[pt] Além de apresentar uma visão unificada das técnicas de transmissão digital em blocos e suas combinações com a técnica de múltiplo acesso CDMA (Code Division Multiple Access), esta dissertação examina uma nova possível técnica de transmissão para sistemas com múltiplo acesso, aqui chamada CS-CDMA (Chip-Spread Code Division Multiple Access), combinada com as técnicas de transmissão em blocos, em portadora única (SC-Single Carrier ), gerando o esquema SC CS-CDMA, e em múltiplas portadoras OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), gerando o esquema MC CSCDMA. Comparações de desempenho com os sistemas de transmissão por blocos CDMA de portadora única conhecido como SC CDMA (Single Carrier Code Division Multiple Access) e de múltiplas portadoras conhecido como MC CDMA (Multi Carrier Code Division Multiple Access) são apresentadas. Uma característica marcante da técnica de transmissão enfocada é que, diferentemente do que ocorre nos sistemas CDMA, a ortogonalidade entre os códigos dos diferentes usuários é mantida mesmo quando a transmissão é feita atravéss de um canal multipercurso seletivo na frequência, permitindo assim que os usuários possam ser idealmente desacoplados na recepção. Além desta vantagem, e muito devido a ela, os resultados de desempenho, obtidos via simulação, indicam uma significativa superioridade do sistema proposto CSCDMA, quando os sinais são transmitidos em portadora única, sobre o tradicional CDMA. Os resultados consideram recepção com equalização no domínio da frequéncia utilizando equalizadores do tipo ZF (Zero Forcing) e MMSE (Minimum Mean Squared Error). / [en] In addition to presenting a unified view of digital blocks transmission technologies and their combinations with the technique of multiple access CDMA (Code Division Multiple Access), this dissertation addresses a new possible transmission technique for multiple access sytem, called here CS -CDMA (Chip-Spread Code Division Multiple Access), combined with blocks transmissions techniques, in single carrier (SC- Single Carrier ), generating scheme SC CS-CDMA, and in multi carrier OFDM (Ortogonal Frequency Division Multiplexing), generating escheme MC CS-CDMA. Performance comparisons with the traditional SC CDMA (Single Carrier Code Division Multiple Access) and MC CDMA (Multi Carrier Code Division Multiple Access) block transmission systemare presented. A key feature of the proposed transmission technique is that, differently from what occurs with CDMA, the original code orthogonality between users is preserved despite propagation through multipath frequency selective channels, thus ideally allowing the decoupling of the signals at the receiver side. Beyond this advantage, and mostly due to it, the performance results indicate a clear superiority of the proposed system CS-CDMA, over the traditional CDMA, when signals are transmitted in single carrier. The simulation results consider frequency domain ZF (Zero Forcing) and MMSE (Minimum Mean Squared Error).

The subject of this work deals with the problem of channel estimation for CDMA systems. This method of multiple access when individual users share the same full bandwidth simultaneously and are differentiated with any of pseudorandom sequences, is now the most perspective method. That is proved by its wide implementation in mobile networks of the third generation and higher systems. This work describes basic theory principles of spread spectrum, above all DS-CDMA (Direct Sequence-CDMA) and furthermore some phenomena of radio wireless channel that affect changes in transmitted signal in its way from transmitter to receiver. Terms of fading, multipath propagation, loss, refraction, scattering of the wave and Rice and Rayleigh probability density functions are mentioned. The third chapter deals with yet known and used capabilities of channel estimation. Differences, advantages and disadvantages of so-called blind estimation or training-based estimation are discussed. Two algorithms: LS method and sliding correlator are analyzed in more detail. There is also description of their simulations in Matlab and some results of these simulations are discussed. The last chapter deals with comparison of main characteristics and achievable accuracy of wireless channel impulse response estimation by both methods, and their possible utilization in real live.

International Telemetering Conference Proceedings / October 28-31, 1996 / Town and Country Hotel and Convention Center, San Diego, California / Several different kinds of signal are transmitted through only one carrier in microwave unified telemetry tracking & control system(MUTTCS), which has replaced separate system to accomplish all TT&C functions, and has been widely used now. This paper analyses the advantages and disadvantages of general subcarrier frequency-division MUTTCS, then the principle and performances of advanced spread spectrum MUTTCS(SS-MUTTCS) are discussed in detail. The inherent ranging ability of PN code and the speciality of spread spectrum modulation realize the complete unification including measurement of range, velocity and angle as well as telemetry, telecontrol and communication functions. At the same time, the contradiction between range and velocity measurement in precision, resolution and measuring range can be solved. With CDMA technology, the signal and equipment of multi-target or multi-station TT&C can be unified easily. SS-MUTTCS operates under low S/N, low threshold, low power spectrum density and wide spectrum range, so it meet the requirements of electronic warfare and ECM, with high performance of safety, security, anti-intercept and anti-interference. Therefore, SSMUTTCS is becoming an important trend of modern vehicle TT&C system.

International Telemetering Conference Proceedings / October 18-21, 2004 / Town & Country Resort, San Diego, California / This paper describes a system of Total Border Surveillance, which is cost effective, closes existing gaps and is less manpower intensive than the current techniques. The system utilizes a fleet of commercially available aircraft converted to unmanned capability, existing GPS and surveillance systems and autonomous ground stations to provide the desired coverage.

Les travaux de recherche présentés dans cette thèse ont pour but l'étude et l'optimisation d'un système de communications à haut-débit sur lignes électriques, mettant en œuvre les techniques combinant l'OFDM et le CDMA. Cette étude s'inscrit dans un contexte d'exploitation de la boucle locale électrique pour l'accès à l'Internet domestique.<br /><br />La première partie du document est consacrée à l'étude des spécifications du système de communications. Un état de l'art sur les communications par courant porteur est tout d'abord proposé, accompagné d'une synthèse sur la structure du réseau des lignes électriques et les caractéristiques du canal de propagation. Les différents choix concernant le système à développer sont ensuite envisagés pour l'obtention de communications multiutilisateurs en liaison point-à-multipoint dans un environnement multicellulaire. La combinaison entre l'OFDM et le CDMA, appelée SS-MC-MA, est retenue et une structure de trame est proposée.<br /><br />La deuxième partie du document est dédiée à l'étude des procédés de synchronisation et d'estimation de canal. Les effets des erreurs de synchronisation sont en premier lieu identifiés et la tolérance du système aux défauts de rythme est spécifiée. La procédure de synchronisation du système est ensuite décrite et des algorithmes conjoints et innovants de synchronisation temporelle fine et d'estimation de canal sont proposés. Deux approches reposant sur une mise en œuvre de ces algorithmes dans le domaine fréquentiel et temporel sont alors comparées. <br /><br />La dernière partie traite, dans le cas de signaux SS-MC-MA, de l'allocation globale des différentes ressources du système, dans les cas mono- et multi-utilisateur avec une connaissance parfaite du canal à l'émission. Le principe des modulations adaptatives appliqué à la DMT est tout d'abord abordé et adapté au contexte de l'étude. En considérant une limitation de la densité spectrale de puissance d'émission, de nouveaux algorithmes d'allocation sont ensuite développés en mode SS-MC-MA. Il est alors démontré que la composante étalement permet une meilleure exploitation des énergies disponibles sur chaque sous-porteuse, et de transmettre alors un débit plus élevé que la DMT ou de rendre la communication plus robuste. Les nombreux résultats obtenus dans diverses configurations montrent que le système SS-MC-MA adaptatif proposé est plus performant que la DMT pour les réseaux CPL.

L'objectif des travaux réalisés dans le cadre de cette thèse est d'étudier l'association des techniques de transmission multi-antennes (MIMO) avec des schémas de réception itératifs dans un contexte de transmission sans fil haut débit.<br /><br />A largeur de bande et qualité de réception équivalentes, l'utilisation d'antennes multiples en communications numériques permet d'augmenter le débit utile de la transmission. Cependant sous l'hypothèse d'une non connaissance du canal à l'émission, les potentialités du canal MIMO ne sont généralement exploitées qu'au prix d'une réception très complexe, difficilement réalisable au sein d'un circuit intégré. <br /><br />Tout d'abord, afin de lutter contre la sélectivité fréquentielle et de simplifier le traitement en réception, nous choisissons d'associer la modulation multi-porteuses OFDM à des schémas de transmission MIMO. Par ailleurs, en étendant les résultats obtenus dans le domaine de la turbo-égalisation au contexte multi-antennes, nous étudions une technique de réception itérative adaptée au schéma de transmission MIMO-OFDM. L'utilisation de filtres linéaires optimisés au sens du critère Minimum Mean Square Error (MMSE) confère aux récepteurs une complexité raisonnable et conciliable avec les exigences d'implémentation.<br /><br />Les récepteurs proposés sont ensuite associés à des techniques complémentaires telles que le précodage linéaire ou le MC-CDMA. Il est démontré qu'en dimensionnant convenablement l'émission il est possible de tirer parti de toute la diversité du canal de propagation tout en exploitant de façon optimale sa capacité.<br /><br />Les performances de différents systèmes sont enfin évaluées sur différents canaux théoriques puis réalistes, en examinant notamment l'influence de la corrélation entre antennes et en intégrant la fonction d'estimation de canal. Dans ces différents contextes, la comparaison avec des systèmes conventionnels montre l'intérêt d'utiliser une réception itérative.

Afin de répondre aux besoins permanents de mobilité et de débit, l'émergence de la future quatrième génération de systèmes de radiocommunications repose autant sur le développement de nouvelles techniques de transmissions que sur la mise au point d'architectures matérielles performantes. Dans la recherche de modulations adaptées pour la couche physique de ces futurs réseaux, une approche pertinente repose sur la technique MC-CDMA, associant les techniques de modulations à porteuses multiples et l'étalement de spectre. L'extension de cette technique mono-antenne aux systèmes alliant un réseau d'antennes à l'émission et à la réception ou MIMO, est également très séduisante. Les techniques MIMO réalisées par des modulations codées en blocs ou en treillis offrent un regain de débit ou de robustesse. Ainsi, la combinaison de la technique MC-CDMA avec des techniques MIMO offre un panel de solutions répondant aux contraintes de mobilité et de débit. Les travaux de recherche présentés dans cette thèse ont pour buts l'étude et la mise en oeuvre pratique de systèmes de communications utilisant ces techniques innovantes. Notre travail a par ailleurs porté sur la définition et l'optimisation des méthodes de conception de tels systèmes vers des cibles architecturales hétérogènes. Ce travail fait partie intégrante du projet européen MATRICE et du projet région Bretagne PALMYRE.<br /><br />Après une présentation générale du contexte applicatif et des principes afférents aux systèmes MC-CDMA et aux techniques MIMO, une étude de la complexité et de l'intégration au sein d'une plate-forme de prototypage associant des composants DSP et FPGA est réalisée. Afin de proposer une démarche de conception efficace, nous envisageons l'application de la méthodologie MCSE pour le développement des systèmes étudiés. Ainsi, son flot complet de conception sera détaillé. L'intérêt de cette méthode pour l'optimisation de systèmes de transmissions reposant sur les techniques MC-CDMA et MIMO est ainsi démontré.

Pendant les dernières années, le réseau cellulaire est devenu accessible presque partout. Pour compléter ce réseau cellulaire terrestre, plusieurs systèmes basés sur des satellites à basse orbite (LEO Low Earth Orbit) et moyenne orbite (MEO Medium Earth Orbit) ont été développés pour offrir une couverture globale. Les services multimédias sont largement demandés sur une échelle globale.<br />Notre but est de développer une couche d'accès MAC au canal satellitaire tout en respectant les contraintes de la constellation LEO. Un grand nombre d'utilisateurs de différents types vont essayer d'accéder au canal satellite (sens montant) afin d'envoyer leurs paquets. Il faut distribuer les ressources disponibles entre les différents utilisateurs de façon à respecter la QoS de chaque utilisateur et à minimiser le gaspillage. Nous avons traité dans cette thèse les ponts suivants :<br />·Nous avons adopté les techniques CDMA (Code Division Multiple Access) et TDMA (Time Division Multiple Access) pour définir les protocoles d'accès proposés en système LEOS. Ces techniques sont adaptées afin d'être utilisées d'une manière efficace dans le cas spécifique de satellites LEO (long RTD (Round Trip Delay), Handover, ).<br />·Nous avons utilisé un contrôle d'admission pour les différents types de services qui agit au niveau d'appel afin d'accepter un maximum d'utilisateurs de différents types tout en respectant la QoS de chacun. Ce contrôle utilise une fonction à capacité équivalente adaptée aux différents contextes de nos études.<br />·Nous avons défini des services au niveau MAC d'une façon générique. Les services sont supportés au niveau MAC par des MTCs (MAC Transfer Capabilities) afin de garantir la QoS demandée par chaque service. Nous avons proposé des MTCs qui supportent tous les services et applications possibles.<br />·Nous avons étudié le système pour des utilisateurs hétérogènes ce qui rend l'intégration de services nécessaire. La comparaison dépend de l'intégration et de la QoS de chaque utilisateur. Le but est toujours de maximiser la capacité totale du système.<br />·Nous avons étudié le multiplexage de services et l'allocation de ressources pour les différents protocoles d'accès. Des techniques d'ordonnancement et de partage de ressources sont proposées afin d'atteindre pour un protocole d'accès donné la performance maximale.<br />L'intégration de satellite avec l'UMTS et l'utilisation de l'ATM au sein du réseau de cur sont deux facteurs essentiels qui dirigent nos propositions sur la couche MAC. Les services vus par cette couche sont appelés les MTCs (MAC Transfer Capabilities) et doivent se coordonner avec les services de l'UMTS et l'ATM. Le choix est basé aussi sur les sources de trafics utilisées dans les différents chapitres.

Le tatouage des signaux audio numériques, outre ses applications de protection de la propriété intellectuelle, révèle la possibilité d'utiliser le signal audio numérique comme un support de communication: une information peut être insérée imperceptiblement dans un signal audio et être ainsi diffusée en suivant le même canal de transmission que celui emprunté par le signal audio. Concevoir un système de tatouage performant est l'objectif de ces travaux de thèse. Cette performance relève de contraintes et d'enjeux spécifiques: l'insertion du tatouage doit (1) être transparente (inaudible), (2) offrir un débit de transmission le plus élevé possible pour une fiabilité de transmission la meilleure possible tout en étant robuste à un ensemble de perturbations (traitements licites qui peuvent être effectués sur un signal audio lors de son parcours dans un réseau de diffusion) et (3) être peu coûteux en temps de calcul pour permettre une implémentation temps réel. Pour satisfaire au mieux la contrainte de transparence, un module de contrôle d'inaudibilité innovant, adjacent au modèle psychoacoustique utilisé pour la mise en forme spectrale du tatouage, est proposé. Ce module, basé sur l'algorithme de mesure objective de la qualité sonore PEAQ, établit de façon adaptative les conditions de transparence locale du tatouage en fonction du signal audio. Atteindre une fiabilité de transmission élevée et garantir la robustesse aux perturbations (telles que la compression MPEG, les changements de format, les filtrages, etc.) constituent la majeure partie de ce travail. La prise en compte, ces dernières années, de la connaissance du bruit audio pour la construction du tatouage a permis de très nettes avancées dans ce domaine tant sur la formalisation du problème de tatouage que sur les performances à escompter des systèmes, dit informés, qui en découlent. La majorité des systèmes de l'État de l'Art s'est concentrée sur la recherche d'un tatouage robuste souvent au détriment de la contrainte d'inaudibilité. A l'inverse, nous proposons différentes stratégies d'insertion du tatouage qui établissent en premier lieu l'inaudibilité locale du tatouage et maximisent ensuite la robustesse de sa transmission aux perturbations. Les performances du système et l'efficacité des stratégies d'insertion proposées sont établies sur des signaux audio réels et comparées à des systèmes de la littérature: une transmission "audible mais non gênante" avec un TEB de 0,001 peut être obtenue pour un débit de 170 bit/s en l'absence de perturbations (contre 80 bit/s pour une insertion non informée); le débit devra être fixé à 75 bit/s pour garantir la robustesse aux perturbations non désynchronisantes et à 125 bit/s pour résister à une opération désynchronisante.

In order to improve the drawback of the high peak-to-average power ratio (PAPR) on the multi-carrier systems, in this paper we derive a statistical characterization approach of the time domain signal power variance metric by means of every user¡¦s spreading code combination and subcarrier scrambling. We obviously reduce the PAPR on the multi-carrier code division multiple access (MC-CDMA) systems by resorting the combination of spreading codes and scrambling the polarities of subcarriers. Due to the large calculative number of exhaustive search, we use a low complexity Replacement Search Method (RSM) to reduce the calculation times of searching, and obtain a good result. Moreover, we can get a better PAPR reduction performance by increasing the number of iteration.