Thèse soutenue

Système MIMO de transmission numérique à haut débit en gamme HF (3-30 MHz)
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Auteur / Autrice : Papa Moussa Ndao
Direction : Yvon Erhel
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Traitement du signal et télécommunications
Date : Soutenance en 2011
Etablissement(s) : Rennes 1
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, télécommunications, informatique, signal, systèmes, électronique (Rennes)
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université européenne de Bretagne (2007-2016)

Résumé

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Ce travail décrit la conception d’un système MIMO de transmission numérique à longue portée empruntant le canal ionosphérique. Exploitant la gamme HF (3-30 MHz) le démonstrateur propose une solution originale où la diversité des polarisations émises remplace la diversité spatiale classique, délicate à mettre en oeuvre pour des raisons d’encombrement dans un contexte de longueurs d’onde décamétriques. Dans une première phase, une modélisation de la propagation ionosphérique permet d’évaluer la capacité théorique de plusieurs architectures MIMO sous l’hypothèse de canaux déterministes sélectifs en fréquence. Une solution satisfaisante, réalisant un compromis entre augmentation du débit numérique et complexité, est identifiée : il s’agit d’une architecture MIMO2x2 où l’émission génère deux polarisations circulaires complémentaires. Une deuxième partie décrit le protocole choisi pour la transmission dans un contexte de forme d’onde monoporteuse et présente les simulations de l’ensemble des traitements en réception : synchronisation des blocs de données, estimation du canal, égalisation dans le domaine fréquentiel, décodage. La troisième partie du travail consiste à assembler et tester le démonstrateur au Laboratoire dans une version où les traitement en réception sont implantés en temps différé. Enfin, le système complet est mis en oeuvre sur des transmissions radio d’une portée d’environ 300 km. Ces expérimentations valident le concept de MIMO HF à diversité de polarisation en mettant en évidence un débit numérique atteignant 25. 6 kbits/s et restant compatible avec une bonne qualité de service. Cette valeur dépasse significativement les standards connus (4. 8 à 9. 6 kbits/s)