Algorithmes de discrimination de signaux pour la radio cognitive

Signal discrimination algorithms for cognitive radio

• Auteur / Autrice : Abdelaziz Bouzegzi
• Direction : Philippe Ciblat, Pierre Jallon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Electronique et communications
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Paris, Télécom ParisTech

Mots clés

Mots clés contrôlés

Multiplexage par répartition orthogonale de la fréquence

Systèmes de télécommunications à large bande

Radio cognitive

Résumé

Dans le contexte de la Radio Cognitive, la reconnaissance des systèmes radio relève d’une grande importance (e. G. , Wifi, Wimax, 3GPP/LTE, DVB-T). Nous proposons d’étudier ce problème en se focalisant sur les systèmes basés sur la modulation OFDM largement utilisés actuellement. Nous avons noté que les standards existants diffèrent dans la valeur de l’espacement inter-porteuses utilisée. Par conséquent, nous avons développé des algorithmes qui se basent sur l’estimation de ce paramètre pour réaliser la reconnaissance aveugle du système intercepté. Les approches issues de la littérature et basées essentiellement sur l’utilisation du préfixe cyclique se retrouvent inefficaces dans le cas d’un très court préfixe ou d’un canal de propagation fortement sélectif en fréquence. Ce travail de thèse propose alors des solutions alternatives pour estimer les paramètres d’un signal OFDM en faisant appel à différentes approches : i) le kurtosis normalisé, ii) le principe du maximum de vraisemblance, iii) le filtrage adapté et iv) la cyclostationnarité d’ordre deux. Nous avons démontré la grande efficacité de ces algorithmes avec des conditions de fonctionnement très sévères ( un préfixe cyclique court, un canal de propagation très sélectif en fréquence, non sychronisation temporelle et/ou fréquentielle).

In the context of cognitive radio it is a crucial task to distinguish blindly various wireless systems (e. G. , Wifi, Wimax, 3GPP/LTE, DVB-T) from each others. We focus on the OFDM based systems which differ from their subcarrier spacing used in OFDM modulation. One can thus carry out recognition algorithms based on the value of the subcarrier spacing. Standard approaches developed in the literature rely on the detection of the cyclic prefix which enables to exhibit the value of the used subcarrier spacing. Nevertheless, these approaches fail when either the cyclic prefix duration is small or the channel impulse response is almost as large as the cyclic prefix. Therefore, this thesis proposes new algorithms to estimate the parameters of OFDM modulated signal (especially the subcarrier spacing) relying on i) the normalized kurtosis, ii) the maximum-likelihood principle, iii) the matched filter, and iv) the second-order cyclostationary property. We have shown the strong robustness of proposed algorithms to short cyclic prefix, multipath channel, time offset, and frequency offset.