Récepteurs itératifs pour les systèmes MIMO (Multiple-Input Multiple-Input)

par Noura Sellami

Thèse de doctorat en Traitement du signal

Sous la direction de Inbar Fijalkow.

Soutenue en 2002

à Cergy-Pontoise .


  • Résumé

    Ce travail porte sur l'étude des systèmes MIMO (multiple-input multiple-output) codés et plus particulièrement les méthodes d'égalisation et de décodage adaptées à ces systèmes. Nous optons à l'émission pour un système utilisant le multiplexage spatial via la structure BICM (Bit Interleaved Coded Modulation). La présence des entrelaceurs rend la réception optimale (égalisation et décodage conjoints) trop complexe. Afin de réaliser un bon compromis complexité/performance, nous proposons d'utiliser une structure de réception itérative. Dans le cas où le canal est sélectif en fréquence, l'égaliseur doit effectuer une égalisation temporelle en plus de l'égalisation spatiale. L'égaliseur optimal est généralement trop complexe dans ce cas. Ainsi, nous proposons pour réaliser un bon compromis complexité/performance d'utiliser l'égaliseur Liste-MAP qui est une version sous-optimale de l'égaliseur MAP basée sur la réduction des états du treillis et le traitement par survivants (PSP : Per Survivor Processing). Afin de lutter contre la propagation d'erreur, nous proposons d'utiliser un filtre adapté blanchissant qui permet de concentrer l'énergie du canal sur ses premiers coefficients. Enfin, nous nous intéressons au problème de l'estimation du canal dans le cas du canal sélectif en fréquence. Nous montrons que les erreurs d'estimation du canal sont équivalentes à une perte en rapport signal à bruit et nous donnons une approximation de cette perte. Puis, nous proposons pour améliorer la première estimation du canal, effectuée en utilisant les séquences d'apprentissage, d'utiliser l'algorithme EM (Expectation Maximisation) en l'intégrant dans notre récepteur itératif. Cette étude est ensuite étendue au cas des systèmes CDMA.


  • Résumé

    In this work, we studied coded MIMO (multiple-input multiple-output) systems, in particular equalization and decoding methods. We choose to use at the transmitter a system based on spatial multiplexing using BICM (Bit Interleaved Coded Modulation) structure. Because of the presence of interleavers, the optimal receiver, based on joint equalization and decoding, is too complex. In order to achieve a good complexity/performance trade-off, we propose to use an iterative receiver. When the channel is frequency selective, the equalizer has to perform time equalization in addition to spatial one. The optimal equalizer is too complex in this case. In order to achieve a good complexity/performance trade-off, we consider a List-type MAP equalizer which is a sub optimal version of the MAP equalizer based on state reduction and Per Survivor Processing (PSP). In order to fight against error propagation, we propose to use a Whitened Matched Filter which concentrates the channel energy on its first taps. In the last part, we study channel estimation when the MIMO channel is frequency selective. First, we show that channel estimation errors are equivalent to a loss in signal to noise ratio and we provide an approximation of this loss. Then, in order to improve the first channel estimation performed using training sequences, we propose to integrate the EM (Expectation Maximisation) algorithm in our iterative receiver. This study is then extended to CDMA systems.

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Informations

  • Détails : 139 f.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 74 réf.

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  • Bibliothèque : Université de Cergy-Pontoise. Service commune de la documentation. Bibliothèque universitaire de Neuville.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS CERG (2002) SEL
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