Download or read book Syst mes de transmission MIMO cod s espace temps sur canaux s lectifs en fr quence pour des applications WiFi ou WiMAX written by Patricia Armando and published by . This book was released on 2009 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse s'intéresse aux systèmes à antennes multiples codés espace-temps adaptés à une transmission sur un canal sélectif en fréquence pour des applications sans fils. Deux solutions inspirées des codes espace temps orthogonaux sont envisagées, la première utilise une forme d'onde monoporteuse (SC) et un codage de blocs de symboles (OSTBCB), la seconde une forme d'onde multiporteuse et un codage de symboles élémentaires sur chaque sous-porteuse (OSFBC). Les deux schémas possèdent la propriété d'orthogonalité dans le domaine fréquentiel. La thèse est focalisée sur l'étude des codes OSTBCB concaténés à un code correcteur d'erreur (OSTBCB/BICM). Premièrement, le récepteur connaît parfaitement l'état du canal (CSI). Il est itératif et constitué de la cascade d'un détecteur dérivé du maximum de vraisemblance fréquentiel, d'un annuleuir d'interférences et d'un décodeur temporel du code correcteur d'erreur (CCE) échangeant des informations de fiabilité. Une analyse théorique, validée par simulation est effectuée. Les conclusions sont confirmées à l'aide d'une analyse de la convergence (nombre d'itérations, état final de convergence) obtenue par extension des diagrammes EXIT au récepteur itératif OSTBCB/BICM. Dans un deuxième temps, la problématique d'estimation des paramètres du canal est envisagée. Une stratégie d'estimation entraînée est retenue. Les séquences d'apprentissage sont des mots de code OSTBCB appliqués à des séquences CAZAC de Chu et Frank-Zadoff.. Basé sur l'orthogonalité fréquentielle des OSTBCB, un algorithme d'estimation issu du critère des moindres carrés est proposé. Son implémentation est simple et ses performances sont indépendantes de la taille de la séquence utilisée. Deux améliorations de l'algorithme sont développées. L'une préconise l'utilisation de plusieurs mots OSTBCB adjacents pour former la trame d'apprentissage, associée à une moyenne des estimées. L'autre consiste en un fenêtrage temporel de la réponse impulsionnelle estimée. Un algorithme efficace d'estimation de la variance du bruit est également développé. Ensuite l'estimation de canal est intégrée dans le processus itératif de réception avec une actualisation des estimées utilisant les sorties pondérées du décodeur. Les simulations montrent un écart inférieur à 1 dB par rapport à une CSI parfaite. Le mémoire se termine par une comparaison avec le schéma équivalent OSFBC/BICM. Les simulations démontrent la supériorité du schéma SC avec réception itérative dans la majorité des configurations étudiées. L'analyse théorique démontre qu'un rapport égal au nombre de trajets du canal existe entre la diversité restituée après convergence pour la SC en sortie de l'égaliseur et la diversité en sortie du détecteur optimal OSFBC. Par ailleurs l'estimation de canal conduit à une dégradation plus marquée des performances du schéma OSFBC/BICM

Download or read book Analysis and design of space time block codes for coded MIMO transmissions written by Ammar El Falou and published by . This book was released on 2013 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les systèmes de communication modernes sans fil tels que WiMAX, DVB, WiFi, HSPA+ et 4G ont adopté l'utilisation de plusieurs antennes en émission et en réception. Pour ces systèmes dits Multiple-Input Multiple-Output (MIMO), le codage espace-temps en blocs ou Space Time Block Codes (STBCs) est une technologie prometteuse permettant d'augmenter le débit et la fiabilité des communications sans fil. Les STBCs sont souvent conçus selon des critères asymptotiques, appropriés pour les rapports signal-à-bruit (RSB) élevés. En revanche, les standards définissent l'utilisation du codage MIMO en association avec un codage correcteur d'erreur puissant ou Forward Error Correcting (FEC) comme un turbo code ou un code Low-Density Parity-Check (LDPC) garantissant de faibles taux d'erreurs même pour de faibles RSBs. Dans cette thèse, nous étudions la construction des STBCs pour les systèmes MIMO utilisant un FEC puissant. Dans un premier temps, nous proposons un critère de construction non asymptotique des STBCs, basé sur la maximisation de l'information mutuelle entre les bits émis et reçus, dite Bitwise Mutual Information (BMI). Selon ce critère d'information mutuelle, nous optimisons plusieurs STBCs. Ensuite, nous proposons des STBCs adaptatifs grâce à l'optimisation de leurs paramètres selon le RSB. Les codes proposés conduisent à des performances identiques ou meilleures que les codes du standard WiMAX pour tous les rendements de codage FEC, sans pour autant augmenter la complexité de détection. Parmi eux, le code trace-orthonormal adaptatif proposé permet de passer de manière continue du multiplexage spatial, adapté pour les faibles RSBs et donc pour les rendements de codage faibles, au code d'or, optimal à fort RSB. Les canaux non corrélés, corrélés et une sélection d'antennes à l'émission sont considérés. Nous montrons qu'il est possible de construire des codes STBC adaptatifs également pour ces cas de figure et qu'ils présentent des performances identiques ou meilleures que les codes non adaptatifs. De surcroît, les STBCs classiques sont construits de manière à atteindre la frontière asymptotique du compromis diversité-gain de multiplexage ou Diversity-Multiplexing Tradeoff (DMT). Récemment, un DMT dépendant du RSB ou finite-SNR DMT a été proposé visant à caractériser le DMT selon le RSB. Notre dernière contribution consiste à dériver l'expression exacte du DMT à RSB fini pour les systèmes MIMO ayant deux antennes en émission et/ou en réception. Les canaux de Rayleigh non corrélés et corrélés sont considérés. Pour les RSB opérationnels, nous montrons que les gains de diversité atteints sont largement inférieurs aux valeurs asymptotiques. Ce DMT peut s'avérer être un nouvel outil de grande utilité pour construire des STBCs efficaces pour différentes valeurs de RSBs opérationnels

Download or read book Application de la Technologie Mimo Dans Les R seaux Wifi written by COLLECTIF. and published by Omniscriptum. This book was released on 2011-10 with total page 184 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Durant les dernières décennies, les applications destinées aux réseaux locaux sans-fils dits WLAN sont devenues de plus en plus nombreuses, d'où la nécessité d'avoir des débits de transmission plus importants. L'étude des systèmes à antennes multiples désignés en général par systèmes MIMO est devenue le centre d'intérèt de nombreux travaux de recherches. Comme contexte d'étude, nous nous concentrons essentiellement sur la couche physique du standard IEEE 802.11a (WiFi5) qui adopte la modulation OFDM. Notre objectif consiste, dans un premier temps, à trouver un modèle de canaux MIMO plus réaliste afin de mieux évaluer les performances des systèmes MIMO. L'impact de ce raffinement de modèle de canaux sur les performances du système est étudié en termes de capacité des systèmes MIMO utilisant la modulation OFDM afin de profiter de la diversité fréquentielle. Dans cet ouvrage, nous proposons des schémas de codage visant à remplacer la diversité spatiale par la diversité fréquentielle. Ainsi, un schéma de codage espace-temps-fréquence sera présenté dans le but d'optimiser l'utilisation des antennes multiples dans un système WiFi-MIMO/OFDM en terme de débit binaire.

Download or read book MIMO OFDM for LTE WiFi and WiMAX written by Lajos Hanzo and published by John Wiley & Sons. This book was released on 2012-01-03 with total page 693 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: MIMO-OFDM for LTE, WIFI and WIMAX: Coherent versus Non-Coherent and Cooperative Turbo-Transceivers provides an up-to-date portrayal of wireless transmission based on OFDM techniques augmented with Space-Time Block Codes (STBCs) and Spatial-Division Multiple Access (SDMA). The volume also offers an in-depth treatment of cutting-edge Cooperative Communications. This monograph collates the latest techniques in a number of specific design areas of turbo-detected MIMO-OFDM wireless systems. As a result a wide range of topical subjects are examined, including channel coding and multiuser detection (MUD), with a special emphasis on optimum maximum-likelihood (ML) MUDs, reduced-complexity genetic algorithm aided near-ML MUDs and sphere detection. The benefits of spreading codes as well as joint iterative channel and data estimation are only a few of the radical new features of the book. Also considered are the benefits of turbo and LDPC channel coding, the entire suite of known joint coding and modulation schemes, space-time coding as well as SDM/SDMA MIMOs within the context of various application examples. The book systematically converts the lessons of Shannon's information theory into design principles applicable to practical wireless systems; the depth of discussions increases towards the end of the book. Discusses many state-of-the-art topics important to today's wireless communications engineers. Includes numerous complete system design examples for the industrial practitioner. Offers a detailed portrayal of sphere detection. Based on over twenty years of research into OFDM in the context of various applications, subsequently presenting comprehensive bibliographies.

Download or read book Transmission multiple porteuses utilisant un codage d tecteur correcteur d erreur de type LDPC sur canaux MIMO written by Mohamad Jamalullil Bilfagih Syed and published by . This book was released on 2005 with total page 215 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La demande croissante en services pour les radiocommunications mobiles de plus en plus performants, et donc gourmands en terme de bande passante, pousse les concepteurs à chercher des systèmes de transmissions avec de fortes efficacités spectrales et pourvus de codes correcteurs d'erreurs puissants. L'utilisation (i) des techniques de transmission multi porteuses combinées avec des turbo-codes ou des codes LDPC, et (ii) des techniques de diversité apportent une réponse prometteuse à cette course vers la recherche d'une utilisation optimale de la capacité du canal. Nous nous plaçons dans le cadre de ce travail de recherche dans le contexte de l'utilisation de codes LDPC (Low Density Parity Check Code). Ces codes initialement étudiés par Gallager au début des années soixante et récemment approfondis par Mackay constituent une alternative aux turbo-codes proposés initialement par Berrou et Glavieux. De plus, le contexte des systèmes MIMO est abordé, incluant différents schémas de diversité spatiale temporelle et fréquentielle. Nous avons traité le problème de la diversité spatio-temporelle à l'aide des codes spatio-temporels en blocs (codage STBC : Space Time Block Code). Nous avons généralisé leur utilisation au cas de la diversité fréquentielle (codage SFBC : Space Frequency Block Code) pour la modulation OFDM et nous avons proposé une méthode pour combiner à la fois la diversité spatiale et la diversité fréquentielle Puis, nous avons présenté, une structure de turbo-égaliseur basé sur les travaux antérieurs de Lu, utilisant le codage LDPC. La pondération des symboles codés à l'entrée du décodeur LDPC se fait à l'aide de l'algorithme EM (Expectation-Maximization) ou d'une variante plus élaborée qui est appelée SAGE (Space Alternating Generalized Expectation Maximization). Par la suite, nous avons suggéré une nouvelle méthode d'estimation des paramètres du canal de propagation elle-même basée sur l'algorithme EM. Enfin le contexte multi utilisateurs est également traité. Nous étudions les performances d'un système MC-DS-CDMA quasi-synchrone équipé d'un code LDPC avec la diversité espace - temps et espace - fréquence. Deux types de systèmes multi utilisateurs avec diversité spatio-temporelle ayant les mêmes performances qu'en mono utilisateur ont été proposés. Finalement, nous avons présenté un système hybride original très haut débit par le mélange du système élaboré MC-DS-CDMA et le système Combined Array Processing proposé à l'origine par Calderbank

Download or read book Etude de la synchronisation temporelle dans les syst mes MIMO OFDM appliqu s aux r seaux mobiles written by Ali Rachini and published by . This book was released on 2014 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'évolution rapide dans les systèmes de communications sansfil couplée à l'utilisation de téléphones mobiles, des services satellite, de l'internet sur les réseaux sans fil et les réseaux locaux nécessitent un débit de données très élevé et une grande fiabilité. Ces débits ont augmenté rapidement dans les nouvelles applications de transmission de données de nouvelle génération. Pour répondre aux contraintes de la limitation du spectre disponible, les systèmes à porteuses multiples (OFDM), permettent une haute efficacité spectrale à cause de l'orthogonalité et un débit total s'approchant du débit de Nyquist. Par ailleurs, un système de réseaux des antennes à multi-entrées et multi-sorties (MIMO) apporte des gains importants, à la fois, pour les liens et les capacités du réseau, sans transmission de puissance supplémentaire ou sans consommation de la bande passante. La combinaison de ces deux systèmes (MIMO et OFDM) permet d'exploiter la robustesse de la liaison sur des canaux sélectifs en fréquence et sur des canaux non corrélés en espace. Une des problématiques de cette combinaison réside dans les méthodes de synchronisation. La synchronisation se divise en deux parties, la synchronisation temporelle et la synchronisation fréquentielle. La synchronisation temporelle se fait, d'une part par la synchronisation grossière qui consiste à estimer le début de chaque trame reçue, et d'autre par la synchronisation fine qui détecte le début de chaque symbole OFDM dans la trame reçue. Le principe de la synchronisation fréquentielle est de trouver le déphasage entre la fréquence à l'émission et la fréquence locale du récepteur. Dans une première partie, nous avons proposé des méthodes pour la synchronisation temporelle en se basant sur des séquences de synchronisation connues au niveau du récepteur. Nous avons réalisé une étude des différentes séquences existantes afin de comparer les efficacités de chacune de ces séquences pour la synchronisation dans un système MIMOOFDM. Dans une deuxième partie, un travail de simulation sous Matlab a été réalisé afin d'étudier les performances de nos méthodes proposées dans des canaux sélectifs en fréquence et à trajets multiples. Les résultats de simulations de ces méthodes expriment la probabilité d'acquisition de synchronisation temporelle selon le SNR.

Download or read book Codage Espace Temps Pour Les Canaux MIMO Acc s Multiple written by Maya Badr and published by . This book was released on 2010 with total page 114 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Extensive research has been carried out these last few years on the single-user MIMO STBC design using advanced algebraic tools, namely cyclic division algebra. Families of single-user codes have been carefully constructed to achieve the DMT of the MIMO channel. Motivated by the promising results obtained in the single-user scenario, the aim of this thesis is to construct new families of multi-user STBCs. Multi-user MIMO (MU-MIMO) channels have recently attracted considerable attention because of its essential practical implication in today's and future communication systems. The current study focuses on MIMO MAC where multiple users communicate with one receiver. A coherent communication system is considered, where the receiver has a perfect CSI while the transmitters do not have any CSI, but are aware of the channel statistics. The construction of the proposed multiple-access codes is based on an in-depth understanding of the information theoretic aspects of the MAC that give insight on the behavior of the channel. In order to simplify the problem, a MAC with single-antenna at the transmitters and an arbitrary number of antennas at the receiver is first considered in a synchronous and an asynchronous scenario. Next, the general MIMO-MAC with multiple-antenna at both the transmitters and the receiver is investigated. Finally, the multiple-access relay channel is considered, where one or more relays help the users communicate with the destination while the cooperation between the users is not allowed. In this case, we applied the code constructed for the MIMO MAC in a distributed way.

Download or read book T l communications dans les syst mes de transport forte mobilit written by Jin Fang and published by . This book was released on 2012 with total page 114 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: De très nombreux dispositifs de communication sans fil fonctionnant dans des bandes de fréquences différentes sont déployés dans le monde du ferroviaire afin de répondre à la multitude des usages et des besoins, des applications de contrôle-commande mettant en jeu la sécurité aux applications non vitales (Information voyageur, vidéo surveillance, télévision embarquée, etc..). Ces applications sont associées à des exigences de Qualité de service qui nécessitent des techniques d’estimation et de synchronisation performantes. Ces systèmes de communications s'appuient sur des standards qui reposent aujourd'hui sur deux technologies clefs: l'OFDM (Orthogonal Frequency-division Multiplexing) et le MIMO (Multiple-Input Multiple-Output). La combinaison MIMO-OFDM permet d'allier les avantages des deux méthodes. Cependant, l'orthogonalité entre les sous-porteuses du système MIMO-OFDM est mise à mal par les interférences entre porteuses provoquées par l'effet Doppler et l'offset de fréquence et le bruit de phase variant entre les oscillateurs à l'émission et à la réception. Ainsi, les techniques classiquement utilisées pour l'estimation de canal ou l'égalisation dans un environnement statique, fonctionnent de manière très dégradée en présence d'interférences entre sous-porteuses.L'objet de cette thèse vise à développer de nouvelles méthodes et des algorithmes d'estimation et de synchronisation du canal très sélectif en temps et en fréquence afin de permettre l'évolution des systèmes de communication vers des standards mieux adaptés aux liaisons mobiles à grande vitesse. Il convient de distinguer le cas où le canal de propagation ne varie pas pendant la durée d'un symbole OFDM et celui où il varie. Dans ce travail de thèse, nous nous sommes focalisés sur le deuxième cas. Nous avons d'abord développé un algorithme basé sur le filtre de Kalman étendu et la décomposition QR pour les transmissions MIMO-OFDM. Nous faisons d'abord une approximation du modèle d'expansion de base (BEM) pour les variations temporelles des gains complexes. Notre algorithme modélise l'évolution des coefficients de BEM à l'intérieur d'un symbole OFDM par un modèle auto régressif (AR). Puis, nous présentons un offset de fréquence normalisé appelé CFO normalisé dans la transmission du système OFDM qui introduit les interférences entre porteuse (IEP). Cet offset de fréquence est également modélisé par un modèle AR. La faculté du filtre de Kalman étendu nous permet d’estimer de manière conjointe ce CFO et les coefficients BEM. L'algorithme utilise un détecteur QR pour estimer les symboles de données. Cet algorithme a montré de bonnes performances pour des récepteurs à vitesses très élevées.Notre deuxième contribution consiste en un algorithme qui s'appuie sur le premier algorithme pour résoudre l'IEP dû au bruit de phase existant dans l'oscillateur du récepteur, ainsi que l'IEP dû à l'effet Doppler, mais en se limitant au cadre SISO. Ici, nous considérons que le bruit de phase présente une grande variance à l'intérieur d'un symbole OFDM et également entre les deux symboles OFDM suivants. Le bruit de phase est modélisé par un processus Brownien. Ensuite, le filtre de Kalman étendu estime le vecteur des coefficients de BEM et le vecteur du bruit de phase dans les symboles OFDM. Cet algorithme est très performant et présente un BER remarquable dans les cas où la connaissance du canal et du bruit de phase est mauvaise voire inexistante.