Etude et construction de codes spatio-temporels algébriques dans le contexte des communications asynchrones par relais coopératifs

par Zahoor Ahmed

Thèse de doctorat en Électronique des hautes fréquences, photonique et systèmes

Sous la direction de Jean-Pierre Cancés et de Vahid Meghdadi Neyshabouri.

Soutenue en 2010

à Limoges .


  • Résumé

    Une des spécificités des communications coopératives par relais sans fil est l’asynchronisme des transmissions. A cause de ces transmissions asynchrones, les méthodes de conception traditionnelles des codes espace-temps distribués sont à revoir si on veut conserver des codes à gains de diversité maximale. Pour éviter ce décalage de synchronisation certains auteurs ont proposé l'utilisation de bandes de garde entre les transmissions successives. Cette technique peut être applicable pour les codes de longueur courte, mais pour de longs mots de code, l'utilisation de bandes de garde réduit considérablement le taux de codage. En travaillant sur cette contrainte de délai pour les codes TAST, Damen et Hammons ont introduit une nouvelle classe de codes TAST qui sont robustes en terme de retards et donc adaptés aux réseaux coopératifs asynchrones. Ces codes préservent leur propriété de rang plein pour des retards arbitraires en réception sur les différentes lignes de la matrice de codage. Bien que les codes distribués TAST mis en place par Damen et Hammons peuvent atteindre le maximum de diversité pour un profil de délai arbitraire, leur longueur temporelle n’est pas optimisée et peut s’avérer prohibitive. Pour aller plus loin dans le travail de Damen et Hammons, notre travail principal de cette thèse a consisté à construire des codes distribués TAST qui pourraient absorber des retards arbitraires et offrir de meilleurs taux de codage avec une longueur minimale. Nos codes proposés sont simples à construire, tolérants en terme de retard, et possèdent une longueur minimale au regard de la taille de la constellation et du nombre d'antennes d’émission et de réception. Nous présentons différentes techniques pour la construction de codes TAST tolérants en retard. Les analyses mathématiques suivies par des simulations réalisées confirment que nos codes à longueur minimale dépassent les performances des codes existants dans la littérature sans pour autant sacrifier la complexité de décodage.

  • Titre traduit

    Study and construction of delay tolerant distributed TAST codes for cooperative wireless networks


  • Résumé

    One of the recent discussed problems of the cooperative communication is the asynchronization of the relaying nodes. Due to the asynchronous transmissions all traditionally designed structure of distributed space-time codes are destroyed at the reception and they loose their reliability (viz. Diversity and coding gain). To avoid this destructive effect some authors have proposed the use of guard bands between successive transmissions. This technique may be applicable for short length codes, but for lengthy codewords, the use of guard bands drastically reduces the code rate. Working on delay constraint of TAST codes, Damen and Hammons introduced a new class of TAST codes which are delay resistant and hence suitable for unsynchronized cooperative network. These codes preserve their rank under arbitrary delays at the reception of different rows of the codeword matrices. Although the distributed TAST codes introduced by Damen and Hammons can achieve maximum diversity under arbitrary delay profile but their delay time is not gnarly. Extending the work of Damen and Hammons, our principal work in this thesis is to build distributed TAST codes which could absorb arbitrary delays and offer better code rates. Our proposed codes are simple in construction, delay tolerant under arbitrary delays, better in rates, feasible in term of constellation size, number of receive/transmit antennas, and decoding complexity. We introduce different techniques for constructing delay tolerant TAST codes. Mathematical analyses followed by computer simulations confirm that our codes with minimum code lengths outperform the existing codes in the literature without sacrificing decoding complexity and other nice characteristics.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (244 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p.237-243

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  • Disponible pour le PEB
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