plus forte pour un transfert à haut débit entre des équipements communicants mobiles et à encombrement réduit. De plus, que le mode d'utilisation soit nomade ou sédentaire, les technologies radio sans fils (Bluetooth, WiFi, GPRS, UMTS, WiMax) connaissent un grand succès. Pour répondre à ces besoins croissants de communication sans fils à haut débit, les futures générations d'équipements vont faire appel à des antennes de plus en plus performantes. Celles-ci devront fonctionner sur plusieurs bandes de fréquences ou sur une large bande. Mais elles devront aussi, pour des raisons pratiques et esthétiques, être intégrées aux systèmes radio, ce qui requiert la mise au point de structures compactes, discrètes et n'ayant pas de problèmes de compatibilité électromagnétique avec les circuits électroniques environnants. Pour répondre à ces différents objectifs, nous avons axé notre recherche sur les antennes tridimensionnelles qui offrent un grand nombre de degrés de liberté. Mais ces structures sont souvent complexes car elles comportent de nombreux paramètres. Afin de mieux les appréhender, nous proposons dans cette thèse d'élaborer une démarche de conception de ces antennes. Ainsi, nous commençons par l'étude systématique d'une antenne canonique constituée d'un dipôle placé à proximité d'une cavité métallique rectangulaire. L'effet des différents paramètres est analysé afin de mettre en évidence l'importance relative de chacun d'entre eux et de proposer ainsi une démarche de conception pour optimiser la bande passante et le rayonnement de l'antenne. Dans un deuxième temps, nous présentons la conception d'une antenne tridimensionnelle compacte, large bande et directive, l'antenne "sonde en F et triangle", qui offre l'avantage de présenter un diagramme de rayonnement stable en fréquence. Puis, fort de l'expérience acquise sur l'antenne dipôle, nous procédons de nouveau à une étude de l'influence sur l'impédance des différents paramètres de cette antenne complexe. Celle-ci permet d'élaborer une méthodologie de conception simple, rapide, efficace et générale. Nous pouvons ainsi optimiser l'antenne "sonde en F et triangle" et atteindre une bande passante en adaptation comprise entre 3.1 et 6.1 GHz. Le diagramme de rayonnement de cette antenne est stable sur la bande passante et le gain moyen de cette antenne est de 6 dB. Une caractérisation dans le domaine temporel est ensuite proposée afin de connaître le comportement de l'antenne dans une communication UWB. Enfin, l'antenne "sonde en F et triangle" est mise en cavité afin d'étudier ses propriétés lors de l'intégration dans un système radio. Des analogies et différences entre cette antenne complexe et le système {dipôle et cavité} sont également mises en évidence.

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Bouton, Eric Albert. "Algorithmes d'allocation de ressources pour des systèmes à interférence." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2010. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00005795.

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Анотація:

L'interférence est un phénomène présent dans de nombreux systèmes de communication et est souvent un sérieux frein à leur développement. Une gestion intelligente de ce phénomène est alors nécessaire, afin de limiter son impact négatif. Dans cette thèse, nous avons abordé trois sujets liés à sa présence. Dans la première partie, de façon à augmenter le débit de transmission dans les systèmes à ultra large bande basés sur des impulsions brèves, nous proposons d'attribuer plusieurs codes à saut temporel au même utilisateur. Ceci génère un nouveau type d'interférence associée aux codes supplémentaires alloués à l'utilisateur d'intérêt. Le bénéfice de ce type de stratégie n'étant pas immédiat, nous étudions l'impact de notre proposition sur les performances du système. Dans la deuxième partie, nous traitons le problème de l'optimisation de la probabilité de coupure dans un système multi-antennaire, soumis à un canal de Rice à évanouissement lent. Nous proposons d'optimiser cette probabilité dans le contexte à N antennes de transmission et une antenne de réception, lorsque le rapport signal-à-bruit est grand, et de l'améliorer dans le contexte à plusieurs antennes de transmission et plusieurs antennes de réception. Dans la dernière partie, nous étudions le problème de l'allocation de puissance dans un canal à interférence gaussien. En nous basant sur une nouvelle expression approchée de la capacité de ce canal et moyennant une modulation OFDM, nous proposons de développer un nouvel algorithme d'allocation de puissance qui améliore la région de débits atteignables, en comparaison avec une allocation uniforme et des schémas classiques de gestion dynamique du spectre.

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Bouton, Eric. "Algorithmes d'allocation de ressources pour des systèmes à interférence." Paris, Télécom ParisTech, 2010. http://www.theses.fr/2010ENST0002.

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Анотація:

L'interférence est un phénomène présent dans de nombreux systèmes de communication et est souvent un sérieux frein à leur développement. Une gestion intelligente de ce phénomène est alors nécessaire, afin de limiter son impact négatif. Dans cette thèse, nous avons abordé trois sujets liés à sa présence. Dans la première partie, de façon à augmenter le débit de transmission dans les systèmes à ultra large bande basés sur des impulsions brèves, nous proposons d'attribuer plusieurs codes à saut temporel au même utilisateur. Ceci génère un nouveau type d'interférence associée aux codes supplémentaires alloués à l'utilisateur d'intérêt. Le bénéfice de ce type de stratégie n'étant pas immédiat, nous étudions l'impact de notre proposition sur les performances du système. Dans la deuxième partie, nous traitons le problème de l'optimisation de la probabilité de coupure dans un système multi-antennaire, soumis à un canal de Rice à évanouissement lent. Nous proposons d'optimiser cette probabilité dans le contexte à N antennes de transmission et une antenne de réception, lorsque le rapport signal-à-bruit est grand, et de l'améliorer dans le contexte à plusieurs antennes de transmission et plusieurs antennes de réception. Dans la dernière partie, nous étudions le problème de l'allocation de puissance dans un canal à interférence gaussien. En nous basant sur une nouvelle expression approchée de la capacité de ce canal et moyennant une modulation OFDM, nous proposons de développer un nouvel algorithme d'allocation de puissance qui améliore la région de débits atteignables, en comparaison avec une allocation uniforme et des schémas classiques de gestion dynamique du spectre
Interference is a phenomenon that is present in many communication systems and is often a serious hindrance to their development. An intelligent management of this phenomenon is thus necessary to limit its negative impact. In this thesis, we addressed three issues related to its presence. In the first part, in order to boost transmission rates in impulse radio ultra-wide band systems, we propose to assign multiple time-hopping codes to the same user. This generates a new type of interference associated with the additional codes allocated to the user of interest. Since the benefit of this type of strategy is not straightforward, we study the impact of our proposition on the system's performance. In the second part, we tackle the problem of optimizing the outage probability of multiple-antenna systems in a slow fading Rician channel. We propose to optimize this probability in the context of N transmit antennas and one single receive antenna, when the signal-to-noise ratio is high, and improve it when there are multiple antennas both at the transmitter and at the receiver. In the last part, we study the problem of power allocation in a Gaussian interference channel. Based on a new approximate expression of this channel's capacity and using an OFDM modulation, we propose to develop a new power allocation algorithm that improves the achievable rates region, compared with a uniform allocation and classic dynamic spectrum management techniques

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Najam, Ali Imran. "Multiple-input multiple-output antennas for ultra wideband communications." Grenoble INPG, 2010. http://www.theses.fr/2010INPG0043.

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Анотація:

La radio Ultra Large Bande (ULB) promet de nouveaux marchés dans les domaines des réseaux personnels hauts débits et de capteurs. De sorte à améliorer la robustesse du lien radio et le débit, l’association des techniques MIMO à l’ULB a été envisagée. En vue d’une réalisation pratique, un challenge fondamental reste la conception des antennes qui doivent répondre aux contraintes de l’ULB et des systèmes multi-antennaires, et aux contraintes physiques et économiques. Dans ce contexte, plusieurs nouveaux designs d’antennes MIMO ULB sont proposés. Leur caractérisation s’appuie sur les paramètres conventionnels utilisés en conception d’antennes ainsi que des paramètres spécifiques à l’ULB et au MIMO. En particulier, un nouveau design compact présentant une forte isolation grâce à l’insertion d’un stub sur le plan de masse est proposé. Une nouvelle méthode de modélisation du couplage mutuel, qui présente l’avantage d’offrir de nouvelles approches pour le compenser, est également introduite
UWB technology has rapidly emerged in the areas of WPAN and sensors networks featuring high data rate communications. The applications of UWB are limited to very short-range communications due to the extremely low transmitted power. The combination of MIMO techniques with UWB has been considered as a solution to improve the range. However, a fundamental challenge arises for the design of antennas that faces the constraints offered by UWB systems and multi-antennas systems, and the constraints of size and cost. In this context, several new UWB-MIMO antennas are proposed. Their characterization is based on the parameters relevant to conventional antenna design and the specific parameters relevant to the UWB-MIMO antenna design. In particular, a new compact design with high isolation by inserting the inverted-Y shaped stub on the ground plane is proposed. A new method for modelling the mutual coupling, is also introduced which has the advantage of offering new approach to compensate it

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Désaulniers, Yannick. "Étude comparative des méthodes de détection à usagers multiples dans les systèmes de communications sans fil MIMO ultra-large bande." Thèse, Université du Québec à Trois-Rivières, 2009. http://depot-e.uqtr.ca/1371/1/030108475.pdf.

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Дисертації з теми "Systèmes optiques ultra large bande"

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