Les terminaux de communications sans fil évoluent en des terminaux supportant plusieurs standards. L'un des challenges est d'utiliser le meilleur standard au bon moment. L'émetteur d'une radio cognitive agile en fréquence se doit d'être reconfigurable afin de transmettre l'information dans des bandes fréquentielles sous utilisées et d'avoir recours au standard offrant la meilleure qualité de communication. L'élément le plus critique dans un émetteur est l'étage de puissance et sa connexion avec l'antenne. Les principaux problèmes devant être pris en compte par l'amplificateur de puissance (PA) sont: la linéarité, la puissance délivrée à l'antenne et le rendement. Un émetteur numérique basé sur un amplificateur de puissance commandé numériquement (DPA) est étudié et un prototype a été implémenté afin de démontrer la faisabilité du concept. Le DPA est principalement utilisé dans les architectures polaires plutôt que cartésienne. L'architecture proposée est basée sur une approche à multiple voies combinée à une conversion de fréquences. La diversité introduite sur les fréquences d'échantillonnage permet de contrôler le niveau d'impuretés spectrales émisses. Celles-ci proviennent de la conversion directe numérique vers RF. Cette conversion est réalisée par le DPA sans le recours à des filtres passifs. Les émetteurs implémentés en technologies CMOS avancées ont souvent recours à une architecture à multiple voies. L'approche présentée dans ce manuscrit tire avantage de cette structure parallèle afin de générer des signaux portant la même information mais échantillonnés à des fréquences différentes. Le standard LTE a été pris comme standard de référence, et un modulateur d'enveloppe a été conçu en technologie CMOS 65nm. Les conversions de fréquences bande de base et la logique de contrôle on été implémentées sur FPGA. La recombinaison des voies est réalisée à l'aide de composants discrets. Le prototype de modulateur d'enveloppe numérique réalisé, démontre le principe d'atténuation d'images pouvant atteindre 6dB dans le cas d'un système à deux voies. Les DPAs supportent quatre fréquences d'échantillonnage {100 MS/s; 133 MS/s; 152 MS/s; 160MS/s}. L'amplificateur délivre jusqu'à 16.7dBm sur la bande 0.9 à 1.9 GHz et assure un PAE de 12.4% avec un EVMrms de -28dB. Le prototype a été testé avec des signaux LTE de 10 MHz et 802.11g de 20 MHz. La surface totale occupée par le circuit est de 1.04mm² tandis que la surface dédié aux DPAs et logique de contrôle occupent seulement 0.25mm². / Wireless communication terminals are evolving towards multi-standard terminals. One of the challenges is to use the best standard available at the right moment. The transmit part of a frequency agile cognitive radio must be highly reconfigurable in order to transmit information in an unused spectral zone and to use the suitable standard to obtain the optimum communication. The most critical element in a transmitter is the power amplifier and its interface with the antenna. Key problems that need to be addressed by the Power Amplifier (PA) are the linearity, ability to deliver power to the antenna and efficiency. In this work a digital transmitter based on a digitally controlled power amplifier (DPA) is investigated, and a prototype has been implemented to prove the feasibility of the concept. The DPA is mostly used in polar transmitters rather than Cartesian ones. The proposed architecture is based on multi-path approach with different sample rate conversions. This diversity of sample rates helps to manage the spurious emissions due to the direct digital to RF conversion performed by the DPA without the need of passive filters. The transmitters implemented in advanced CMOS process are commonly based on multiple paths architecture. The approach proposed in this work takes advantage of this parallel structure to generate several signals with the same information but with different sample rates. The LTE standard has been taken as the standard example, and a 2-path digital envelope modulator has been designed in a 65nm CMOS technology. The baseband sample rate conversions and control logic have been implemented on FPGA. The path recombination is performed with o_-board components. The fabricated prototype digital envelope modulator IC demonstrates the image attenuation principle with up to 6dB attenuation. The DPAs support four sample rates {100 MS/s; 133 MS/s; 152 MS/s; 160MS/s}. The amplifier delivers up to 16.7dBm over a 0.9 - 1.9 GHz band while providing 12.4% PAE and a -28dB EVMrms.The prototype was tested with a 10 MHz LTE and a 20 MHz 802.11g standards. The total circuit occupies 1.04mm² and the area dedicated to the DPA and control logic only occupies 0.25mm².

Ce mémoire présente différentes contributions dans les domaines du traitement et la théorie de l'information (plus particulièrement l'étude et l'exploitation de mesures d'information) et de la radiotechnique (statistique). On présente quelques techniques fondées sur le principe du maximum d'entropie, comprenant le maximum d'entropie sur la moyenne et une extension itérative. On décrit ensuite comment on peut interpréter la technique des superstatistiques de Beck et Cohen comme une conséquence d'un maximum d'entropie avec contraintes aléatoires, et on explicite un cas particulier qui mène aux K-distributions. Pour appliquer pratiquement des résultats impliquant des mesures d'entropie, on propose et on caractérise un estimateur de l'entropie de Shannon, et on décrit quelques applications possibles. On décrit également, à partir d'une inégalité de convolution, comment on peut une utiliser une forme alternative, l'entropie de Rényi, pour des problèmes de déconvolution. On s'intéresse ensuite de manière un peu plus précise aux entropies de Rényi-Tsallis, aux distributions à maximum d'entropie de Rényi-Tsallis que l'on peut en déduire, et à leurs justifications et applications. On montre notamment que les entropies de Rényi-Tsallis peuvent être déduites à partir d'une approche classique de maximum d'entropie, en prenant en compte une contrainte figurant un système dont l'équilibre est déplacé. D'un autre côté, on relie les distributions de Rényi-Tsallis à la distribution des excès en théorie des extrêmes, ce qui fournit une justification potentielle à la relative ubiquité de ces distributions. Comme conséquence des problèmes de maximum d'entropie de Rényi-Tsallis, on peut définir des fonctionnelles entropiques, que l'on étudie et dont on donne quelques propriétés et caractérisations. On s'intéresse également à l'information de Fisher, et on décrit quelques contributions. Plus spécifiquement, nous avons étudié l'extension au cas multivarié, et aux transformations non inversibles, de l'inégalité sur l'information de Fisher. On a considéré également l'utilisation conjointe de l'information de Fisher et l'entropie de Shannon pour l'analyse de signaux, en définissant un plan d'information de Fisher-Shannon. Pour des distributions à support borné, typiquement définies sur R+ ou sur un intervalle, on caractérise les distributions à minimum d'information de Fisher sous contrainte de variance, et on étudie la fonctionnelle d'information de Fisher associée. En ce qui concerne l'aspect radiotechnique, on s'intéresse à des problèmes d'architecture des émetteurs-récepteurs numériques, et au développement d'algorithmes de correction, calibration ou contrôle. Les contraintes posées pour la réalisation des émetteurs radio amènent à sélectionner des solutions de type polaire, où le signal est décomposé en un module (l'enveloppe) et une phase (le cosinus de la phase). On propose ici notamment une évolution de l'architecture EER (Envelope Elimination and Restoration), permettant de fournir à un amplificateur de puissance un signal à enveloppe constante, la restauration de l'enveloppe étant opérée par filtrage passe-bande en sortie de l'émetteur. Au niveau composants, d'autres contributions concernent les boucles à verrouillage de phase entièrement numérique pour lesquelles on propose un modèle comportemental complet du système, ainsi que des algorithmes rapides permettant d'alléger l'implantation. Toujours au niveau composants, on s'intéresse aussi à la réalisation et la stabilisation d'une horloge de référence très haute fréquence, reposant sur l'utilisation d'un BAW, pour laquelle il est important d'établir un modèle direct fiable, d'estimer ses paramètre et de maîtriser la variabilité statistique. Dans les architectures polaires, on étudie et on illustre les conséquences néfastes d'une désynchronisation entre l'enveloppe et la phase sur les différents indicateurs de performance. On propose et on caractérise plusieurs algorithmes, reposant sur des techniques de gradient stochastique, permettant de compenser ces décalages temporels, tout en prenant en charge d'éventuelles distorsions supplémentaires en gain et phase.