Recepteur numerique pour systems a base de modulations codees en treillis : algorithmes et architecture

par Marie-Laure Boucheret

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de Jean-Claude Belfiore.

Soutenue en 1997

à l'ENST .

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  • Résumé

    Nous nous interessons dans le cadre de cette these a la transmission des telemesures issues des satellites d'observation de la terre (cas 1) et a celle issues de petits satellites (cas 2). Afin d'ameliorer l'efficacite spectrale (cas 1) ou l'efficacite en puissance (cas 2) la modulation utilisee actuellement (mdp4) est remplacee par une modulation codee multidimensionnelle rotationnellement invariante (4mdp16 dans le premier cas et 4mdp8 dans le deuxieme). Ce travail de recherche est essentiellement consacre a l'etude du recepteur numerique (aspects algorithmes et architecture) associe a ces nouveaux schemas de transmission. Concernant la partie algorithmique, nous nous interessons plus particulierement a la partie critique : la recuperation de la porteuse (frequence et phase). Pour la synchronisation en phase, le faible eb/no nominal conduit a des taux d'erreur binaires eleves sur les decisions utilisees dans les algorithmes dd, et donc de mauvaises performances de ces derniers. Nous proposons deux solutions pour augmenter la fiabilite des decisions : l'utilisation de tentative decisions (td) plus ou moins retardees et l'utilisation de techniques connues sous le nom de psp (per survivor processing). Dans les deux cas, nous utilisons les sorties du decodeur : les circuits de synchronisation et de decodage sont donc couples. Nous definissons les boucles de phase d'ordre 1 et d'ordre 2 utilisant des detecteurs psp dans le cas des modulations mono et multidimensionnelles. Nous montrons que l'utilisation de detecteur td permet d'obtenir de meilleurs resultats que l'utilisation de detecteurs dd en termes de variance. Par contre, les techniques de psp apportent peu dans la plage de eb/no qui nous interessent. Elles deviennent envisageables pour de tres faibles eb/no. Pour la recuperation de frequence, nous etudions deux detecteurs caracterises par une large plage d'accrochage et des variances elevees. La gigue de frequence residuelle etant un parametre critique, nous proposons d'utiliser pendant la phase d'accrochage en frequence une modulation de phase a deux etats (mdp2) et un detecteur de frequence caracterise par une complexite d'implantation reduite et des variances d'erreur tres inferieures a celles des premiers detecteurs. La correction de la phase de l'horloge symbole ne pose pas de probleme meme a faible rapport signal sur bruit. Nous suggerons l'utilisation du detecteur de gardner. Nous nous interessons ensuite a l'architecture du recepteur. Un point delicat a resoudre est le retard introduit par le filtre de reception si celui ci est implante dans la boucle de phase. Il est necessaire de corriger la phase du signal avant ce filtre a cause des derives de frequence. Nous proposons de modifier la structure de la boucle de phase : l'erreur de frequence est corrigee avec une frequence tres basse avant le filtre de reception, le reste de la boucle de phase etant implantee en coordonnees polaires en aval du filtre.


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  • Détails : 143 p.
  • Annexes : 51 ref.

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