Conception de Systèmes de télécommunication basés sur le paradigme de la Radio Cognitive : application aux Systèmes Ultra Wide Band

par Daniele Domenicali

Thèse de doctorat en Sciences appliquées. Télécommunications

Sous la direction de Maria-Gabriella Di Benedetto et de Zeno Toffano.

Soutenue en 2008

à Paris 11 en cotutelle avec Sapienza universita' di Roma , en partenariat avec Université de Paris-Sud. Faculté des Sciences d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .


  • Résumé

    La thèse propose l’ètude de la performance des systèmes ultra large bande impulse radio à bas dèbit basés sur l’application du paradigme cognitif. Après l’introduction des principes fondamentaux de la radio cognitive et de la technologie uwb, le travail introduit une technique de codage originale, appelée fluid coding , basée sur l’idèe de rendre analogique le choix de l’intervalle de time-hopping. Les résultats des simulations montrent que une amélioration peut être obtenue, en termes de probabilité d’erreur sur le lien, et en termes de robustesse à l’interférence multi-utilisateurs. Le quatrième chapitre de la thèse va s'intéresser à l'utilisation de mécanismes cognitifs dans un réseau UWB. On se place d'entrée dans le cas d'un réseau centralisé avec un noeud central doté de capacité cognitive qui analyse de manière continue le milieu. Les résultats des simulations montrent que la performance en termes de coexistence est significativement améliorée par l’accomplissement du paradigme cognitif. En dernier lieu, nous avons analysé l’effet d’un modèle de bruit non-gaussien adapté aux caractéristiques réelles du bruit d’interférence. Il est alors montré que le bruit d'interférence multiple suit une densité de probabilité de type gaussien généralisée. Les résultats de simulation montrent, qu'en intégrant cette nouvelle forme de densité dans le calcul des métriques d'un algorithme de Viterbi, il est possible d'améliorer très significativement les performances de démodulation.

  • Titre traduit

    Design of UWB Networks based on the application of the Cognitive Radio paradigm


  • Résumé

    This thesis proposes the study of low data rate impulse radio ultra wide band systems characterized by the application the cognitive paradigm. After the introduction of the fundamental principles at the basis of cognitive radio and uwb technology, a new coding technique is introduced, denoted as fluid coding, based on the idea of relaxing the hypothesis of a discrete value for the time shift introduced by the time hopping code. Simulation results show that a better performance can be obtained, in terms of bit error rate and in terms of robustness against multi-user interference. The fourth chapter of the thesis analyses the impact of the introduction of cognitive mechanisms in a UWB network. The considered network is centralized in a node endowed with cognitive capabilities that continuously senses the radio environment. Simulation results show that the performance in terms of network coexistence is significantly improved through the application of the cognitive paradigm. The work also analyses the effect of the adoption of a non-gaussian noise model adapted to the actual characteristics of the interference noise. It is shown that the multi-user interference noise is appropriately represented using a generalized gaussian distribution. Simulation results show that, using the generalized gaussian model to evaluate an adapted metric for the Viterbi algorithm, it is possible to improve significantly the performance of the demodulation process.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (182 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 107-114

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2008)13
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