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Le décodage Souple des codes de RS
Doctorant : Andrzej KABAT
Encadrant : Frédéric GUILLOUD
Directeur de thèse : Ramesh PYNDIAH
L'algorithme « Ordered Statistic Decoding » (OSD) est un algorithme de
décodage souple de codes linéaires, en particulier de codes RS. Pour
des codes longs il est difficile de trouver un compromis satisfaisant
entre la bonne performance et la faible complexité en utilisant cet
algorithme.
Afin d'éviter ce problème nous proposons un nouveau algorithme
construit à la base de l'algorithme OSD. L'utilisation de la
distribution du module d'amplitude du signal reçu et l'introduction
d'un critère d'arrêt très efficace rendent le nouveau algorithme plus
performant et moins complexe par rapport à l'algorithme OSD.
Dans ce travail nous comparons la performance et la complexité de ces
deux algorithmes pour le code RS (255,239,17).
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Implementation des codes LDPC
Doctorant : Jean-Baptiste DORE
Encadrants : Hamon Marie-Hélène et Pénard Pierre
Directeur de thèse : Ramesh PYNDIAH
Une méthode de construction de codes de type LDPC est proposée. Cette méthode de construction tient compte à la fois des contraintes de performances du code mais intègre aussi des contraintes liées à une architecture matérielle. Un exemple sera illustré sur un code dont la matrice de contrôle de parité est construite à partir de matrices identité circulairement permutées. Nous illustrerons comment une construction sous contrainte du code permet une augmentation du débit d'un décodeur non parallélisé.
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Les codes Spatio-Temporels Correcteurs d'Erreurs
Doctorant : Massinissa LALAM
Encadrantes : Karine AMIS, Dominique LE ROUX
Directeur de thèse : Ramesh PYNDIAH
Ces dernières années les systèmes à antennes multiples, plus classiquement appelés systèmes MIMO, ont regagné l'intérêt de la communauté scientifique. De nombreuses recherches ont visé essentiellement à améliorer la qualité d'une transmission (portée, robustesse, .) et/ou la quantité d'information transmise (débit utile, .) à l'aide de structures de codage adaptées à ce contexte d'antennes multiples. Dans les structures de codage MIMO généralement mises en ouvre un seul de ces deux aspects est privilégié. Dans cette présentation, on propose une nouvelle famille de codes spatio-temporels offrant un bon compromis entre la qualité de la transmission et la quantité d'information utile transmise. Ces codes, appelés codes spatio-temporels correcteurs d'erreurs, exploitent la linéarité d'un code correcteur d'erreurs afin de créer une redondance spatio-temporelle qui sera exploitée en réception.
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Solutions MIMO pour le standard IEEE 802.16e
Doctorant : Patricia Armando
Encadrantes : Karine AMIS, Dominique LE ROUX
Directeur de thèse : Ramesh PYNDIAH
Le standard IEEE 802.16e ou WiMax définit l'interface air pour des systèmes d'accès radio large bande fixes ou mobiles. Par rapport aux versions précédentes, la mobilité des abonnés est autorisée. Deux techniques de modulation sont disponibles : mono-porteuse et multi-porteuses dite OFDM. Pour augmenter le débit et/ou améliorer la qualité de transmission, un mode MIMO est proposé. Différents codes spatio-temporels en bloc appelés STBC (Space Time Block Code) sont par ailleurs définis.
Dans cette thèse, nous envisageons la comparaison à même efficacité spectrale des modulations multi-porteuses et mono-porteuse pour un système MIMO avec code espace-temps dans un contexte WiMax. Dans les deux cas, le traitement de l'interférence entre symboles générée par les trajets multiples est réalisé par égalisation fréquentielle.
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Turbo-égalisation MIMO
Doctorant : Nicolas LE JOSSE
Encadrants : Christophe LAOT, Karine AMIS
Directeur de thèse : Ramesh PYNDIAH
Basée sur l'utilisation de plusieurs antennes à l'émission et à la
réception, la technologie MIMO (Multiple Input Multiple Output) est
prometteuse de débits élevés et de fiabilités des transmissions
numériques et ce, sans consommer de puissance d'émission ou de
ressources spectrales supplémentaires par rapport aux systèmes SISO
(Single Input Single Output). Aussi, l'augmentation du nombre d'antennes
à l'émission et à la réception nécessite la mise en oeuvre de
traitements plus complexes.
De multiples algorithmes de détection spatio-temporels ont été proposés
et les systèmes itératifs turbo en particulier suscitent un grand
intérêt. Plus particulièrement, les techniques de turbo-égalisation MMSE
(Minimum Mean Square Error) associées à une structure d'émission ST-BICM
(Space Time - Bit Interleaved Coded Modulation), auxquelles nous nous
intéressons, offrent un compromis intéressant entre performance et
complexité.
L'objectif de la présentation est de rendre compte de la diversité
des canaux MIMO que le turbo égaliseur peut restituer dans un contexte
ST-BICM et d'exploiter au mieux ces résultats afin de déterminer des
schémas de récepteurs de faible complexité, compatibles avec les aspects
de réalisations pratiques.
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Synchronisation
Doctorant : Goulven Eynard
Encadrant : Christophe LAOT
Directeur de thèse: Ramesh PYNDIAH
De manière générale, lorsque l'on calcule les performances d'un système de communication numérique synchrone, on suppose implicitement la synchronisation parfaitement établie au niveau du récepteur. En pratique, les performances des systèmes de synchronisation numériques actuels peuvent être éloignées de leurs performances espérées, ce qui a un impact direct sur les performances globales de la chaîne de communication.
Dans cette présentation, on se placera dans le contexte d'une transmission mono-porteuse. On étudiera d'abord l'impact d'une mauvaise estimation des paramètres de rythme et de phase sur les performances d'une chaîne de communication numérique. On examinera ensuite différentes méthodes d'estimation des paramètres de synchronisation:
- L'estimation de type bouclé: On asservit l'estimation des paramètres de synchronisation par un signal d'erreur. L'estimation bouclée permet de suivre une évolution lente des paramètres de synchronisation, mais nécessite un certain temps de convergence. On oppose à cette méthode l'estimation de type direct, obtenue par corrélation de blocs courts de symboles. Dans ce cas de figure, on suppose le paramètre estimé constant sur la durée du bloc. Cette structure a l'avantage de ne pas connaître de phase de convergence.
- L'estimation de type supervisé, où on choisit d'utiliser des séquences pilotes connues au récepteur pour estimer les paramètres de synchronisation. Cette méthode se distingue de l'estimation de type aveugle, ou cette fois-ci on ne se base que sur les statistiques des signaux émis pour estimer les paramètres de synchronisation.
- Enfin, on distinguera les estimateurs dérivés du maximum de vraisemblance des estimateurs issus de techniques ad-hoc.
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Réseaux de données en acoustique sous-marine
Doctorant : Hayat DOUKKALI
Encadrants : Sébastien HOUCKE, Loutfi NUAYMI
Directeur de thèse : Samir SAOUDI
Ce travail porte sur la proposition et la simulation d'un protocole MAC (Medium Access Control) permettant à plusieurs noeuds d'une plateforme pétrolière (ROV, AUV, Caméras fixes, plongeurs,...etc) de partager d'une manière efficace le canal commun.
Dans un premier temps, nous avons adapté le protocole MAC utilisé dans les réseaux sans fils aériens (La norme 802.11 ou WIFI) au cas des canaux acoustiques sous-marins.
Ensuite, pour réduire la consommation d'énergie des batteries et la probabilité de collision, nous avons testé une amélioration de la norme 802.11 qui a été proposée dans la littérature en 2000.
Enfin, pour améliorer les performances de l'adaptation de 802.11 en terme de consommation d'énergie et de probabilité de collision, nous proposons un algorithme de contrôle de puissance.
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Transmission de données à haut débit pour la liaison descendante de l'UMTS
Doctorant : Mohamed ET-TOLBA
Encadrant : Samir SAOUDI
Directeur de thèse : Samir SAOUDI
L'évolution majeur de l'UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), ces dernières années est le HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) qui est basé sur la transmission en mode paquet. Il est conçu pour répondre au besoin en débit des utilisateurs dans la liaison descendante. Le HSDPA permet d'atteindre des débits qui peuvent dépasser 10 Mbits/s. Ceci est possible grâce à l'introduction d'un nouveau canal haut débit appelé HSDSCH (High Speed Downlink Shared Channel). En plus, le HSDPA fait appel à de nouvelles technologies telle que la modulation et codage adaptatifs ainsi que la technique de retransmission HARQ (Hybrid Automatic
reQuest). Ces technologies sont utilisées en application conjointe avec le principe de transmission multicodes.
L'objectif de cette présentation est de décrire le système HSDPA ainsi que le fonctionnement des techniques citées auparavant. Durant cet exposé, nous présenterons quelques résultats de simulations pour mettre en évidence les performances du système HSDPA.
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Parallélisme dans le turbo décodage
Doctorant : Olivier Muller
Département : Electronique
La complexité algorithmique, dégagée par les décodeurs itératifs comme les turbo codes, impose une gestion optimale du parallélisme pour atteindre de hauts débits. Cette présentation explore le parallélisme dans le turbo décodage de codes convolutifs avec l'algorithme BCJR et propose une classification à plusieurs niveaux des techniques de parallélisme. Elle montre également pour le parallélisme de sous-bloc que d'une part l'initialisation par passage de message surpasse l'initialisation par acquisition, et que d'autre part ce parallélisme est inefficace à fort degré de parallélisme. A l'inverse, le parallélisme de décodeur composant s'y révèle très efficace à condition de respecter certaines règles sur la conception de l'entrelaceur.
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Estimation de canal acoustique sous-marin pour la Tomographie Acoustique Océanique
Doctorant : Olivier RABASTE
Encadrant : Thierry CHONAVEL
Directeur de thèse : Thierry CHONAVEL
Le canal acoustique sous-marin est un canal présentant de multiples trajets diversement retardés et atténués. En l'absence d'effets Doppler et dans un contexte d'estimation bayésienne, la réponse impulsionnelle d'un tel canal peut être modlisée par un processus Bernoulli-Gaussien. La maximisation de la vraisemblance a posteriori étant difficile, l'estimation s'effectue au moyen de méthodes de simulation de type MCMC. En présence d'effets Doppler, la structure particulière de la fonction d'ambiguté des squences SBLM utilisées pour l'estimation peut être exploitée afin de découpler l'estimation des paramètres. L'estimation des temps de retard s'effectue alors par application de la méthode sans Doppler aux sorties d'un banc de filtre d cals en fr quence. Les amplitudes et les décalages Doppler sont ensuite obtenus en chaque temps de retard estimé au moyen d'un algorithme de descente. Cette méthode est étendue au cas de trajets simultanés. Les performances sont par ailleurs améliorées au moyen d'une stratégie d'annulation d'interférences.
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Estimation d'un canal multi-trajets via l'algorithme MPM pour les signaux BOC et AltBOC de Galiléo
Doctorant : Fadoua BRAHIM
Encadrant : Thierry CHONAVEL
Directeur de thèse : Thierry CHONAVEL
Les formes d'onde BOC et AltBOC utilisées pour la modulation des signaux Galileo, sont conçues pour permettre une grande précision pour l'estimation des temps de retards. Cependant, leurs fonctions d'autocorrélation présentant des pics secondaires de fortes amplitudes peuvent engendrer des erreurs d'acquisition, en particulier en présence de multitrajets. Afin de détecter le premier trajet, on doit échantillonner à une fréquence élevée. Malheureusement, dans ce cas, le bruit est fortement corrélé. Dans cette présentation, nous comparons plusieurs techniques développées pour l'estimation des canaux à trajets multiples notamment les algorithmes Maximum Posterior Mode (MPM), Expectation Maximisation (EM) et Matching Pursuit (MP) avec la méthode d'acquisition classique pour la synchronisation des signaux satellites dans un environnement à multitrajets tout en considérant la précision et la charge de calcul.
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Détection de réflecteurs dans les images sismiques
Doctorant : Noomane DRISSI
Encadrant : Thierry CHONAVEL
Directeur de thèse : Jean Marc BOUCHER
Les images sismiques présentent des défauts de continuité latérale, dont on pense qu'ils peuvent être corrigés par l'utilisation d'une méthode utilisant les contours actifs. Nous présentons le concept de contour actif et nous particularisons au cas linéique. Nous montrons les difficultés rencontrées et nous proposons une solution utilisant le gradient. Nous terminons par un exemple d'application.
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