Méthodes de traitement d'antennes pour l'estimation de canaux de propagation

par Hussam Kassem

Thèse de doctorat en Systèmes physiques et métrologie

Sous la direction de Philippe Forster.

Soutenue en 2002

à CNAM .


  • Résumé

    Le travail rapporté dans la thèse concerne le développement et l'étude de méthodes d'estimation du canal en traitement d'antenne. Les résultats de ce travail trouvent des applications dans le domaine des radiocommunications, qui est la première application visée, mais aussi dans la radiolocalisation, le Radar et le Sonar. Après une description physique du canal de propagation multi-capteurs à trajets multiples, les différentes réponses impulsionnelles mises en jeu sont paramétrèes par les caractéristiques recherchées du canal de propagation. Nous en déduisons différentes modélisations allant de la plus fine à la plus rudimentaire. Les bornes de Cramer-Rao (BCR) pour ces différentes paramétisations sont établies de façon à montrer l'apport potentiel de modélisations élaborées. Les performances asymptotiques de l'estimateur du Maximum de Vraissemblance (MV) sont ensuite soigneusement étudiées dans un contexte où les observations ne sont pas stationnaires, et nous établissons la consistance et l'efficacité de l'estimateur du MV sous certaines hypothèses. La méthode MV est toutefois difficiel à mettre en oeuvre, et nous développons une méthode originale du MV approché MCOMET (Mean and COvariance Matching Estimation Techniques). Enfin, des simulations viennent confirmer les résultats attendus, et des expérimentations sur signaux réels mettent en évidence une très forte ŕéduction de taux d'erreurs grâce à l'utilisation du modèle structuré de canal.


  • Résumé

    This thesis relates. The development and the study of channel estimation methods in array processing. The results of this work find applications in the field of the radiocommunications, which is the first application concerned, but also in the radio localization, Radar and Sonar. After a physical description of the multipath antenna array propagation channel, the different used impluse responses are parameterized by the required characteristics of the propagation channel. We deduce different models from the finest tot the coarsest. The Cramer-Rao Bounds (CRB) for the different parameterizations are established in order to show the potential contribution of the elaborated models. The asymptotic performances of the Maximum Likehood (ML) estimator are then carefully studied in the context where observations are not stationary, and we establish the consistency and the efficacity of the ML estimator under certain assumptions. The ML method is however difficult to implement, and we develop an approximate original ML method called MCOMET (Mean and COvariance Matching Estimation Techniques). Finally, by mean of simulations we confirm the awaited results, and experiments on real signals highlight a very strong mitigation of error rate thanks to the utilization of a structured model of the chanel.

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Informations

  • Détails : 150p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : bibliogr. p. 147-150

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  • Bibliothèque : Conservatoire national des arts et métiers (Paris). Bibliothèque Centrale.
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  • Cote : Th A 443
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  • Cote : Th A 443 double

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