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Etude de nouvelles méthodes de design, d'implémentation, de synchronisation et d'égalisation pour le système de modulation FBMC/OQAM

16 Janvier 2012


Catégorie : Soutenance de thèse


"Etude de nouvelles méthodes de design, d'implémentation, de synchronisation et d'égalisation pour le système de modulation FBMC/OQAM". Soutenance de thèse de Youssef Dandach.

 

Résumé

Cette thèse a pour principal objectif l’étude d’une modulation multiporteuse alternative à l’OFDM et connue actuellement sous le nom d’OFDM/OffsetQAM, ou encore, en relationavec ses réalisations sous forme de bancs de filtres, par l’acronyme FBMC/OQAM. Une premièredifférence importante entre l’OFDM et cette variante est liée au codage OQAM, quiintroduit un décalage temporel entre la partie réelle et imaginaire des symboles de donnéescomplexes à transmettre. Cette thèse rappelle les caractéristiques essentielles de la modulation monoporteuse OQAM et étudie ses liens avec la modulation multiporteuses FBMC/OQAM, où chaque sous-porteuse est modulée en OQAM. A la différence de l’OFDM conventionnel, la modulation FBMC/OQAM peut, avec un filtre prototype approprié, fournir une forme d’onde bien localisée en temps et fréquence, ce qui lui permet de fonctionner sans l’ajoutd’un préfixe cyclique (CP), et donc sans perte d’efficacité spectrale. Nous proposons dans cette thèse une nouvelle méthode d’optimisation de ce filtre prototype permettant d’assurer un compromis entre ses mesures de localisation en temps et en fréquence, tout en assurant sa parfaite orthogonalité. Dans la structure de bancs de filtres modulés du FBMC/OQAM, le fait de séparer partie réelle et imaginaire des données font que dans la réalisation sous forme d’algorithmes rapides, les transformées de Fourier rapides (FFT) doivent fonctionner à une cadence double de celle nécessaire à l’OFDM. Dans cette thèse, nous mettons en évidence une propriété du signal FBMC/OQAM qui, tout en préservant la contrainte de causalité, aboutit à une réduction importante, de l’ordre 2, de la complexité opératoire du modulateur. Pour le système FBMC/OQAM, par rapport à l’OFDM, l’avantage en termes de localisation fréquentielle s’obtient grâce à l’utilisation d’un filtre suffisamment long et au prix d’un recouvrement en temps des fonctions de base du signal multiporteuse généré par le modulateur. Ce recouvrement peut-être pénalisant dans le cas d’une transmission sous forme de paquets courts. Nous proposons une solution, en OQAM et en FBMC/OQAM, à ce problème potentiel avec des mises en oeuvre où la longueur de paquets n’excède pas la durée des données utiles, tout en assurant l’orthogonalité parfaite dans des conditions de transmission idéales. Cette thèse traite également de la synchronisation temporelle et fréquentielle du signal FBMC/OQAM lorsque celle-ci peut s’effectuer à partir de données pilotes transmises sous forme de préambule. Les méthodes proposées utilisent des propriétés du signal FBMC/OQAM et se traduisent à la fois par l’obtention de préambules très courts et des estimateurs à faible complexité. Finalement, deux familles de méthodes aveugles sont proposée pour identifier le canal de propagation lors de la transmission du FBMC/OQAM. L’identification est traitée dans le domaine fréquentiel en exploitant les statistiques d’ordre deux ou quatre.

Soutenance

Soutenance à Orange Labs-Rennes le 13 janvier 2012 devant le jury composé de :

  • Jaques PALICOT, Professeur à SUPELEC/ examinateur
  • Philippe CIBLAT, Professeur à l’ENST/ rapporteur
  • Didier LE RUYET, Professeur au CNAM/ rapporteur
  • Bruno JAHAN, Chef de projet à Orange Labs/ examinateur
  • Pierre SIOHAN, Expert à Orange/ directeur de thèse
  • Laurent ALBERA, Maître de conférences à Rennes1 / co-directeur de thèse