Download or read book Optimisation d un pr codeur MIMO OFDM dans le contexte de l estimation aveugle et semi aveugle du canal de communication written by Tarek Chehade and published by . This book was released on 2015 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'estimation de canal joue un rôle important dans les communications mobiles sans fil et en particulier dans les systèmes multi-antennes MIMO. Contrairement aux techniques classiques d'estimation de canal basées sur des séquences d'apprentissage ou des symboles pilotes, les techniques aveugles ne nécessitent aucune insertion de symboles d'apprentissage et permettent d'augmenter le débit utile. Les principales difficultés des techniques aveugles résident dans l'ambiguïté présente sur les estimées. Les techniques d'estimation semi-aveugles, basées sur les mêmes méthodes que l'estimation aveugle, sont plus robustes. Elles exploitent l'information aveugle ainsi que l'information provenant d'un nombre réduit de symboles d'apprentissage. Cette estimation du canal de communication est très utile dans les systèmes MIMO et permet de précoder le signal MIMO-OFDM en lui appliquant un pré-mélange permettant d'améliorer les performances. De nombreux types de précodeurs existent et leurs performances varient en fonction des critères d'optimisation retenus (Water-Filling, MMSE, Equal Error, max-SNR, max-d min ...), mais aussi avec la qualité de l'estimation du canal de communication. Nous étudions dans cette thèse l'impact de l'utilisation de l'information du canal (CSI) provenant des méthodes d'estimation aveugle et semi-aveugle, dans l'application des précodeurs linéaires MIMO. Nous présentons également une étude statistique de l'erreur d'estimation provenant de ces méthodes. L'optimisation de ces précodeurs nous mène par la suite à exploiter un autre procédé permettant l'amélioration des performances : les codes correcteurs d'erreur. Nous nous intéressons particulièrement aux codes LDPC non-binaires et leur association avec les précodeurs linéaires MIMO. Nous montrons qu'une adaptation est possible et s'avère bénéfique dans certains cas. L'optimisation de cette association nous a permis de proposer un nouveau précodeur basé sur la maximisation de l'information mutuelle, robuste et plus performant.

Download or read book Nonlinear MIMO communication systems written by Carlos Alexandre Rolim Fernandes and published by . This book was released on 2009 with total page 215 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse introduit de nouvelles méthodes de traitement du signal avec des applications pour les systèmes de communications radio-mobiles. Basés sur les relations de symétrie et de redondance des cumulants d’ordre 4 des signaux de sortie du canal, nous traitons le problème de l’identification aveugle de canaux en utilisant la décomposition Parafac du tenseur des cumulants. Nous développons des algorithmes d’identification aveugles basés sur une minimisation de type moindres carrés à pas unique (SS-LS), permettant d’éviter toute sorte de traitement au préalable. L’approche SS-LS induit une solution bas » sur une seule procédure d’optimisation. En exploitant le concept de réseau virtuel, nous abordons aussi le problème de la localisation de sources dans le cadre d’un réseau d’antennes multiutilisateur, dans le but d’augmenter le nombre de capteurs virtuels pour améliorer la résolution réseau sans faire appel aux statistiques d’ordre 6. Nous traitons par ailleurs le problème de l’estimation des paramètres physiques d’un canal de communication de type MIMO à trajets multiples. En utilisant un formalisme tensoriel, nous proposons une nouvelle technique d’estimation non-paramétrique des coefficient d’un modèle MIMO convolutif, généralisant les méthodes proposées dans les chapitres précédents. Les paramètres du canal sont obtenus à l’aide d’un technique combinée de type ALS-MUSIC, basée sur un algorithme de sous-espaces. Enfin, nous considérons le problème de la détermination d’ordre du canal dans le contexte des systèmes MISO. L’algorithme proposé, basé sur une technique de déflation, détecte les sources, détermine l’ordre des canaux et estime les coefficients associés.

Download or read book Estimation et galisation aveugles de canal pour les communications mobiles written by Jaouhar Ayadi and published by . This book was released on 1999 with total page 142 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: NOUS TRAITONS LE PROBLEME DE L'ESTIMATION ET DE L'EGALISATION AVEUGLES DE CANAL DANS LE CONTEXTE DES COMMUNICATIONS MOBILES. LES METHODES D'IDENTIFICATION QUE NOUS DEVELOPPONS UTILISENT UN MODELE MULTI-CANAL POUR DECRIRE LE CANAL DE TRANSMISSION ENTRE L'EMETTEUR ET LE RECEPTEUR. NOUS COMMENCONS PAR LA DESCRIPTION DES SOUS-ESPACES SIGNAL ET BRUIT CORRESPONDANT A L'ESTIMATION DES PARAMETRES DU CANAL, ET NOUS DISCUTONS DES DIFFERENTES PARAMETRISATIONS DU SOUS-ESPACE BRUIT AINSI QUE LEUR RELATION AVEC L'ENGENDREMENT DE CE DERNIER. NOUS PRESENTONS, ENSUITE, DES METHODES D'ESTIMATION DETERMINISTES QUI INCLUENT LES APPROCHES D'AJUSTEMENT DE SOUS-ESPACES POUR LESQUELLES NOUS PROPOSONS DES TECHNIQUES ALTERNATIVES QUI EVITENT LA DECOMPOSITION PROPRE DE LA MATRICE DE COVARIANCE. UNE AUTRE CLASSE INTERESSANTE DE METHODES DETERMINISTES EST CELLE QUI EST BASEE SUR LE CRITERE DE MAXIMUM DE VRAISEMBLANCE. NOUS PROPOSONS DEUX ALGORITHMES POUR OPTIMISER CE CRITERE. LE PREMIER ALGORITHME PERMET DE DEBRUITER LE CRITERE CONSIDERE ET PAR CONSEQUENT D'OBTENIR DES ESTIMEES SANS BIAIS DU CANAL. POUR CE QUI EST DU DEUXIEME ALGORITHME, IL SE BASE SUR UNE REFORMULATION DE LA FONCTION DE COUT CONSIDEREE COMME UN CRITERE QUADRATIQUE PONDERE DE FACON A CE QUE SON GRADIENT CORRESPONDE EXACTEMENT AU GRADIENT DU CRITERE DE MAXIMUM DE VRAISEMBLANCE. ASYMPTOTIQUEMENT, CES DEUX ALGORITHMES SONT GLOBALEMENT CONVERGENTS ET LEUR CONVERGENCE NECESSITE QUELQUES ITERATIONS. LA PERFORMANCE DU DEUXIEME ALGORITHME RESTE ETROITEMENT PROCHE DE LA BORNE DE CRAMER-RAO. NOUS EXPLOITONS, ENSUITE, LA CONNAISSANCE A PRIORI DES FILTRES DE TRANSMISSION/RECEPTION. NOUS ETENDONS LES METHODES AVEUGLES POUR INCORPORER CETTE CONNAISSANCE ET NOUS CALCULONS LES BORNES DE CRAMER-RAO CORRESPONDANT A CE CAS. NOUS CONSTATONS QUE LES METHODES ETENDUES ABOUTISSENT A DES PERFORMANCES MEILLEURES. EN EFFET, LES BORNES DE PERFORMANCE SONT BEAUCOUP PLUS BASSES QUE CELLES CORRESPONDANT AU CAS PUREMENT AVEUGLE, LES CRITERES A OPTIMISER SONT MIEUX CONDITIONNES ET DES CANAUX QUI NE SONT PAS IDENTIFIABLES PAR DES METHODES AVEUGLES PEUVENT ETRE IDENTIFIES GRACE A L'EXPLOITATION DE CETTE CONNAISSANCE. NOUS PROPOSONS DEUX PROCEDURES ALTERNATIVES POUR PRESERVER LA ROBUSTESSE DES METHODES D'ESTIMATION AVEUGLE EN ABSENCE DE CONNAISSANCE PRECISE SUR LA LONGUEUR DU CANAL. EN FAIT, LA PREMIERE APPROCHE PEUT ETRE VUE COMME UN MECANISME DE DETECTION IMPLICITE DE L'ORDRE DU CANAL, PAR CONTRE LA SECONDE APPROCHE DETECTE CET ORDRE DE FACON EXPLICITE. NOUS DEVELOPPONS UNE METHODE D'AJUSTEMENT DE SOUS-ESPACE POUR IDENTIFIER LE CANAL LORSQUE LE BRUIT ADDITIF N'EST PLUS SUPPOSE BLANC MAIS UNIQUEMENT STATIONNAIRE DE COULEUR INCONNUE. LA METHODE PROPOSEE EXPLOITE UNE STRUCTURE DE DEPLACEMENT DE LA MATRICE DE COVARIANCE DU SIGNAL RECU DANS LAQUELLE LA CONTRIBUTION DU BRUIT DISPARAIT. NOUS ETENDONS, ENSUITE, LA METHODE PROPOSEE POUR EXPLOITER LA CONNAISSANCE A PRIORI DES FILTRES DE TRANSMISSION/RECEPTION AFIN D'AMELIORER SA PERFORMANCE. NOUS PROPOSONS AUSSI UNE METHODE D'ESTIMATION DE CANAL BASEE SUR LE CRITERE D'EGALISATION AVEUGLE DE FORCAGE A ZERO MINIMISANT L'ERREUR QUADRATIQUE MOYENNE. NOUS AVONS PROUVE, DANS CE CONTEXTE, L'EQUIVALENCE ENTRE PLUSIEURS CRITERES D'EGALISATION DANS LE CAS SANS BRUIT ET SOUS LA CONTRAINTE D'ABSENCE DU BIAIS. PAR CONSEQUENT, NOUS AVONS DEDUIT QU'UNE ETAPE DE DEBRUITAGE DE LA MATRICE DE COVARIANCE DU SIGNAL RECU EST NECESSAIRE AVANT SON UTILISATION DANS LA METHODE D'ESTIMATION AVEUGLE. L'AVANTAGE PRINCIPAL DE CETTE METHODE EST QU'ELLE EVITE LA DECOMPOSITION PROPRE DE LA MATRICE DE COVARIANCE TOUT EN ABOUTISSANT A DES PERFORMANCES OPTIMALES PAR RAPPORT A LA BORNE DE CRAMER-RAO.

Download or read book Techniques de la puissance pour l estimation aveugle d un canal dans des syst mes de communication sans fil written by Xenofon Doukopoulos and published by . This book was released on 2004 with total page 194 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse est consacrée sur la couche physique des communications et en particulier sur le problème de l'estimation d'un canal à trajets multiples dans les transmissions sans fil. Plus spécifiquement,le sujet traité a évolué autour des trois axes principaux:D'abord, le problème de l'estimation aveugle adaptative d'un canal dans des systèmes de communications CDMA est considéré. Notre contribution principale consiste à développer des algorithmes adaptatifs du type RLS et LMS qui sont capables d'estimer efficacement la réponse impulsionelle d'un canal.Puis, nous abordons le problème de l'estimation aveugle adaptative d'un canal dans des systèmes de communications OFDM. Les schémas adaptatifs proposés sont caractérisés par leur simplicité, leur faible complexité, et leur stabilité numérique. Notre méthode constitue le premier schéma aveugle et adaptatif pour le problème d'estimation d'un canal dans les systèmes OFDM. Finalement, nous traitons le problème du suivi adaptatif d'un sous-espace. Tous les algorithmes existants d'une complexité faible pour estimer le sous-espace correspondant aux plus petites valeurs singulières, sont instables. Notre méthode résout ce problème sérieux.

Download or read book IDENTIFICATION DE CANAL ET EGALISATION AVEUGLES ET SEMI AVEUGLES POUR LES COMMUNICATIONS MOBILES written by Élisabeth de Carvalho and published by . This book was released on 1999 with total page 290 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LA PLUPART DES STANDARDS DE COMMUNICATIONS MOBILES ACTUELS INCLUENT UNE SEQUENCE D'APPRENTISSAGE POUR ESTIMER LE CANAL. LES TECHNIQUES AVEUGLES PEUVENT ESTIMER LE CANAL SANS SYMBOLES D'APPRENTISSAGE, PERMETTANT AINSI D'AUGMENTER LE DEBIT UTILE, MAIS MANQUENT DE ROBUSTESSE. LE BUT DE L'EGALISATION SEMI-AVEUGLE EST D'EXPLOITER L'INFORMATION AVEUGLE ET L'INFORMATION PROVENANT DES SYMBOLES CONNUS. LES TECHNIQUES SEMI-AVEUGLES ROBUSTIFIENT LE PROBLEME AVEUGLE ET PERMETTENT D'ESTIMER DES REPONSES IMPULSIONNELLES PLUS LONGUES QUE POSSIBLE EN APPRENTISSAGE. POUR UNE QUALITE D'ESTIMATION DONNEE, ELLES PERMETTENT L'UTILISATION DE SEQUENCES D'APPRENTISSAGE PLUS COURTES. DE PLUS, ELLES OFFRENT DE MEILLEURES PERFORMANCES D'ESTIMATION QUE LES METHODES AVEUGLES ET D'APPRENTISSAGE. NOUS PRESENTONS LES CONDITIONS D'IDENTIFIABILITE POUR L'ESTIMATION DE MULTICANAUX SEMI-AVEUGLE ET DES BORNES DE PERFORMANCE PERMETTANT UNE COMPARAISON DES TECHNIQUES SEMI-AVEUGLES AVEC LES TECHNIQUES AVEUGLES ET D'APPRENTISSAGE. UNE ETUDE DE PERFORMANCE SOUS CONTRAINTES EST DONNEE POUR CARACTERISER L'ESTIMATION AVEUGLE. LES METHODES SEMI-AVEUGLES PROPOSEES SONT BASEES SUR LE PRINCIPE DE MAXIMUM DE VRAISEMBLANCE (MV) QUI OFFRE LA POSSIBILITE D'INCORPORER LA CONNAISSANCE DE SYMBOLES D'ENTREE. POUR DES SYMBOLES CONNUS GROUPES, DES CRITERES SOUS-OPTIMAUX APPARAISSENT COMME LA COMBINAISON LINEAIRE D'UN CRITERE D'APPRENTISSAGE ET DU CRITERE MV AVEUGLE. AFIN DE CONSTRUIRE DES CRITERES SEMI-AVEUGLES PERFORMANTS, NOUS NOUS CONCENTRONS AUSSI SUR L'ETUDE DES METHODES MV AVEUGLES. ENFIN, NOUS PROPOSONS DES METHODES COMBINANT UN CERTAIN CRITERE AVEUGLE ET UN CRITERE D'APPRENTISSAGE. DES STRUCTURES D'EGALISEURS EN MODE PAQUET SONT EGALEMENT ETUDIEES ET EN PARTICULIER LA STRUCTURE D'UN ANNULATEUR D'INTERFERENCES ENTRE SYMBOLES AVEC UNE IMPLEMENTATION BASEE SUR DES DECISIONS DOUCES. ENFIN, DES BORNES DE PERFORMANCE DE RECEPTEURS BASES SUR DES MODELES DE CANAUX D'ORDRE REDUIT SONT DONNEES.

Download or read book Etude et mise en oeuvre du module d estimation de canal pour les syst mes MIMO OFDM written by Moussa Diallo and published by . This book was released on 2010 with total page 162 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'estimation de canal est un enjeu important pour les systèmes MIMO nécessitant la connaissance du canal à la réception. Elle doit être optimisée en terme de débit et de performance, mais aussi en terme de complexité de mise en œuvre. En effet, pour une transmission MIMO-OFDM cohérente, le récepteur doit estimer non plus un seul canal, comme dans un cas SISO, mais un ensemble de sous-canaux constituant le canal MIMO. Ces études ont permis la proposition de plusieurs estimateurs robustes vis-à-vis des sélectivités du canal MIMO. Ces estimateurs sont caractérisés par un passage dans un domaine de transfert grâce à l’utilisation de fonctions de transfert à base de DFT et de DCT. Ils permettent de réduire la puissance du bruit et de profiter des corrélations temporelle et/ou fréquentielle pour améliorer l’interpolation du canal à partir des sous-porteuses pilotes. Ces estimateurs ont été évalués dans les contextes indoor IEEE802.11n et outdoor 3GPP et les résultats obtenus montrent qu'ils sont attractifs pour tout récepteur MIMO. Les travaux ont également porté sur la réduction de la complexité des estimateurs proposés. Un module d'estimation de canal a été implémenté sur une plateforme de développement dans un contexte 802.11n avec 2 antennes d'émission et 2 antennes de réception. Ces travaux sur l'estimation de canal ont également permis d'apporter des améliorations aux systèmes MIMO nécessitant la connaissance du canal à l'émission et à la réception, comme le beamforming ou le SDMA. En effet, ces systèmes nécessitent une phase de récupération de l'information du canal par feedback, et une phase de transmission de données utiles. Des techniques permettant de réduire la durée de la première phase et de prolonger celle de la deuxième phase ont été étudiées afin d’augmenter l’efficacité spectrale de ces systèmes.

Download or read book Signal perturbation free Semi blind Channel Estimation for MIMO OFDM Systems written by Feng Wan and published by . This book was released on 2009 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Multiple-input multiple-output orthogonal frequency division multiplexing (MIMO-OFDM) has been considered as a strong candidate for the beyond 3G (B3G) wireless communication systems, due to its high data-rate wireless transmission performance. It is well known that the advantages promised by MIMO-OFDM systems rely on the precise knowledge of the channel state information (CSI). In real wireless environments, however, the channel condition is unknown. Therefore, channel estimation is of crucial importance in MIMO-OFDM systems. Semi-blind channel estimation as a combination of the training-based or pilot-assisted method and the pure blind approach is considered to be a feasible solution for practical wireless systems due to its better estimation accuracy as well as spectral efficiency. In this thesis, we address the semi-blind channel estimation issue of MIMO-OFDM systems with an objective to develop very efficient channel estimation approaches. In the first part of the dissertation, several nulling-based semi-blind approaches are presented for the estimation of time-domain MIMO-OFDM channels. By incorporating a blind constraint that is derived from MIMO linear prediction (LP) into a training-based least-square method, a semi-blind solution for the time-domain channel estimation is first obtained. It is revealed through a perturbation analysis that the semi-blind solution is not subject to signal perturbation and therefore is superior to pure blind estimation methods. The LP-based semi-blind method is then extended for the channel estimation of MIMO-OFDM systems with pulse-shaping. By exploiting the pulse-shaping filter in the transmitter and the matched filter in the receiver, a very efficient semi-blind approach is developed for the estimation of sampling duration based multipath channels. A frequency-domain correlation matrix estimation algorithm is also presented to facilitate the computation of time-domain second-order statistics required in the LP-based method. The nulling-based semi-blind estimation issue of sparse MIMO-OFDM channels is also addressed. By disclosing and using a relationship between the positions of the most significant taps (MST) of the sparse channel and the lags of nonzero correlation matrices of the received signal, a novel estimation approach consisting of the MST detection and the sparse channel estimation, both in a semi-blind fashion, is developed. An intensive simulation study of all the proposed nulling-based methods with comparison to some existing techniques is conducted, showing a significant superiority of the new methodologies. The second part of the dissertation is dedicated to the development of two signal-perturbation-free (SPF) semi-blind channel estimation algorithms based on a novel transmit scheme that bears partial information of the second-order statistics of the transmitted signal to receiver. It is proved that the new transmit scheme can completely cancel the signal perturbation error in the noise-free case, thereby improving largely the estimation accuracy of correlation matrix for channel estimation in noisy conditions. It is also shown that the overhead caused by the transmission of the 8PF data is negligible as compared to that of regular pilot signals. By using the proposed transmit scheme, a whitening rotation (WR)-based algorithm is first developed for frequency-domain MIMO-OFDM channel estimation. It is shown through both theoretical analysis and simulation study that the new WR-based algorithm significantly outperforms the conventional WR-based method and the nulling-based semi-blind method. By using MIMO linear prediction, the new WR-based algorithm utilizing the 8PF transmit scheme is then extended for time-domain MIMO-OFDM channel estimation. Computer simulations show that the proposed signal-perturbation-free LP-based semi-blind solution performs much better than the LP semi-blind method without using the proposed transmit scheme, the LS method as well as the nulling-based semi-blind method in terms of the MSE of the channel estimate.

Download or read book Techniques de d modulation aveugle en interception de signaux MIMO written by Steredenn Daumont and published by . This book was released on 2009 with total page 145 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les systèmes MIMO ont été proposés par le laboratoire Bell afin d'augmenter le débit des transmissions. Par la suite ces systèmes ont été utilisés pour augmenter la fiabilité de la transmission en utilisant des codes introduisant de la redondance. Cette thèse CIFRE est menée en collaboration entre la société IPSIS-IT Link et l'équipe SCEE de Supélec membre du laboratoire IETR. L’objectif de cette thèse est de proposer des techniques d’estimation, en aveugle, des symboles transmis sur des canaux MIMO. La séparation aveugle de sources, ou BSS pour Blind Source Separation, permet d'estimer de manière aveugle, i.e. sans connaissance du canal de transmission et de symboles pilotes, les symboles transmis. C'est ce type de méthode que nous utiliserons principalement dans cette thèse. Cependant, la BSS estime les sources à une rotation et permutation près. D’autre part, les méthodes de BSS utilisant un gradient stochastique sont lentes à converger, ce qui les rend difficilement utilisables sur des canaux variant rapidement dans le temps. Ainsi, les axes de recherche exploités durant cette thèse sont : - L'exploitation de la redondance introduite par les codes STBC pour lever les ambiguïtés introduites par la BSS. - L’implémentation de certains critères de manière analytique. Les méthodes analytiques implémentées de manière adaptative convergent rapidement dans le temps, permettant ainsi une utilisation sur des canaux qui varient rapidement dans le temps. - L’initialisation du filtre de Kalman, connu pour ses qualités de poursuite, par la séparation aveugle de sources. Ce type d’association permet de poursuivre des canaux instantanés ou convolutifs variant dans le temps.

Download or read book D modulation Aveugle En Interception de Signaux Mimo written by Steredenn DAUMONT and published by Omniscriptum. This book was released on 2018-02-28 with total page 176 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les systèmes MIMO (Multiple Input Multiple Output) ont été proposés par le laboratoire Bell dans les années 90 afin d'augmenter le débit des transmissions. Par la suite, ces systèmes ont été utilisés pour augmenter la fiabilité de la transmission en introduisant de la redondance. L'objectif de cet ouvrage est de proposer des techniques d'estimation, en aveugle, des symboles transmis sur des canaux MIMO. La séparation aveugle de sources, ou BSS pour Blind Source Separation, permet d'estimer les symboles transmis de manière aveugle i.e. sans connaissance du canal de transmission ou de symboles pilotes. Cependant la BSS estime les sources à une rotation et permutation près. D'autres part, les méthodes de BSS utilisant un gradient stochastique sont lentes à converger, ce qui les rend difficilement utilisables sur des canaux variant rapidement dans le temps. Ainsi les axes de recherches sont l'exploitation de la redondance introduite par les codes STBC pour lever des ambiguïtés générées par la BSS, puis l'implémentation de certains critères de manière analytique et enfin l'initialisation d'un filtre de Kalman par la BSS.

Download or read book Architectures de syst mes multi antennes et estimation de canal written by Ahmed Dooguy Kora and published by . This book was released on 2007 with total page 203 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ces travaux portent sur l’étude des systèmes multi-antennes solution fort probable des réseaux sans fil de nouvelle génération. Deux aspects essentiels y sont abordés : le codage spatio-temporel et l’estimation de canal. Après une présentation du décodage STBC, du décodage STTC ainsi que les systèmes en couches en supposant le canal parfaitement connu par le récepteur, différentes méthodes d’estimation de canal sont présentées. Un nouvel algorithme EM d’estimation de canal et de décodage de système turbo Blast OFDM est proposé. Des techniques semi aveugle d’estimation de canal à savoir la méthode des sous espaces et ses variantes puis une nouvelle approche générale d’estimation de canal pour les systèmes MIMO OFDM sont considérées. La diversité coopérative est une alternative des systèmes MIMO. Une introduction aux techniques d’estimation de canal de ces systèmes dits distribués est intégrée dans ce document. Les résultats des diverses simulations permettent d’apprécier les performances de ces algorithmes.

Download or read book Low Complexity Schemes to Semi blind Joint Channel and Symbol Estimation in MIMO OFDM written by Binghua Guo and published by . This book was released on 2017 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Um das begrenzt zur Verfügung stehende Frequenzspektrum effizient zu nutzen, werden in 4G- und 5G-Kommunikationssystemen und deren drahtlose Kommunikationsgeräte Antennenarrays integriert. Neben einer Erhöhung der Datenrate kann durch Multiple-Input-Multiple-Output (MIMO) Systeme auch die Verbindungssicherheit verbessert werden. MIMO-OFDM-Systeme können aufgrund der multidimensionalen Struktur der empfangenen Daten aus den Dimensionen Raum, Frequenz, Zeit und Konstellation eine verbesserte Leistung im Vergleich zu ihrem SISO-OFDM-Gegenstück bieten. Ein kürzlich vorgeschlagenes Verfahren für die semi-blinde Kanalschätzung in MIMO-OFDM-Systemen basiert auf der Least Squares Khatri-Rao Factorization (LSKRF) und der Symboldetektion auf der Basis von vorkodierten multi-layered space-frequency codes (MLSFC). Verglichen mit dem iterativen Alternating Least Square (ALS) Ansatz wird dabei eine geringere Komplexität erreicht. Obwohl LSKRF ein algebraisch geschlossene Lösung bietet, ist seine kubische Rechenkomplexität für Massive-MIMO-OFDM-Systeme unerschwinglich. Daher wurde für MIMO-OFDM-Systeme ein average vector and Hadamard ratio rank one approximation (AVEH) Verfahren vorgeschlagen, um eine lineare Komplexität zu erreichen. AVEH ist jedoch beschränkt auf Szenarien in denen Kanäle und übertragene Symbole ein Offset besitzen. In dieser Arbeit werden fünf neuartige MIMO-OFDM-Verfahren für Massive-MIMO-Systeme vorgestellt. Bei allen liegt der Fokus auf einer geringen Komplexität und einer hohen Genauigkeit. Das vorgeschlagene Vector Selection Initialization (VSI) Schema bietet die geringste Komplexität, weist aber eine begrenzte Genauigkeit auf. Es eignet sich daher als Initialisierung für iterative Ansätze. Das vorgeschlagene Alternating Least Squares with Vector Seletion Initialization (ALSVSI) Schema übertrifft das Standard-ALS-Verfahren durch eine optimierte Initialisierung mit geringer Iterationsanzahl. Aufgrund seiner verbesserten Schätzgenauigkeit in allgemeineren Szenarien und der linearen Komplexität dient das vorgeschlagene Vector Projection Rank One Approximation including Vector Selection Initialization (VPVSI) Verfahren als Alternative, um AVEH zu ersetzen. Des Weiteren kann VPVSI durch das Hinzufügen von mehreren Iterationen eine höhere Genauigkeit erzielen. Das vorgeschlagene Factorization based on Eigenvalue Decomposition and Vector Projection (FEVP) Verfahren eignet sich für ein Massive-MIMO-OFDM-Szenario. Hierbei wird die gleiche Genauigkeit des maßgebenden LSKRF-Verfahrens erreicht, jedoch mit einer wesentlich geringeren Rechenkomplexität. Das vorgeschlagene Factorization based on sectional Singular Value Decomposition and Vector Projection (FsTSVP)-Verfahren eignet sich für ein Massive-MIMO-OFDM-System, um eine hohe Genauigkeit mit geringer Komplexität zu erhalten. Das vorgeschlagene Factorization based on Eigenvalue Decomposition and Vector Projection with Vector Iteration (FEVI) Verfahren kombiniert Datensegmentierung mit den Vorteilen einer neuen Matrix-Faktorisierung, um eine signifikant geringere Komplexität im Vergleich zum LSKRF-Verfahren in Massive-MIMO-ODFM-Szenarien zu erhalten.

Download or read book Codage et traitement de signal avanc pour les syst mes MIMO written by Abdelkader Medles and published by . This book was released on 2004 with total page 235 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'utilisation d'antennes multiple à la transmission et réception dans les communications mobiles, offre d'importantes perspectives pour accroître le débit et améliorer la qualité du lien. Cependant, l'information sur l'état du canal (CSI) a un impact important sur la conception de la chaîne de transmission. Dans la première partie de cette thèse nous avons considéré le cas d'absence de CSI au transmetteur (Tx) et un parfait CSI au récepteur (Rx). On propose la dispersion spatio-temporelle (STS). Ce schéma est basé sur le précodage linéaire en utilisant un filtre MIMO convolutif. Il permet d'utiliser une variété de récepteurs de complexité réduite. Le Stripping MIMO avec égalisation à retour de décision, ce récepteur détecte les flux d'une manière successive. Un autre récepteur est l'égaliseur à retour de décision appliqué au cas MIMO. Il permet la détection des symboles des différents flux d'une manière conjointe mais successivement dans le temps. Le troisième récepteur est le turbo itératif. Il itère entre l'égaliseur linéaire et le décodeur canal binaire.Dans la seconde partie on considère des canaux avec un CSI partiel au Tx et parfait au Rx. La connaissance partiale dans ces cas peut être le résultat de la décomposition du canal en paramètres lents et rapides. Elle peut aussi être le résultat d'une réciprocité du canal physique entre la liaison montante et descendante. Dans ces différents cas on étudie la capacité ergodique.La dernière partie traite du cas d'absence de CSI aux Tx et Rx. Dans ce cas le canal doit être estimé au Rx. On propose des estimateurs semi-aveugle qui combinent l'information de la séquence d'apprentissage et celle de la partie aveugle.

Download or read book OFDM OQAM written by Chrislin Lele and published by . This book was released on 2008 with total page 197 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les recherches en communications numériques ont dans leur objectif d'augmenter le débit des systèmes de transmission avec des réalisations à faible complexité d'implémentation. En présence de canaux multi-trajets, les systèmes multiporteuses, notamment le CP-OFDM, sont de plus en plus utilisés car ils offrent un excellent compromis entre débits élevés et faible complexité d'implementation. De plus, comparées aux systèmes monoporteuses, les technologies multiporteuses permettent une meilleure exploitation de la diversité fréquentielle du canal de communication. Les standards ADSL, IEEE802.11a ... reposent déjà sur la technologie CP-OFDM et les nouveaux standards, comme IEEE802.11n, combinent le CP-OFDM avec les technologies MIMO pour améliorer les débits de transmission et exploiter efficacement la diversité spatiale du canal. Par ailleurs, dans la plupart des systèmes, le canal de communication doit être partagé entre plusieurs utilisateurs, d'où la nécessité de recourir aux techniques d'accès. Le CDMA est l'une des techniques d'accès les plus prometteuses et sa combinaison avec le CP-OFDM a donné lieu au MC-CDMA. Cependant, le CP-OFDM a deux inconvénients majeurs. Premièrement, l'utilisation du CP correspond à une perte d'information utile car la function CP est de l'information redondante. Et, deuxièmement, le filtre de transmission utilisé en CP-OFDM est la fonction porte autrement dit une fonction mal localisée en fréquence. L'implication directe de cette mauvaise localisation est la difficulté de faire respecter par le CP-OFDM des spécifications de masque d'émission contraignantes. En particulier, pour éviter les interférences avec les systèmes voisins en fréquence, les fréquences nulles sont en général insérées aux bords du spectre d'émission d'où une perte d'informations utiles. Pour remédier à ces inconvénients, l'OFDM/OQAM semble être une bonne alternative. En effet, la modulation OFDM/OQAM n'utilise pas de CP et elle offre la possibilité d'utiliser différents types de filtre prototype. L'OFDM/OQAM repose pour cela sur une orthogonalité réelle contrairement au CP-OFDM qui utilise une orthogonalité complexe. Le but de cette thèse est dans une première partie de montrer qu'il est possible dans certaines conditions, de réaliser une égalisation à un coefficient en OFDM/OQAM comme en CP-OFDM. Nous présentons dans ce cadre des méthodes d'estimation de canaux en OFDM/OQAM suivant les modes préambule et pilotes répartis. Les performances de ces méthodes d'estimation sont comparées à celles utilisées pour les systèmes CP-OFDM. Dans la suite de la thèse, nous analysons la combinaison OFDM/OQAM et CDMA, avec notamment la possibilité d'obtenir une orthogonalité complexe en OFDM/OQAM grâce aux codes de Walsh-Hadamard. Une comparaison avec le système MC-CDMA est effectuée. Un dernier axe d'étude concerne les systèmes multi-antennes. Nous analysons notamment les gains de diversité spatiale et l'augmentation des débits de transmission. Ensuite nous nous intéressons à la combinaison OFDM/OQAM et MIMO. Nous examinons la possibilité ou non d'appliquer à l'OFDM/OQAM les schémas de multiplexage spatial et ceux de type Alamouti.

Download or read book Codage correcteur d erreurs et spatio temporel conjoint pour systemes MIMO coh rents et non coh rents written by Ali El Arab and published by . This book was released on 2012 with total page 158 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objectif des travaux réalisés dans le cadre de cette thèse est d'étudier et de proposer des nouveaux schémas mutli-antennes (MJMO) sur canal de transmission radio-mobile. Les systèmes utilisant une détection cohérente à la réception souffrent souvent de la perte de leur efficacité spectrale due à l' insertion des symboles pilotes dans les trames transmises afin d'estimer le canal à la réception. En outre, l'estimation de canal n'est pas toujours évidente. D'autre part, dans la plupart des schémas de communications, le code correcteur d'erreurs est concaténé en série avec le code espace-temps. Nous présentons une nouvelle construction de codage combinant la fonction du codage correcteur d'erreurs, la modulation et le codage espace-temps clans une seu le fonction pour avoir un système plus robuste, plus performant et moins complexe. Ces nouveaux schémas de codage/décodage appelés Modulation Codée Matricielle (MCM) sont prévus pour fonctionner en absence de l'information sur le canal à la réception mais peuvent être adaptés pour fonctionner lors d'une détection cohérente.Les techniques de construction des schémas MCM sont optimisées en se basant sur des critères d'unicité d'un syndrome. Ces schémas MCM ont été d'abord conçus avec des codes correcteurs en blocs. La construction des schémas MCM à partir de codes convolutifs et des codes cortex a également été étudiée. En outre, un algorithme d'estimation aveugle et conjointe du canal a été réalisé lors du processus itératif de ces schémas. Grâce à cet algorithme, les schémas MCM possède l'avantage de commuter du mode de détection non-cohérente au mode de détection cohérente.

Download or read book Data Detection for MIMO OFDM Systems with Reduced Complexity in a Frequency Selective Environment written by Nora Kraska and published by . This book was released on 2017 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Download or read book Optimisation conjointe de l metteur et du r cepteur par utilisation des a priori du canal dans un contexte MIMO written by Julien Dumont and published by . This book was released on 2006 with total page 195 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans cette thèse, nous avons abordé différents aspects de l’utilisation d’informations sur le milieu de propagation, dans un contexte MIMO, afin d’optimiser l’émetteur et le(s) récepteur(s). En effet, la situation idéale dans laquelle le canal serait connu parfaitement et instantanément de l’émetteur, et les stratégies mises en oeuvre définies de façon immédiate, est une hypothèse extrêmement forte qui conduit à la recherche de méthodes utilisant des éléments dont l’évaluation serait plus simple et/ou plus robuste, et sur des durées abordables. Nous avons ici précisément cherché à décrire ou à donner des stratégies utilisant différents a priori du canal. Tout d’abord, nous avons établi une stratégie permettant d’atteindre la capacité de canaux de type Rice corrélés et séparables (chapitre 1). Pour cela, nous avons établi préalablement une expression déterministe de l’information mutuelle de tels canaux, prenant en compte certaines statistiques du milieu, puis nous l’avons maximisée par rapport à la covariance des entrées. C’est donc une stratégie d’émission. Cela a également été l’occasion d’utiliser certains outils mathématiques de la théorie des grandes matrices aléatoires, qui donne ici une belle démonstration de ses possibilités, en répondant à un problème d’une grande complexité théorique. Ensuite, nous avons évalué l’impact d’une implantation pratique de certaines stratégies pratiques d’émission dans le cadre de systèmes broadcast, afin tout d’abord de dégager certains critères de choix de codeurs par rapport à une utilisation in situ, puis pour déterminer si l’utilisation de telles stratégies à l’émetteur était suffisamment robuste aux erreurs d’estimation, ou s’il n’était pas plus pertinent d’utiliser le TDMA (chapitre 2). La stratégie broadcast, souvent considérée comme très sensible au canal et à ses erreurs, se révèle relativement robuste et efficace pour une implantation réaliste, voire même plus que la solution TDMA, même si cette dernière solution ne nécessite qu’une information minime sur le canal (le SINR de chaque récepteur). Enfin, on a également étudié pour le cas pratique de l’interférence canal adjacent, dont on a démontré l’influence notable pour l’UMTS, comment certains paramètres du canal pouvaient aider à la décision d’une stratégie de réception pertinente (chapitre 3). La simple donnée de la distance entre le mobile et la station de base interférente permet de choisir entre différentes solutions en réception pour mieux combattre l’ACI, dont quelques unes que nous avons proposées. Cette décision peut d’ailleurs être prise par l’émetteur si celui-ci possède la donnée de cette distance. Nous voyons ici comment une information simple sur le canal peut être utilisée par un récepteur pour gérer l’évolution du canal et la qualité de son lien. Il est intéressant de privilégier les stratégies d’émission en ce sens que les moyens disponibles à la station de base étant souvent plus élevés, on peut en rapportant à l’émetteur un certain nombre de traitements - et donc une certaine complexité - solliciter moins le récepteur en calculs. Ce dernier peut consacrer alors plus de ressources à d’autres tâches, ou tout simplement augmenter son autonomie, qui est rappelons-le une des principales limitations des récepteurs envisagés les systèmes de nouvelles générations. Les solutions développées dans nos travaux vont donc en ce sens, et contribuent à montrer que, même pour des approches et des problématiques assez dissemblables, l’exploitation d’informations partielles sur le canal est une solution qui permet d’espérer de façon générale une amélioration significative des performances des systèmes MIMO

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.