Sondage de canal SIMO à l'intérieur des bâtiments et formation de faisceaux numérique utilisant des techniques de traitement de signal à haute résolution et corrélateurs cinq-ports

par Adoniran Judson de Barros Braga

Thèse de doctorat en Électronique et communications

Sous la direction de Bernard Huyart et de Jean-Christophe Cousin.

Soutenue en 2006

à Paris, ENST .


  • Résumé

    Le développement de systèmes de communication mobile large bande demandent une connaissance des caractéristiques du canal mobile comme celles du profile de puissance, l’angle d’arrivée et la décalage Doppler des trajets multiples. Un sondeur de canal peut réaliser une caractérisation multidimensionnelle du canal à petite échelle afin de l’appliquer à la modélisation stochastique de canal où à l’évaluation des performances de systèmes de communication. Des instruments capables de réaliser un sondage de canaux de propagation SIMO à l’intérieur des bâtiments sont assemblés, notamment, le réflectomètre Cinq-port utilisé comme démodulateur homodyne de signaux RF et des techniques d’estimation à haute résolution comme MUSIC. Un système de formation de faisceaux qui peut réaliser un filtrage spatial pour de nombreuses applications est aussi implémenté utilisant la plupart de ces outils. Le réflectomètre Cinq-port réalise une conversion directe des signaux RF et utilise un troisième mixeur de redondance pour diminuer la dépendance du système au déséquilibre de phase et amplitude de l’oscillateur local. La procédure d’estimation de la réponse spatio-temporelle du canal est basée sur les algorithmes MUSIC et lissage spatial (2D-SS) sur deux dimensions. Le traitement simultané des données sur les domaines de l’espace et de la fréquence nous permet l’estimation conjointe de l’angle d’arrivée et du retard des trajets multiples même en présence des signaux corrélés. La technique de tracée de rayons est implémentée afin de comparer les paramètres du canal calculé de façon déterministe avec ceux déterminés par le sondage de canaux.

  • Titre traduit

    SIMO channel sounding in indoor environments and digital Beamforming using high-resolution signal processing and Five-Port techniques


  • Résumé

    The development of wideband mobile communication systems requires a better knowledge of the characteristics of the mobile channel as described by its power delay profile, directions of arrival and Doppler shifts of scatterers. A channel sounder can perform a multidimensional small-scale characterization of channels for stochastic modelling or communication system evaluation, such as allowable data rates. The aim of the present study is to assemble a number of instruments that are able to perform the sounding of SIMO propagation channels in indoor environments. Direction finding and beamforming systems are also implemented by using most of these tools, in particular, the Five-port circuit used as a homodyne demodulator of RF signals and high-resolution estimation techniques such as MUSIC. Five-port discriminators use a third redundant mixer to decrease the system dependency from the phase and amplitude unbalance of local oscillators. The directional angle resolved channel impulse response is jointly estimated in the angle and time delay domains by extending the MUSIC algorithm associated with the enhanced 2D-SS technique. The ray-tracing technique is implemented to compare channel parameters resolved deterministically to estimated parameters of an indoor propagation channel resolved by channel sounding. The performance of the beamforming system is tested by measuring the bit error rate for a different number of antenna array elements. We demonstrate the ability of the proposed system to perform spatial filtering and provide higher gain and smaller BER in the useful signal direction even in presence of a strong interference level.

Autre version

Cette thèse a donné lieu à une publication en 2007 par École nationale supérieure des télécommunications à Paris

Sondage de canal SIMO à l'intérieur des bâtiments et formation de faisceaux numérique [sic] utilisant des techniques de traitement de signal à haute résolution et corrélateurs cinq-ports


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La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (239 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 145 réf. bibliogr. Résumé en français et en anglais

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Télécom ParisTech. Bibliothèque scientifique et technique.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 8.73 BARR
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.
Cette thèse a donné lieu à 1 publication .

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Cette thèse a donné lieu à une publication en 2007 par École nationale supérieure des télécommunications à Paris

Informations

  • Sous le titre : Sondage de canal SIMO à l'intérieur des bâtiments et formation de faisceaux numérique [sic] utilisant des techniques de traitement de signal à haute résolution et corrélateurs cinq-ports
  • Dans la collection : ENST , 2006E033 , 0751-1353
  • Détails : 1 vol. (XIII-191 p.)
  • Notes : SIMO = Single input multiple output. Texte en anglais.
  • Annexes : Bibliogr. p. 167-187. Résumé en français et en anglais
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