Orientador: Rodrigo Reina Muñoz. / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Informação.

Orientador: Carlos Eduardo Capovilla / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, 2013

Tese de mestrado. Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Automação). Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia. 2011

L'explosion de la téléphonie cellulaire et le déferlement de normes de communication mobiles de couverture réduite (Wide, Local, Personal Area Networks, WAN, LAN et PAN), motivent de nombreuses études avec des approches très différentes. C'est dans ce contexte que s'inscrit ce travail de thèse qui propose une architecture reconfigurable pour la numérisation du signal radio de récepteurs mobiles multistandards. De la transition progressive du GSM vers l'UMTS en Europe découle le besoin de terminaux bi-mode GSM/UMTS dans un futur proche. Pour cette raison nous avons appliqué cette étude à ces deux normes. La première phase du travail cherche à déterminer la chaîne la mieux adaptée à la réception de différentes normes. Les récepteurs à conversion directe ou homodynes sont particulièrement adaptés à cette application car ils allient forte intégration et implémentation multi-standard. Mais la flexibilité d'un tel système impose des contraintes sévères pour le traitement analogique en bande de base. En effet, la bande de réception dans son intégralité (60MHz pour l'UMTS) se retrouve en bande de base. La deuxième phase propose une architecture reconfigurable GSM/UMTS pour la bande de base analogique. Une fois l'architecture du récepteur choisie, nous avons défini les fonctions assurées par le traitement du signal en bande de base ainsi que les blocs qui la constituent. Puis nous avons déduit l'architecture qui répond le mieux au cahier des charges fixé, notamment en ce qui concerne la reconfigurabilité. Nous avons privilégié une architecture qui nous permette de réutiliser telle quelle ou de reconfigurer, le maximum de blocs afin qu'ils servent aussi bien pour le GSM que pour l'UMTS. La troisième phase présente une méthode qui permet de définir un cahier de charges à partir des spécifications techniques d'une norme, pour les différents blocs de la bande de base analogique, à savoir amplificateurs à gain variable, filtre anti-repliement et convertisseur analogique-numérique. Ceci sera fait en termes de dynamique et de linéarité pour tous les éléments de la bande de base. Pour les filtres, nous définirons en plus leurs gabarits. Cette méthode met en évidence les compromis entre les fonctions de filtrage anti-repliement, conversion analogique - numérique et amplification à gain variable. La quatrième décrit un convertisseur analogique-numérique GSM/UMTS et enfin, la conception d'un filtre anti-repliement reconfigurable GSM/UMTS. Lors de cette phase du travail notre réflexion s'est portée sur le degré de reconfigurabilité de ce bloc et sur la recherche du meilleur compromis entre flexibilité, performance et surface. Enfin, une conclusion récapitule les principaux résultats obtenus et présente les perspectives.

L'objectif de la thèse est d'améliorer la précision de localisation des personnes (ou objets) dans les environnements où le signal GPS est faible, voire inexistant, par exemple à l'intérieur de bâtiments. L'originalité de ce travail est d'utiliser des signaux radio reçus de sources extérieures pour effectuer la localisation à l'intérieur des bâtiments. Durant ce travail, des mesures des puissances reçues ont été effectuées dans diverses conditions. Étant données les difficultés liées aux processus expérimentaux (incertitude et bruit liés aux mesures), ce dernier point a constitué une première partie de ce travail de thèse. Le traitement et l'interprétation des mesures des puissances de signaux radio dans un environnement de propagation instable ont été un véritable défi durant cette étude. En effet, toutes les porteuses du réseau GSM ont été considérées et aucune hypothèse n'a été posée, à priori, sur leurs pertinences. Une seconde partie de la thèse a été justement consacrée à l'estimation de ces pertinences. Le problème de la détermination de la pièce dans laquelle se trouve le mobile a été considéré comme un problème de classification automatique : des méthodes d'apprentissage statistique (supervisé et semi‐supervisé) ont donc été mises en oeuvre. Le choix des méthodes utilisées a été fait sur la base des études menées sur les mesures des puissances. Des performances très satisfaisantes ont été obtenues, dans les pièces de deux bâtiments différents. Ces résultats ont ainsi confirmé l'apport des méthodes d'apprentissage statistique au problème de localisation par fingerprints.

<p>As part of an ongoing project at the department of electrical engineering, ISY, at Linköping University, a voice decoder using floating point formats has been the focus of this master thesis. Previous work has been done developing an mp3-decoder using the floating point formats. All is expected to be implemented on a single DSP.The ever present desire to make things smaller, more efficient and less power consuming are the main reasons for this master thesis regarding the use of a floating point format instead of the traditional integer format in a GSM codec. The idea with the low precision floating point format is to be able to reduce the size of the memory. This in turn reduces the size of the total chip area needed and also decreases the power consumption.One main question is if this can be done with the floating point format without losing too much sound quality of the speech. When using the integer format, one can represent every value in the range depending on how many bits are being used. When using a floating point format you can represent larger values using fewer bits compared to the integer format but you lose representation of some values and have to round the values off.From the tests that have been made with the decoder during this thesis, it has been found that the audible difference between the two formats is very small and can hardly be heard, if at all. The rounding seems to have very little effect on the quality of the sound and the implementation of the codec has succeeded in reproducing similar sound quality to the GSM standard decoder.</p>

<p>This master thesis has been done at Enea Epact AB. The purpose of this thesis is to develop and implement a Link Quality Control algorithm for GPRS/EPGRS in the current testing tool. A Link Quality Control (LQC) shall take quality values from mobile stations and base stations and decide a codingsscheme that opimizes the throughput of data. </p><p>The Advantage with LQC is that it adapts the used coding scheme to the channel quality. If the channel quality is too bad for the used coding scheme, a slower coding scheme with more redundancy should be selected. On the other hand, if the channel quality is too good for the used coding scheme, LQC should recommend a faster coding scheme with less redundancy. </p><p>The testing tool is now using a static coding schme that doesn’t change during a data session. An LQC is therefore necessary for better simulation of the traffic and to make the tests more real.</p>

<p>This thesis deals with output power calibration of a mobile platform that supports EGPRS.Two different topics are examined. First some different measurement methods are compared concerning cost efficiency, accuracy, and speed and later measurements are carried out on a mobile platform. </p><p>The output power from the mobile platform is controlled by three parameters and the influence on the output power when varying those parameters is investigated and presented. Furthermore, two methods of improving the speed of the calibration are presented. </p><p>The first one aims to decrease the number of bursts to average over as much as possible. The conclusion is that 10-20 bursts are enough for GMSK modulation and about five bursts for 8PSK modulation. The purpose of the second investigation is to examine the possibility to measure the output power in one modulation and frequency band, and then calculate the output power in the other bands. The conclusion in this case is that, based on the units investigated, it is possible for some values of the parameters and in some frequency bands. However, more units need to be included in the basic data for decision-making and it is possible that the hardware variation is too large.</p>

<p>The Global System for Mobile Communications (GSM) is the most widely used cellular technology in the world. Approximately 800 million people around the world are using GSM for different purposes, but mostly for voice communication and SMS. For GSM, like many other widely used systems, security is crucial. The security involves mechanisms used to protect the different shareholders, like subscribers and service providers. The aspects of security that this report covers are mainly anonymity, authentication and confidentiality. </p><p>The important aspects of the system that need protection are described, along with the implementation of mechanisms used for the protection. It appears that many of the very valuable aspects of GSM can be attacked. </p><p>The anonymity of a GSM user is compromised resulting in the attacker being able to observe the time, rate, length, sources or destinations of e g calls. Even tracking a subscriber’s movements becomes possible. However, a passive attack is not sufficient to perform these attacks. The attacker needs to mount an active attack using equipment offering base station functionality. </p><p>Authentication is a crucial aspect of a wireless communication system due to the nature of the medium used, i e the radio link that is available to every one and not only the legitimate entities. Even the authentication mechanisms are attacked. It is possible to clone a subscription either by having physical access to the smart card or over the air interface. Cloning a subscription over the air requires base station functionality. </p><p>The most obvious threat against communication systems is eavesdropping on conversations. The privacy of GSM conversations is protected using some version of the A5 algorithm. There are several impressive cryptanalytical attacks against these algorithms, that break the encryption and make it possible to eavesdrop in real-time. Most of these algorithms require, however, extensive computation power and unrealistic quantities of known plaintext, which make it difficult to use them in practice. Difficulties using cryptanalytical attacks to break the confidentiality of GSM calls does not mean that conversations are well protected. Loopholes in the protocols used in GSM make it possible for an outsider, with access to sufficient equipment, to eavesdrop on conversations in real-time. </p><p>In the presence of these threats and vulnerabilities it is justified to wonder whether GSM provides sufficient security for users with very valuable information to communicate. These users may be military organisations, senior management personnel in large companies etc. GSM’s current security model does note provide sufficient protection for these entities. An additional layer of security should be added to the current security model.</p>