Système MIMO précodés optimisant la distance minimale : Etude des performances et extension du nombre de voies

par Baptiste Vrigneau

Thèse de doctorat en Sciences et technologies de l'information et de la communication. Communications numériques

Sous la direction de Gilles Burel.

Soutenue en 2006

à Brest .


  • Résumé

    Les systèmes multi-antennaires (Multiple-Input Multiple-Ouput) dans le domaine des communications numériques permettent d'améliorer la transmission des données selon deux paramètres antagonistes : le débit d'information et la fiabilité de transmission (Probabilité d'Erreurs Binaire moyenne). Avec de tels systèmes, la connaissance du canal à l'émission (Channel State Information) est un point-clé pour diminuer la PEB grâce à différentes stratégies d'allocations de puissance. Ainsi, un précodeur linéaire à l'émission associé à un décodeur linéaire à la réception optimisent un critère pertinent grâce à cette information. Il en résulte une famille importante de précodeurs dénommée "précodeurs diagonaux" : le système MIMO est équivalent à des sous-canaux indépendants. Les critères optimisés sont par exemple la minimisation de l'erreur quadratique moyenne ou la maximisation de la capacité. L'équipe TST a récemment élaboré un nouveau précodeur non diagonal maximisant la distance minimale entre les symboles reçus (max-dmin). L'enjeu de cette thèse est d'estimer les performances en terme de PEB de ce nouveau précodeur et de les i comparer avec les méthodes existantes (code d'Alamouti et précodeurs diagonaux). Nous avons démontré l'ordre de diversité maximal du max-drain puis déterminé une bonne approximation de sa PEB. Le précodeur max-dmin est ensuite associé à de la diversité de polarisation permettant de réduire le coût et l'occupation spatiale d'un système MIMO. Malgré l'introduction de corrélation, les performances du max-dmin sont intéressantes. Nous avons ensuite proposé une extension du précodeur max-dmin permettant de supprimer la limitation à deux sous-canaux.

  • Titre traduit

    MIMO systems with precoders based on minimal distance: performances study and extension of the subchannel number


  • Résumé

    In wireless communications, the Multiple-Input Multiple-Ouput (MIMO) systems constitute an efficient way to significantly enhance data transmission according to two main, though antagonistic, parameters: the spectral efficiency and reliability assessed from the average binary error probability (BEP). With such systems the knowledge of the channel state information (CSI) at the transmitter side is paramount to lower reduce the BEP through différent stratégies of power allocation. Indeed, once the CSI has been fully (or perfectly) known, a linear precoder at the transmit side and a linear decoder at the receive side can be designed for subséquent association by optimizing one among the following criteria: minimum mean square error (MMSE) or the capacity. Their respective optimisations have led to a family of diagonal precoders: the MIMO system is équivalent to indépendant SISO subchannels. Recently, a new no-diagonal precoder designed within our laboratory optimizes the minimal Euclidean distance between receive symbols. This thesis work was aimed at estimating the BEP of this precoder for comparison with other methods (Alamouti's code and diagonal precoders). We demonstrated the maximal diversity order of the max¬dmin, and then gave a tight BEP approximation. Moreover, the spatial dimensions and the final cost of a MIMO device were reduced by associating of the precoder max-dmin with polarity diversity. Despite the corrélation induced by this system, the max-dmin performances are still worth being considered. We also proposed an extension of the max-dmin to more than two sub-channels in order to exploit larger MIMO systems

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Informations

  • Détails : 1 vol. (164 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.[155]-161. Index

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Bretagne Occidentale. Service commun de la documentation Section Droit-Sciences-STAPS.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TBRC2006/35
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