Cette thèse porte sur la conception d'algorithmes adaptatifs pour des communications sans fil dans un contexte multi-antennes en émission et en réception (MIMO) et en environnement tunnel pour les métros. La technologie MIMO permet de répondre aux besoins de haut débit et de qualité de transmission. Dans les tunnels, ces performances sont réduites en raison de la corrélation spatiale. Dans cette thèse, nous avons étudié les algorithmes de précodage MIMO, qui utilisent la connaissance du canal (CSI) à l'émetteur. Généralement, ces algorithmes nécessitent un lien retour pour transmettre la CSI. Afin de minimiser la perte d'efficacité spectrale due au lien retour, nous avons choisi des précodeurs issus de la littérature qui réduisent le débit sur le lien retour. Nous avons réalisé une chaîne de simulation complète et réaliste afin d'évaluer les performances de ces précodeurs en tenant compte de plusieurs niveaux de quantité et de qualité de la CSI. Les simulations ont été réalisées dans des canaux théoriques et mesurés. Nous avons aussi évalué l'impact du bruit impulsif caractéristique de l'environnement ferroviaire. Nous proposons une borne supérieure théorique de la probabilité d'erreur du précodeur max-dmin dans des environnements décorrelés en présence du bruit impulsif modélisé par une loi de Cauchy ainsi qu'un récepteur adapté à ce bruit. La caractérisation du canal de propagation MIMO en tunnel a aussi permis d'obtenir une connaissance fine des caractéristiques du canal de en fonction de la position dans le tunnel. Ainsi, nous avons donc proposé un précodeur basé sur la connaissance de la matrice de corrélation et étudié la possibilité de supprimer le lien retour. / This thesis focuses on the design of adaptive algorithms for wireless communications in a multiple input multiple output (MIMO) design for subway tunnel environment. MIMO system meet the requirement of high capacity and robustness. However, these performance decreased due to the spatial correlation in tunnels. In this thesis, we studied precoding MIMO algorithms that use the channel state information (CSI) at the transmitter. Generally, these algorithms require feedback from receiver. To minimize the loss of spectral efficiency due to the reverse link, we selected from the literature precoder that reduce the feedback. We conducted a complete and realistic simulation system to evaluate the performance of these precoders taking into account several levels of quantity and quality of the CSI. For simulation, we used both theoretical and measured channels. We also assessed the impact of impulsive noise measured in the railway environment. By assuming a Cauchy law, We propose a receiver and a theoretical upper bound of the error probability of max-dmin precoder in uncorrelated environments. Finally, we proposed a precoder based on knowledge of the correlation matrix and studied the possibility of removing the return link thanks to the knowledge of the channel statistiques based on the localization in the tunnel.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:theses.fr/2014LIL10208 |
| Date | 18 December 2014 |
| Creators | Kwadjane, Jean-Marc |
| Contributors | Lille 1, Berbineau, Marion, Langlais, Charlotte, Vrigneau, Baptiste, Cocheril, Yann |
| Source Sets | Dépôt national des thèses électroniques françaises |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation, Text |
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