Méthodes de transmission d'images optimisées utilisant des techniques de communication numériques avancées pour les systèmes multi-antennes

Méthodes de transmission d'images optimisées utilisant des techniques de communication numériques avancées pour les systèmes multi-antennes PDF Author: Maroua Mhamdi
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Languages : fr
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Cette thèse est consacrée à l'amélioration des performances de codage/décodage de systèmes de transmission d'images fixes sur des canaux bruités et réalistes. Nous proposons, à cet effet, le développement de méthodes de transmission d'images optimisées en se focalisant sur les deux couches application et physique des réseaux sans fil. Au niveau de la couche application et afin d'assurer une bonne qualité de service, on utilise des algorithmes de compression efficaces permettant au récepteur de reconstruire l'image avec un maximum de fidélité (JPEG2000 et JPWL). Afin d'assurer une transmission sur des canaux sans fil avec un minimum de TEB à la réception, des techniques de transmission, de codage et de modulation avancées sont utilisées au niveau de la couche physique (système MIMO-OFDM, modulation adaptative, CCE, etc). Dans un premier temps, nous proposons un système de transmission robuste d'images codées JPWL intégrant un schéma de décodage conjoint source-canal basé sur des techniques de décodage à entrées pondérées. On considère, ensuite, l'optimisation d'une chaîne de transmission d'images sur un canal MIMO-OFDM sans fil réaliste. La stratégie de transmission d'images optimisée s'appuie sur des techniques de décodage à entrées pondérées et une approche d'adaptation de lien. Ainsi, le schéma de transmission proposé offre la possibilité de mettre en oeuvre conjointement de l'UEP, de l'UPA, de la modulation adaptative, du codage de source adaptatif et de décodage conjoint pour améliorer la qualité de l'image à la réception. Dans une seconde partie, nous proposons un système robuste de transmission de flux progressifs basé sur le principe de turbo décodage itératif de codes concaténés offrant une stratégie de protection inégale de données. Ainsi, l'originalité de cette étude consiste à proposer des solutions performantes d'optimisation globale d'une chaîne de communication numérique pour améliorer la qualité de transmission.

OFDM/OQAM

OFDM/OQAM PDF Author: Chrislin Lele
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Languages : fr
Pages : 197

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Les recherches en communications numériques ont dans leur objectif d'augmenter le débit des systèmes de transmission avec des réalisations à faible complexité d'implémentation. En présence de canaux multi-trajets, les systèmes multiporteuses, notamment le CP-OFDM, sont de plus en plus utilisés car ils offrent un excellent compromis entre débits élevés et faible complexité d'implementation. De plus, comparées aux systèmes monoporteuses, les technologies multiporteuses permettent une meilleure exploitation de la diversité fréquentielle du canal de communication. Les standards ADSL, IEEE802.11a ... reposent déjà sur la technologie CP-OFDM et les nouveaux standards, comme IEEE802.11n, combinent le CP-OFDM avec les technologies MIMO pour améliorer les débits de transmission et exploiter efficacement la diversité spatiale du canal. Par ailleurs, dans la plupart des systèmes, le canal de communication doit être partagé entre plusieurs utilisateurs, d'où la nécessité de recourir aux techniques d'accès. Le CDMA est l'une des techniques d'accès les plus prometteuses et sa combinaison avec le CP-OFDM a donné lieu au MC-CDMA. Cependant, le CP-OFDM a deux inconvénients majeurs. Premièrement, l'utilisation du CP correspond à une perte d'information utile car la function CP est de l'information redondante. Et, deuxièmement, le filtre de transmission utilisé en CP-OFDM est la fonction porte autrement dit une fonction mal localisée en fréquence. L'implication directe de cette mauvaise localisation est la difficulté de faire respecter par le CP-OFDM des spécifications de masque d'émission contraignantes. En particulier, pour éviter les interférences avec les systèmes voisins en fréquence, les fréquences nulles sont en général insérées aux bords du spectre d'émission d'où une perte d'informations utiles. Pour remédier à ces inconvénients, l'OFDM/OQAM semble être une bonne alternative. En effet, la modulation OFDM/OQAM n'utilise pas de CP et elle offre la possibilité d'utiliser différents types de filtre prototype. L'OFDM/OQAM repose pour cela sur une orthogonalité réelle contrairement au CP-OFDM qui utilise une orthogonalité complexe. Le but de cette thèse est dans une première partie de montrer qu'il est possible dans certaines conditions, de réaliser une égalisation à un coefficient en OFDM/OQAM comme en CP-OFDM. Nous présentons dans ce cadre des méthodes d'estimation de canaux en OFDM/OQAM suivant les modes préambule et pilotes répartis. Les performances de ces méthodes d'estimation sont comparées à celles utilisées pour les systèmes CP-OFDM. Dans la suite de la thèse, nous analysons la combinaison OFDM/OQAM et CDMA, avec notamment la possibilité d'obtenir une orthogonalité complexe en OFDM/OQAM grâce aux codes de Walsh-Hadamard. Une comparaison avec le système MC-CDMA est effectuée. Un dernier axe d'étude concerne les systèmes multi-antennes. Nous analysons notamment les gains de diversité spatiale et l'augmentation des débits de transmission. Ensuite nous nous intéressons à la combinaison OFDM/OQAM et MIMO. Nous examinons la possibilité ou non d'appliquer à l'OFDM/OQAM les schémas de multiplexage spatial et ceux de type Alamouti.

ETUDE ET REALISATION D'UN SYSTEME DE TRANSMISSION D'IMAGES NUMERIQUES A BAS DEBIT

ETUDE ET REALISATION D'UN SYSTEME DE TRANSMISSION D'IMAGES NUMERIQUES A BAS DEBIT PDF Author: YILI.. ZHAO
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Techniques de transmission et de modélisation de canal pour les systèmes de communications multi-antennes

Techniques de transmission et de modélisation de canal pour les systèmes de communications multi-antennes PDF Author: Maxime Guillaud
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Languages : fr
Pages : 143

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Dans cette thèse, différents aspects des communication sans fils multi-antennes (MIMO) sont abordés.Dans un premier temps, nous introduisons l'Etalement Temps-Espace-Fréquence (STFS), un code destiné aux systèmes à multiplexage fréquentiel orthogonal (OFDM), qui maximise l'exploitation de la diversité spatiale, fréquentielle et temporelle. Pour des efficacités spectrales faibles (par exemple utilisant des BPSK), le décodage par Viterbi du STFS, associé à une annulation d'interférence itérative atteint les mêmes performances qu'un code BICM.Dans un second temps, nous considérons l'importance pour l'émetteur de connaître l'état du canal. Un modèle de réciprocité est proposé pour les systèmes à duplexage temporel (TDD), dans lequel les imperfections des composants radio-fréquence sont représentées par des filtres linéaires. A l'issue d'une phase d'apprentissage coopératif (calibration relative), ce modèle permet à l'émetteur de déduire l'état du canal descendant à partir de l'estimation de l'état du canal montant, sans nécéssiter de retour continu d'information. Ce modèle a été validé expérimentalement dans le cas d'un canal SISO. Enfin, la modélisation de l'évolution temporelle des canaux MIMO non plats est envisagée. Un modèle par trajets est utilisé, et une méthode d'identification aveugle est proposée, qui permet de décomposer les variations du canal, pour chaque trajet identifié, en un ensemble de constantes représentant les caractéristiques physiques de l'environnement, et un processus variable dans le temps, structuré (tel que l'effet Doppler), et pouvant être facilement suivi ou prédit. Les performances de cette méthodes sont analysées sur des signaux mesurés

Techniques d'émission multi-antennes pour les systèmes de radio-communication à duplex temporel

Techniques d'émission multi-antennes pour les systèmes de radio-communication à duplex temporel PDF Author: Guillaume Andrieux
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Languages : fr
Pages : 134

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Le travail présenté consiste à développer et appliquer des techniques d'émission multi-antennes afin d'améliorer les performances sur la liaison descendante de l'UMTS-TDD. Les méthodes étudiées reposent sur la connaissance a priori des canaux de propagation. Leurs performances ont été évaluées en utilisant des canaux simulés à l'aide de modèles proposés pour l'UMTS et des canaux réels obtenus lors d'une campagne de mesures.Les méthodes de formation de voies classiques ne prenant pas en compte l'interférence inter-symboles, leurs performances sont limitées. Nous avons alors proposé une méthode originale réduisant conjointement l'interférence multi-utilisateurs et l'interférence inter-symboles. Les performances des méthodes d'émission ont ensuite été analysées dans des conditions réalistes et le gain de capacité apporté par le traitement d'antenne a également été étudié.

Image Transmission Techniques

Image Transmission Techniques PDF Author: William K. Pratt
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Category : Computers
Languages : en
Pages : 314

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Contribution à l'étude des systèmes de communication en liaison descendante muti-antenne mutli-utilisateur avec voie de retour

Contribution à l'étude des systèmes de communication en liaison descendante muti-antenne mutli-utilisateur avec voie de retour PDF Author: Hajer Khanfir
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Languages : fr
Pages : 125

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Les futures générations de réseaux sans fil ont besoin d’une meilleure utilisation des ressources afin de satisfaire la demande croissante en services tels que la voix, le transfert de données et les applications multimédia. Les travaux de cette thèse ont porté sur la maximisation des débits de transmission dans trois différents systèmes multi-antenne en voie descendantes : le premier et le second sont respectivement les systèmes mono-utilisateur et multi-utilisateur avec une connaissance partielle du canal de transmission et le troisième est le système multi-diffusion multi-utilisateur. Pour les deux premiers systèmes, nous avons étudié et comparé deux méthodes de transmission des données sur voies de retour renvoyant respectivement des données quantifiées et non-quantifiées. Pour les systèmes multi-antenne multi-utilisateur, nous avons proposé une technique de réduction du flux sur les voies de retour qui permet à la fois de préserver la diversité multi-utilisateur tout en réduisant la complexité de l’algorithme de sélection des utilisateurs. Une partie de l’algorithme de sélection des utilisateurs proposé est implémenté au niveau des récepteurs. Le flux sur la voie de retour est contrôlé par des seuils fixés par la station de base en fonction du nombre d’utilisateurs dans la cellule. Nous avons montré que dans ce cas les performances du système sont bien plus affectées par la précision de la quantification de la direction que celle de la norme du canal. Nous avons aussi dérivé une borne inférieure sur la somme des capacités du système proposé. Nous avons également étudié les performances des deux systèmes multi-antenne multiutilisateur et mono-utilisateur quand les voies de retours sont altérées par du bruit. Dans le cas du système multi-utilisateur, nous avons proposé un algorithme de réduction de bruit cas du système multi-utilisateur, nous avons proposé un algorithme de réduction de bruit sur les voies de retour. Finalement, dans le cas du système multi-utilisateur multi-diffusion (multicast), nous avons proposé deux algorithmes de sélection des utilisateurs ayant pour objectif de maximiser le débit de l’ensemble des utilisateurs. Le premier algorithme est proposé dans un contexte mono-antenne, alors que le second algorithme est dans un contexte multi-antenne à l’émission. Ces algorithmes ont été étudiés pour une transmission par multiplexage fréquentiel de sous-porteuses orthogonales (OFDM) et permettent également des allocations de ressources optimisées par la sélection des utilisateurs.

Transmission vidéo numérique en multi-résolution

Transmission vidéo numérique en multi-résolution PDF Author: Frédéric Levent
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Languages : fr
Pages : 264

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LA TRANSMISSION NUMERIQUE D'IMAGES DE TELEVISION POSE UN CERTAIN NOMBRE DE PROBLEMES LIES AU FAIT QU'ELLE NECESSITE D'UNE PART UNE BANDE PASSANTE IMPORTANTE ET D'AUTRE PART UN CODAGE ET UNE TRANSMISSION FLEXIBLE DE TELLE SORTE QUE LA RECEPTION S'EFFECTUE A PLUSIEURS NIVEAUX DE QUALITE (CARACTERISANT LA MULTI-RESOLUTION) FONCTION DU TYPE DE RECEPTEUR ET/OU DES CONDITIONS DE TRANSMISSION. NOUS DEVELOPPONS UNE METHODE DE COMPRESSION BASEE SUR L'UTILISATION D'UN FILTRAGE EN SOUS-BANDES, TRES EFFICACE EN TERMES DE DECORRELATION ET D'IMPLEMENTATION TEMPS REEL, ET D'UNE NOUVELLE METHODE DE QUANTIFICATION OPTIMALE. LES PAS DE QUANTIFICATION OPTIMAUX SONT CALCULES EN FONCTION DE LA PERCEPTION QUE L'IL A DE L'INFORMATION FREQUENTIELLE TRANSMISE ET SUIVANT LE MODELE STATISTIQUE DE LA DISTRIBUTION DES AMPLITUDES DES SOUS-BANDES. A CET EFFET, NOUS PROPOSONS PLUSIEURS METHODES DE DETERMINATION DES PARAMETRES OPTIMAUX POUR LES MODELES STATISTIQUES TESTES. LE SCHEMA DE COMPRESSION QUE NOUS PROPOSONS PERMET D'OBTENIR UN BON COMPROMIS ENTRE QUALITE, DEBIT ET COMPLEXITE DE MISE EN UVRE. LA TRANSMISSION DE L'IMAGE MULTI-RESOLUTION NECESSITE L'UTILISATION D'UNE MODULATION A ETATS DISCRETS DITE EN CONSTELLATION OU LES INFORMATIONS POUR LES DIFFERENTS RECEPTEURS SONT SUPERPOSEES LES UNES AUX AUTRES. L'ADOPTION D'UN TEL SCHEMA DE TRANSMISSION EXIGE UN CODAGE SOURCE ADAPTE. A LA MODULATION RENCONTREE TRADITIONNELLEMENT, NOUS PROPOSONS L'ASSOCIATION D'UN SCHEMA DE CODAGE PARTICULIER BASE SUR LA REQUANTIFICATION DES INFORMATIONS BASSE RESOLUTION POUR LA RECONSTRUCTION DE L'IMAGE HAUTE RESOLUTION. NOUS PROPOSONS UNE ALTERNATIVE TRES INTERESSANTE A CE SCHEMA, CONSTITUEE D'UNE NOUVELLE MODULATION MULTI-RESOLUTION BASEE SUR UNE REPARTITION DIFFERENTE DES INFORMATIONS ET ASSOCIEE A UN CODAGE SOURCE SIMPLIFIE. DANS CE CONTEXTE, NOUS EVALUONS LES APPORTS ET LES CONTRAINTES ENGENDRES PAR L'ADOPTION DES SCHEMAS DE CODAGE ET DE TRANSMISSION MULTI-RESOLUTION PAR RAPPORT AU SCHEMA TRADITIONNEL MONO-RESOLUTION EN TERMES DE QUALITE D'IMAGES RECONSTRUITES ET D'EFFICACITE DE TRANSMISSION.

Algorithmes de traitement d'antenne appliqués aux systèmes de communications numériques à étalement de spectre

Algorithmes de traitement d'antenne appliqués aux systèmes de communications numériques à étalement de spectre PDF Author: Joël Bertrand
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Languages : fr
Pages : 298

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Ce rapport de thèse traite d'algorithme de modulation et de démodulation utilisables sur une station de base possédant un réseau d'antennes tant en émission qu'en réception et s'insérant dans un système de radiocommunication mobile utilisant la technique d'accès multiple à répartition par les codes. Dans un premier temps, nous nous attachons à l'élaboration d'un algorithme de réception spatio-temporel tendant à réduire les interférences issues des mobiles autres que d'intérêt. Cet algorithme prend place à côté d'un démodulateur de type Rake2D - algorithme de référence - dans un simulateur permettant de dépouiller des signaux réels. Après une synchronisation en temps et en fréquence des signaux à démoduler, les taux d'erreurs donnés par l'algorithme anti-références sont comparés à ceux de l'algorithme de référence. Le gain de performance en terme de taux d'erreur de l'algorithme de référence. Le gain de performance en terme de taux d'erreur de l'algorithme anti-interférence étant faible vis à vis du récepteur de référence que nous avons choisi, nous proposons un nouveau critère de réception, permettant d'aboutir à un récepteur spatio-temporel, optimal, linéaire et multiulisateur. La structure finalement obtenue est celle du récepteur MLSE validée par un ensemble de simulations numériques sur des signaux synthètiques utilisant des codes d'étalement non cycliques. Par la suite, nous quitterons les algorithmes de réception pour les algorithmes d'émission. Nous proposons alors un algorithme purement spatial calculant au mieux les pondérations d'antennes et les puissances à émettre en direction des différents mobiles d'une cellule. Cet algorithme - dit algorithme de l'obèle - converge vers la valeur optimale des pondérations d'antennes et des puissances émises pour chaque récepteur mobile. Les performances de cet algorithme sont évaluées en terme de puissance émise.

Conception et modèlisattion d'un système de communication multi-utilisateurs basé sur la technique Ultra Large Bande

Conception et modèlisattion d'un système de communication multi-utilisateurs basé sur la technique Ultra Large Bande PDF Author: Abdellah Lamari
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Languages : fr
Pages : 185

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La technologie Ultra Large Bande est une technique de modulation radio basée sur l'émission d’impulsions de très courte durée assurant une transmission (sans porteuse) robuste dans un canal multi trajets dense avec un débit important et une bonne résolution. Elle offre une bonne et unique opportunité pour hybrider les fonctionnalités de localisation et de communications numériques sans fil. Les technologies de transmission et de localisation actuellement mises en œuvre ne permettent d’atteindre ni une précision de localisation suffisante, ni de réaliser une communication à débit moyen avec une portée importante. L’objectif du travail est d’explorer une technique basée sur des nouvelles formes d’ondes de Gegenbauer modifiées (MGF), assurant l’accès multiple pour des applications de détection d’obstacles (radar), de positionnement (dans les zones non couverte par le GPS) et de transmission de données pour les transports terrestres. Le système multi-bandes ultra large bande proposé dans cette thèse doit exploiter efficacement le gabarit de puissance imposé par les organismes internationaux comme la FCC et l’ETSI.