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Contributions au sondage de canal à l'intérieur des bâtiments : Direction de Départ, étalement Doppler, polarisation des ondes reçues et modélisation de canaux UWB

Martinez Lopez, Sofia 26 September 2008 (has links) (PDF)
Dans le contexte actuel où le spectre électromagnétique est saturé, une transmission efficace par les systèmes sans fils exige une connaissance approfondie du comportement du canal de propagation. La modélisation stochastique du canal permet d'évaluer les performances d'un système de communication dans un environnement donné. Ces dernières années, nous assistons à l'apparition de techniques mettant à profit les diversités du canal (diversité temporelle, diversité spatiale et diversité de polarisation). Pour évaluer leurs performances, les sondeurs de canal et les modèles proposés se sont complexifiés. Cette thèse est une contribution au sondage multiparamétrique d'un canal radiofréquence à l'intérieur des bâtiments. Elle aborde l'amélioration du sondeur de canal développé préalablement à TELECOM ParisTech. La caractéristique originale de ce sondeur est l'utilisation de récepteurs cinq-port. Le cinq-port est un circuit interférométrique qui permet de calculer le rapport complexe entre deux signaux hyperfréquences. Son faible coût permet d'exploiter seize chaînes parallèles en réception. Le signal utilisé pour le sondage est un signal chirp couvrant la bande de fréquences entre 2.2 et 2.7 GHz. Des estimations haute-résolution de direction de départ, direction d'arrivée, polarisation, fréquence Doppler et retard sont effectuées pour valider le sondeur. Cette thèse est aussi une contribution à la modélisation statistique des canaux UWB. Un modèle spatio-temporel est élaboré à partir de mesures SIMO (Single Input Multiple Output) couvrant la bande de fréquences entre 2 GHz et 8 GHz. Les valeurs des paramètres du modèle sont comparées pour différents environnements, de type bureau et de type résidentiel, en condition de visibilité et de non visibilité.
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Contribution à la caractérisation et à la modélisation des canaux MIMO / Contribution to MIMO channel characterization and modelling

Nasr, Abdelmottaleb 10 June 2009 (has links)
MIMO, ou Multiple-Input Multiple-output, est une technique de communication radio qui repose sur l'utilisation conjointe de réseaux , d'antennes à l'émission et à la réception, Elle permet d'améliorer le débit ou la robustesse d'un lien radio sans augmenter la puissance d'émission et la bande de fréquence allouée. Cependant, les performances de cette technique sont largement dépendantes des propriétés du canal de propagation, Elle n'apporte une amélioration substantielle par rapport aux techniques mono-antennes classiques que si le canal de propagation est suffisamment riche en trajets multiples, Ainsi, la caractérisation et la modélisation du canal de propagation MIMO sont deux étapes indispensables pour un déploiement optimal des systèmes MIMO. Les résultats publiés ces dernières années montrent que les modèles de propagation existants dédiés aux communications MIMO comme par exemple celui basé sur une approche géométrique stochastique sont très complexes à mettre en œuvre, L'objectif de ce travail est de proposer une nouvelle méthode simple et originale de modélisation basée sur la décomposition en matrice diagonale par bloc de la matrice de transfert du canal. L'approche proposée nécessite des estimations précises des caractéristiques du canal. C'est la raison pour laquelle des algorithmes de pré traitement des données ont également été développés pour l'estimation du nombre de sources et des puissances des composantes cohérentes et diffuses contenues dans le signal reçu. Les résultats de la caractérisation des canaux MIMO en Gare, Halle, tunnel et environnement de bureaux permettront d'illustrer les différents points soulevés dans l'étude théorique. / Multiple- Input Multiple-output (MIMO) is a radio communication technique that is based on the use of antenna arrays at both the receiver and transmitter. This tedmique yields a higher throughput and robustness without increasing the ernitting power and allocated bandwidth, Nonetheless, the performance of this technique is strongly dependent to the channel propagation properties. Hence, improvement is only obtained with respect to classical mono-antennas for the case where a large number of paths are embedded within the propagation channel. Therefore, the characterization and modelling of the MIMO channel are the two critical steps necessary to alleviate the deployment ofMIMO systems. CUITent MIMO channel models such as the geometrical-based stochastic model have been shawn ta be difficult to exploit. The work aims at proposing a novel yet simple modelling scheme based on the decomposition of the channel transfer matrix into block-diagonal matrices. Because an accurate estimation of the channel characteristics is required, dedicated post-processing algorithms were developed ta estimate the number of sources, power of the coherent and diffuse components of the measured propagating paths. MIMO channel measurements were performed in train station, atrium, tunnels and office environments to validate the proposed scheme.
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Évaluation des performances en localisation d’un radar ultra large bande millimétrique pour l’automobile / Performance evaluation in localization of an ultra wide band millimeter radar for automobile

Obeid, Nizar 24 March 2010 (has links)
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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Theoretical and experimental characterization of the 60 GHz radiocommunication channel / Caractérisation théorique et expérimentale des canaux de communications à 60 GHz

Martinez Inglés, Maria Teresa 17 October 2014 (has links)
Dans un avenir proche, l'utilisation des bandes libres à 60 GHz permettra des débits de plusieurs Gb/s sur de courtes distances. Cependant, la conception de ces systèmes de communication sans fil dépendra fortement des caractéristiques du canal de propagation. L'objectif de cette thèse porte sur la caractérisation spatiotemporelle du canal de propagation afin de quantifier l'apport des techniques multi antennes (MIMO) sur les performances de la communication. Un sondeur de canal adapté à cette bande passante est développé afin d'effectuer des mesures intensives de caractérisation à l'intérieur des bâtiments. Pour la caractérisation théorique du canal, le modèle déterministe de tracé de rayons fut complété pour prendre en compte i) la diffraction sur les arêtes horizontales d'un obstacle rectangulaire, une nouvelle méthode hybride basée sur la théorie uniforme de la diffraction et de l'optique physique a été proposée et validée, ii) les caractéristiques de diffusion pour des matériaux typiquement rencontrés dans les constructions, ces caractéristiques ayant été estimées à partir de la caractérisation expérimentale. Ces résultats ont montré que l'introduction des coefficients de diffusion pour chaque matériau améliore la précision du modèle contrairement à ce qui peut être trouvé dans la littérature où un paramètre moyen de diffusion est proposé pour un environnement donné. Enfin, à partir des mesures de sondage de canal, les simulations des performances du standard IEEE 802.15c MIMO-OFDM montrent que l'utilisation des techniques multi antennes peut à la fois augmenter le débit d' un facteur de 3,7 et la distance de communication d'un mètre. / The use of the license-free 60-GHz frequency band will allow multi-Gb/s data transmission over short distances. The design of these wireless communication systems strongly depends on the propagation channel. The objective of the thesis focuses on the multidimensionnal channel characterization to quantify at the end the contribution of multi-antenna techniques (MIMO) on the performance of communication. A wideband mm-W frequency channel sounder was developed and has allowed extensive indoor channel measurements. In order to compare experimental results with theoretical value, the ray tracing tool was improved. Taking into account the diffraction that takes place at the top of a rectangular obstacle, a new method based on a hybrid uniform theory of diffraction-physical optics has been proposed and validated. Experimental results had also allowed to quantify the diffuse parameters for materials usually found in indoor environments. It was shown that introducing the contribution of diffuse scattering improves the accuracy of the RT tool unlike what it can be found in the literature where an average diffuse scattering parameter is proposed for a given environment. Finally, based on the channel measurements, the performance of IEEE 802.15.3c MIMO-OFDM systems was performed and the results show that the use of antennas array at both the transmitter and receiver side could increase both the throughput by a factor of 3.7 and the communication distance by 1 meter.
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Algorithmes de localisation de mobiles en milieu urbain en mode non-coopératif / Mobile localization algorithm in urban environment in non-cooperative mode

Vin, Isabelle Kyoko 14 November 2014 (has links)
L’objectif de cette thèse est de proposer des méthodes de localisation de mobiles en environnement urbain pour des applications de sécurité civile. Le système de localisation doit alors être basé sur un réseau de récepteurs indépendant de celui des stations de base et autres mobiles. L’objectif visé est de pouvoir localiser avec précision un mobile dans une zone limitée. Pour répondre à ce besoin de localisation ponctuel et immédiat, on considère qu’au plus deux récepteurs (RS) peuvent être déployés. Ces RS sont équipés de réseaux d’antennes permettant l’extraction, par un algorithme de haute résolution (HRA), des caractéristiques géométriques du canal utilisées pour la localisation. L’algorithme de localisation proposé, basé sur une technique d’identification d’empreintes, emploie un modèle de canal déterministe de lancer de rayons. Une caractérisation multidimensionnelle du canal de propagation a d’abord été effectuée pour confronter le modèle avec les canaux expérimentaux. L’algorithme de localisation est testé dans des environnements de synthèse afin de prédire les erreurs de localisation engendrées par l'HRA. Il est ensuite validé expérimentalement sur des configurations de propagation volontairement défavorables. Une approche originale basée sur la diversité de polarisation permet d'améliorer la précision de localisation. Si pour des raisons stratégiques ou financières, il n'est pas envisageable d'utiliser deux RS, un second algorithme de localisation est proposé afin de réduire la zone à explorer en n’utilisant qu’un RS mobile. Il se base sur une technique de tracé de rayons inverse et intègre une phase d’identification des rayons diffractés du canal. / The objective of this thesis is to propose mobile localization methods in urban environments for civil safety/security applications. The localization system must be based on a dedicated network of receivers, independent of the provider base stations and mobiles. The purpose is to accurately locate a mobile in a limited area. To meet this punctual and immediate need of localization, it was considered that at most two receivers (RS) equipped with antenna arrays can be deployed. This allows the extraction of the geometrical characteristics of the channel used for localization by a high resolution algorithm (HRA). The proposed localization algorithm is based on a fingerprinting technique and uses a deterministic ray tracing channel model. First, an experimental multidimensional characterization of the propagation channel was performed to compare with experimental channels. The localization algorithm is tested for synthetic environments in order to predict the localization errors caused by the HRA. Then, it was experimentally validated with deliberately unfavorable propagation configurations, encountered with typical scenarios. An original approach based on polarization diversity allows improving the localization accuracy. If for strategic or financial reasons, it is not possible to use two RS, a second localization algorithm is proposed to reduce the area to be explored, using only one mobile RS. It is based on a reverse ray tracing approach and includes a phase of identification of the diffracted rays of the channel.
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Sondeur de canal MIMO temps réel et applications / Real time MIMO channel sounder and applications

Laly, Pierre 16 December 2016 (has links)
Pour atteindre avec la 4G des débits théoriques supérieurs à 100 Mb/s et espérer pouvoir multiplier par 20 l’efficacité énergétique des futurs réseaux 5G, toute la richesse du canal de propagation doit être exploitée. Cet axe de recherche innovant d’optimisation de la couche physique de la communication se base sur la caractérisation multidimensionnelle « temps réel » du canal. Cette notion de "temps réel" signifie que toutes les dimensions spatiales (à l'émission et à la réception), temporelle, fréquentielle et polarimétrique seront explorées simultanément pour s'assurer des conditions de stationnarité du canal pendant la mesure. Le sondeur associé, objet de la thèse, doit également être capable de s’adapter à différents scénarii de propagation, y compris à un contexte de haute mobilité pour une liaison sol-sol entre trains à grande vitesse par exemple. Le système qui a ainsi été développé à l'aide de composants numériques programmables, fournit avec un temps de latence inférieur à quelques dizaines de µs et sans post traitement, 128 fonctions de transfert associées à un canal MIMO (8,16) dans 80 MHz de bande, la durée du signal transmis étant de 150 µs. Sa reconfigurabilité aisée lui confère l'originalité d'être multi fonctions pour s'adapter aux challenges à venir. Citons par exemple la cybersécurité des communications sans fil pour laquelle l'équipement aura les rôles de système de communication, de générateur d'interférences et de sondeur de canal.Dans le cadre de la localisation, via leur téléphone portable de personnes situées en forêt, les résultats des campagnes de mesures menées avec le sondeur soit au sol, soit embarqué dans un ULM, sont également décrits. / To be able to reach a bit rate higher than 100Mb/s with 4G systems and to multiply by 20 the energy efficiency of future 5G networks, all the propagation channel richness must be exploited. This innovative research area dealing with the physical layer optimization is based on the multidimensional channel characterization in "real time". This concept of “real time” means that space, time, frequency and polarimetric dimensions are explored simultaneously to ensure stationarity conditions of the channel during measurements. The channel sounder, subject of the thesis, must also be able to adapt to different scenarios of propagation, including a context of high mobility as, for example, in the case of a communication between high-speed trains. The system that has been developed, based on programmable digital components, allows measuring in a 80Mz bandwidth, 128 transfer functions associated with a (8,16) MIMO channel in less than a few tens of µs and without post-processing. The duration of the transmitted signal is 150 µs. Another originality of this sounder is its easy reconfigurability and its multi-function ability. For example, for studying cyber security of wireless communications, it would play the role of communication system, interference source and channel sounder. In the frame of localization of people in forest owing to their mobile phone, results of channel characterization conducted with the sounder placed either on the ground, or in an ULM, are also described and analyzed.
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Contribution to deterministic simulation of Body area network channels in the context of group navigation and body motion analysis / Contribution à la simulation déterministe du canal Body area network dans le contexte de la navigation du groupe et analyse du mouvement du corps

Mhedhbi, Meriem 02 October 2015 (has links)
Les progrès récents dans les technologies et les systèmes de communications sans fil soutenus par la miniaturisation de dispositifs ont donné naissance une nouvelle génération de réseaux personnels permettant des communications autour du corps humain: les réseaux corporels. Cette thèse étudie les différents types du canal de propagation des réseaux corporels en environnement intérieur dans le contexte de l’analyse du mouvement et de la navigation de groupe. Dans ce travail, une approche de simulation pour le cala de propagation est présenté. Le simulateur de canal de propagation est basé sur les techniques de tracé de rayons et l’approche de simulation est basée sur l’utilisation d’antennes perturbées et l’utilisation des données de capture de mouvement pour la modélisation de la mobilité humaine. Premièrement, nous étudions la question de l’antenne et l’influence de la proximité du corps humain sur diagramme de rayonnement de l’antenne. En outre, un modèle simple utilisé pour prédire le diagramme de rayonnement d’une antenne placée à proximité d’un corps humain. Deuxièmement, le simulateur physique est présenté et l’approche de simulation est introduite. Afin de vérifier l’approche proposée, des simulations préliminaires ont été effectuées et une première comparaison avec des donnes de mesures disponibles est faite. Enfin, une campagne de mesure spécifique joignant les données radio et les données de capture de mouvement a été exploitée pour valider et évaluer les résultats de la simulation. / Recent advances in wireless technologies and system, empowered by the miniaturization of devices, give rise to a new generation of Personal Area Networks allowing communications around the human body : Body Area networks. This thesis studies the Body Area Network channels in indoor environment in the context of motion analysis and group navigation. In this work a simulation approach for BAN channels is presented. The propagation channel simulator is based on ray tracing and the simulation approach is based on using perturbed antennas and the use of motion capture data for modelling the human mobility. Firstly, we investigate the antenna issue and the influence of the human body prox- imity on antenna radiation pattern. Besides, a simple model used to predict the antenna radiation pattern placed in proximity to a human body. Secondly, the physical sim- ulator is presented and the simulation approach is introduced. In order to check the proposed approach, preliminary simulations were carried out and a first comparison with available measurement data is made. Finally, a specific measurement campaign jointing radio data and motion capture data was exploited to validate and evaluate the simulation results.
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MIMO Channel Hardware Simulator for LTE and 802.11ac Wireless Communication Systems / Simulateur matériel MIMO pour les systèmes de communications sans fil LTE et 802.11ac

Habib, Bachir 03 October 2013 (has links)
Pour évaluer les performances des systèmes de communications sans fil, un simulateur matériel de canal MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) est réalisé pour les nouveaux systèmes de communication. Il fournit la vitesse de traitement nécessaire et permet d’évaluer les performances en temps réel. Il permet de comparer les différents systèmes dans les mêmes conditions souhaitées. Les objectifs de ce travail concernent principalement les modèles de canal MIMO et l'architecture de bloc numérique du simulateur matériel.Le simulateur matériel conçu peut être configuré avec les nouveaux réseaux radio-mobiles (LTE) et les réseaux locaux sans fil (WLAN 802.11ac). Il utilise des modèles de canaux standardisés, comme le TGn IEEE 802.11n et le 3GPP-LTE, ou des résultats de mesures effectuées avec un sondeur de canalMIMO conçu et réalisé dans notre laboratoire. Récemment, le sondeur de canal a été utilisé au cours de campagnes de mesure pour des environnements à bord d’un navire et de l’extérieur-vers-l’intérieur (outdoor-to-indoor). Un algorithme est proposé pour que les réponses impulsionnelles mesurées soient compatibles avec la bande des signaux LTE. En outre, le modèle de Kronecker avec des évanouissements de Rayleigh est utilisé pour obtenir un canal variant dans le temps.Le simulateur doit être capable de reproduire différents types d'environnement. Dans ce contexte, de nombreux scénarios ont été proposés. Ils considèrent le mouvement à l'intérieur et à l'extérieur pour des environnements et des réseaux hétérogènes. Un algorithme est proposé et analysé pour basculer entre les environnements d’une manière continue. Ces réseaux offrent des services à travers un réseau cellulaire à l'aide du LTE et sont capables de maintenir le service lors du passage à un réseau local sans fil WLAN 802.11ac.Deux architectures pour le bloc numérique du simulateur matériel sont proposées. La première opère dans le domaine fréquentiel en utilisant des modules de transformée de Fourier rapide (FFT/IFFT). Dans ce contexte, une nouvelle architecture fréquentielle améliorée qui fonctionne avec des signaux d'entrée de longue durée est proposée. La seconde opère dans le domaine temporel en utilisant des filtres à Réponse Impulsionnelle Finie (FIR).Les architectures ont été implémentées sur des circuits programmables (FPGA : Field Programmable Gate Array) Virtex-IV de Xilinx. Leurs occupations sur FPGA, la précision des signaux de sortie et leur latence sont analysées et comparées. De plus, une solution basée sur un facteur d’échelle automatique (ASF: Auto-Scale Factor) est introduite pour augmenter la précision des signaux de sortie. / To evaluate the performance of the emerging mobile and wireless communication systems, a Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) channel hardware simulator is designed and implemented using the recent communication standards. It provides the processing speed required to the real-time performance evaluation and allows comparing various systems in the same test conditions. The objectives of this work mainly concern the MIMO channel models and the digital block architecture of the hardware simulator. The hardware simulator can be configured with Long Term Evolution (LTE) and Wireless Local Area Network (WLAN) 802.11ac signals. It uses standard channel models, as 3GPP LTE and TGn IEEE 802.11n. It also allows replaying measurement results obtained with the MIMO channel sounder designed and realized at our laboratory. In fact, data obtained during measurement campaigns onboard a ship and for outdoor-to-indoor environments were used. The measured impulse responses are pre-processed in order to make them compatible with LTE or 802.11ac signals. Moreover, timevarying channel models are obtained using Kronecker model with Rayleigh fading.The simulator must be able to reproduce different types of environment. In this context, many scenarios considering realistic people movements have been proposed. They involve movements in outdoor, indoor, outdoor-to-indoor or heterogeneous environments. An algorithm is proposed and described to switch between the environments in a continuous manner. Heterogeneous wireless communication systems are also considered. These systems provide service through a cellular network using LTE standard and are able to maintain the service when switching to a WLAN 802.11ac, for example.Two architectures for the digital block of the hardware simulator are proposed. The first operates in the frequency domain using Fast Fourier Transform (FFT/IFFT) modules. A new improved frequency architecture that works for streaming mode input signals is proposed. The second operates in time domain using Finite Impulse Response (FIR) filters.The architectures of the digital block of the hardware simulator are implemented on a Field Programmable Gate Array (FPGA) Virtex-IV from Xilinx. Their occupation on the FPGA, the accuracy of the output signals and their latency are analyzed and compared. Moreover, a new algorithm, based on an Auto-Scale Factor (ASF), is added for the time domain architecture. This algorithm improves the precision of the output signals.
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Techniques de traitement numérique en temps continu appliquées à l'égalisation de canal pour communications millimétriques à faible consommation / Continuous-time digital processing techniques applied to channnel equalization for low-power millimeter-wave communications

Sourikopoulos, Ilias 14 December 2015 (has links)
Les récepteurs pour les communications sans fil très haut débit à 60 GHz tirent profit des innovations des liens filaires afin de réduire le budget de puissance, ce qui permettra l'intégration de la prochaine génération des terminaux portables sans fil. L’implémentation d’un égaliseur de canal à décision rétroactive, utilisant des signaux mixtes, est proposé pour diminuer la consommation globale du système. Dans ce mémoire, la réduction de consommation est atteinte par l'élimination de l'horloge du chemin de rétroaction de l’égaliseur. Inspiré par des récents développements en traitement des signaux numériques en temps continu, une ligne à retard numérique est aussi introduite. Le système conçu vise à atténuer les effets causés par les réflexions du signal dans des contextes de transmission en contact visuel entre le transmetteur et le récepteur. Les résultats théoriques montrent ainsi une consommation dépendante de la réalisation du canal. En outre, un élément de délai numérique programmable est proposé en tant qu’élément granulaire de la ligne à retard, en exploitant la polarisation de substrat des transistors, afin d’atteindre un réglage des délais extrêmement fin. Des démonstrateurs sur Silicium ont été fabriqués et caractérisés en technologie 28 nm FDSOI (Fully Depleted Silicon Over Insulator) pour démontrer les concepts proposés dans cette thèse. / Receivers for 60GHz wireless communications have been profiting from innovation in wired links in order to meet a power budget that will enable integration in next‐generation high-speed portable wireless terminals. Mixed‐signal implementations of the Decision Feedback Equalizer (DFE) have been proposed to alleviate overall system consumption. In this thesis, power minimization is pursued by removing the clock from the feedback path of the DFE. Inspired by recent developments in Continuous‐Time Digital Signal Processing, a continuous‐time digital delay line is used. The design aims at mitigating wireless channel impairments caused by signal reflections in typical Line‐of‐Sight, indoors deployment conditions. The system is shown theoretically to achieve channel‐dependent power consumption within acceptable Bit Error Rate performance for decoding. Moreover, a programmable digital delay element is proposed as the granular element of the delay line that exploits body biasing to achieve a coarse/fine functionality. Prototype DFE and delay lines have been fabricated and characterized in 28nm Fully Depleted Silicon Over Insulator technology (FDSOI).
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Simulateur de canal de propagation basé sur une approche physico-statistique et adapté à la modélisation des multitrajets pour les systèmes de navigation par satellite / Enhanced physical-statistical simulator of the land mobile satellite channel for multipath modelling applied to satellite navigation systems

Ait Ighil, Mehdi 28 January 2013 (has links)
Ce travail de thèse porte sur la modélisation des phénomènes de propagation affectant les signaux de navigation par satellite en environnement urbain dense avec une focalisation particulière sur les multitrajets et l'aspect large bande du canal de propagation espace/Terre. Le simulateur de canal pseudo temps-réel développé, SCHUN (Simplified CHannel for Urban Navigation), repose sur une approche hybride physico-statistique. La composante statistique de la modélisation permet essentiellement de générer une ville virtuelle à partir de distributions de bâtiments connues. Le reste de la modélisation s'appuie sur une approche physique simplifiée où les interactions ondes électromagnétiques/ville virtuelle reposent d'une part sur un modèle de macro-diffusion à l'échelle des façades, (3CM (Three Component Model)), et d'autre part sur un modèle physique de masquage du trajet direct par les bâtiments. Les principales méthodes numériques sous-jacentes sont l'optique physique et la théorie uniforme de la diffraction. Le simulateur de canal SCHUN ouvre aujourd'hui des perspectives intéressantes pour la modélisation large bande du canal de propagation espace/Terre. Optimisé pour des temps de calcul raisonnables, alliant une composante statistique à une composante physique simplifiée, ce simulateur a été conçu et validé par des mesures expérimentales pour répondre à des besoins de simulation des systèmes à diversité de satellite, diversité de réception, diversité de polarisation ou encore diversité de fréquence pour des applications de navigation par satellite. / This PhD work deals with land mobile satellite channel modelling and addresses the specific issue of satellite navigation systems in urban environments with a particular focus on multipath modelling and wide-band representation of the channel. The developed land mobile satellite channel simulator, SCHUN (Simplified CHannel for Urban Navigation), is based on a hybrid physical-statistical approach satisfying fast computation requirements. The statistical component of the modelling is mainly used during the virtual city synthesis step based on known statistical distributions of building height and street width. The rest of the modelling comes from deterministic methods using simplified electromagnetic interaction models reproducing building macro-scattering (3CM model (Three Component Model)) and building blockage of the direct path. The main underlying electromagnetic methods are the physical optics and the uniform theory of diffraction. The SCHUN simulator now opens interesting perspectives for the modelling of wide-band land mobile satellite propagation channel in dense urban environments. Optimised for pseudo real-time constraints, it uses both physical and statistical approaches. Furthermore, the SCHUN simulator has been designed and validated against measurements to answer specific needs of satellite diversity, receiving diversity, polarisation diversity or frequency diversity for satellite navigation applications.

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