Formation de faisceaux hybride par l’utilisation massive d’antennes pour les réseaux de capteurs fixes

Hybrid beamforming using massive antenna arrays for fixed sensor networks

• Auteur / Autrice : Jamal Beiranvand
• Direction : Vahid Meghdadi Neyshabouri, Cyrille Ménudier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et ingénierie pour l’information
• Date : Soutenance le 30/06/2023
• Etablissement(s) : Limoges
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et Ingénierie (Limoges ; 2022-)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : XLIM
• Jury : Président / Présidente : Cyril Nicolas Decroze
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Vahid Meghdadi Neyshabouri, Cyrille Ménudier, Guillaume Ferré, Didier Le Ruyet, Bartolo Scanavino
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Guillaume Ferré, Didier Le Ruyet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Systèmes à entrées multiples et à sorties multiples

Radiofréquences

Antennes-réseaux

Mots clés libres

Systèmes Massive MIMO

Beamforming hybride

Déphaseurs fixes

Commutateurs

Massive MIMO systems

Hybrid beamforming

Fixed phase shifter

Switch

Résumé

Cette thèse présente une étude complète du beamforming hybride pour les systèmes massive MIMO à ondes millimétriques utilisant des déphaseurs fixes et des commutateurs. L’objectif principal de cette étude est de gérer le compromis entre la complexité de calcul et de matériel. À cette fin, la thèse propose divers algorithmes et architectures de système pour différents scénarios de transmission. Les approches proposées permettent une réduction significative de la complexité matérielle par rapport au beamforming entièrement numérique, tout en atteignant une performance proche de l’optimal. Les contributions de cette thèse s’étendent aux aspects théoriques et pratiques des systèmes massive MIMO à ondes millimétriques et fournissent des connaissances précieuses sur la conception et la mise en œuvre d’architectures de beamforming hybrides.

This thesis presents a comprehensive study of hybrid beamforming for mmWave massive MIMO systems using fixed phase shifters and switches. The primary objective of this study is to handle the trade-off between computational and hardware complexity. Towards this end, the thesis proposes various algorithms and system architectures for different transmission scenarios. The proposed approaches achieve a significant reduction in hardware complexity compared to full-digital beamforming, while still achieving near-optimal performance. The contributions of this thesis extend to both theoretical and practical aspects of mmWave massive MIMO systems and provide valuable insights into the design and implementation of hybrid beamforming architectures.