Algorithmes de traitement d'antenne appliqués aux systèmes de communications numériques à étalement de spectre

Antenna array processing algorithm applied to a numerical spread spectrum

• Auteur / Autrice : Joël Bertrand
• Direction : Maurice Bellanger
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Système physique. Lasers et métrologie
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Paris, CNAM

Mots clés

Mots clés contrôlés

Synchronisation

Radiocommunications mobiles

Antennes adaptatives

Modulation (électronique)

Démodulation (électronique)

Résumé

Ce rapport de thèse traite d'algorithme de modulation et de démodulation utilisables sur une station de base possédant un réseau d'antennes tant en émission qu'en réception et s'insérant dans un système de radiocommunication mobile utilisant la technique d'accès multiple à répartition par les codes. Dans un premier temps, nous nous attachons à l'élaboration d'un algorithme de réception spatio-temporel tendant à réduire les interférences issues des mobiles autres que d'intérêt. Cet algorithme prend place à côté d'un démodulateur de type Rake2D - algorithme de référence - dans un simulateur permettant de dépouiller des signaux réels. Après une synchronisation en temps et en fréquence des signaux à démoduler, les taux d'erreurs donnés par l'algorithme anti-références sont comparés à ceux de l'algorithme de référence. Le gain de performance en terme de taux d'erreur de l'algorithme de référence. Le gain de performance en terme de taux d'erreur de l'algorithme anti-interférence étant faible vis à vis du récepteur de référence que nous avons choisi, nous proposons un nouveau critère de réception, permettant d'aboutir à un récepteur spatio-temporel, optimal, linéaire et multiulisateur. La structure finalement obtenue est celle du récepteur MLSE validée par un ensemble de simulations numériques sur des signaux synthètiques utilisant des codes d'étalement non cycliques. Par la suite, nous quitterons les algorithmes de réception pour les algorithmes d'émission. Nous proposons alors un algorithme purement spatial calculant au mieux les pondérations d'antennes et les puissances à émettre en direction des différents mobiles d'une cellule. Cet algorithme - dit algorithme de l'obèle - converge vers la valeur optimale des pondérations d'antennes et des puissances émises pour chaque récepteur mobile. Les performances de cet algorithme sont évaluées en terme de puissance émise.

This Phd thesis talks about modulation and demodulation algorithms suitable in a base station using antenna array both in uplink and downlink mode and working with a CDMA radiomobile configuration. Firts we will focus on the elaboration of a space-time receiver algorithm which tends to reduce interferences from other mobiles than lose of interests. This algorithm is placed near a Rake2D demodulator (reference algorithm) in a simulator that processes real signals. Once the signals of interest are synchronised in frequency and in time, we compare the error rate of both algorithm. The low gain in term of error rate of the anti-reference algorithm compared to the reference algorithm leads us to propose a new criterion for the receiver. This criterion leads to optimal, linear, multiuser space-time receiver. The final structure is an MLSE receiver that was validated by a whole of numerical simulations based on synthesized signals using non-cyclic spreading codes. In a second time, we leave receiver algorithm to focus on transmitter algorithm. We present a new algorithm which is able to compute power and antenna weights associated to all mobiles in a cell. This algorithm, named Obèle algorithm, converges to the minimum of the configutaion space.