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    Estimation du CFO et des canaux pour les systèmes à porteuses multiples
    (2017-06-08) BESSEGHIER MOKHTAR; Encadreur: DJEBBAR Ahmed Bouzidi
    الملخص (بالعربية) : إن مجال الاتصالات الرقمية اللاسلكية ذات معدل الإرسال العالي في حالة التنقلات السريعة لا يزال مجالا نشطا للغاية للبحوث العلمية التي تهدف إلى تطوير حلول الاتصال دون انقطاعات وتقديم نوعية جيدة من الخدمات للمستخدمين. حاليا تستند عامة أنظمة الاتصالات إلى تقنيتين رئيسيتين: OFDM و MIMO. وهي تستعمل على سبيل المثال في أنظمة الجيل الثالث 3G، والرابع 4G، كما يتم تطويرها لملائمة أنظمة الجيل الخامس .5G يسمح نظام الـMIMO باستخدام شفرات الـSTBC لزيادة قدرة القناة مما يؤثر على معدل الإرسال وكذا تحسين أداء النظام. في حين أن الـOFDM له ميزة تحويل قناة انتقائية التردد إلى عدة قنوات فرعية ضيقة النطاق غير انتقائية التردد، وبالتالي التحايل على واحدة من المشاكل الرئيسية لنظام الـMIMO. ولهذا فإن الجمع بين الـMIMO و الـOFDM يجعل من الممكن استغلال مزايا التقنيتين معا: متانة الوصلة على القنوات الانتقائية للترددات الـOFDM والمتانة على القنوات الغير مرتبطة بالفضاء لأنظمة الـMIMO المشفرة. الهــدف مــن هــذه الدكتــوراه هو تطــوير خوارزميــات منخفضـة التعقيـد جديـدة بغيــة التقديــر المشتـــرك للـCFO وقنــوات الارســـال وهذا باستــخدام التقنيات الــعمياء (Blind) ،الغيــر عميــاء (Training ou No-Blind) والشبــه عميــاء (Semi-Blind) و تستـــــند فقـــط على استـــغلال الخصــــــائص الجوهريـــة لـلـ SISO-OFDM و الـMIMO-OFDM ، و التي هي: الرموز الدليلية (les symboles pilotes) ذات تصميم جديد والحاملات الفرعية الافتراضية(les VSCs). ----------------------------------------------------------------------------------- Résumé (Français et/ou Anglais) : Le domaine de communications numérique sans fils très haut débit dans un contexte de forte mobilité est toujours un domaine de recherche très actif visant à développer des solutions de connectivité sans coupure et offrant une très bonne qualité de service pour les utilisateurs. Aujourd’hui, tous les standards de télécommunications actuels reposent sur deux technologies clefs : l’OFDM et le MIMO. Par exemple elles sont implémentées dans les standards des normes 3G, 4G, et sont envisagées pour la 5G avec de profondes améliorations. Un système MIMO utilisant les codes en blocs spatio-temporels (STBC) permet d’augmenter la capacité du canal donc le débit de transmission et ainsi améliorer les performances du système de transmission. Alors que l’OFDM possède l’avantage de transformer un canal sélectif en fréquence en plusieurs sous-canaux à bandes étroites non-sélectifs en fréquence, permettant ainsi de contourner l’un des problèmes majeur du système MIMO. La combinaison du MIMO et de l’OFDM permet donc d’exploiter les avantages des deux méthodes : la robustesse de la liaison sur des canaux sélectifs en fréquence pour l’OFDM et la robustesse sur des canaux non corrélés en espace pour les MIMO avec codage. L’objectif de cette thèse de doctorat consiste aux développements de nouveaux algorithmes à faible complexité pour l’estimation conjointe du CFO et des canaux utilisant des approches aveugle, non-aveugle et semi-aveugle basées seulement sur l’exploitation des propriétés intrinsèques des systèmes SISO-OFDM et MIMO-OFDM à savoir : les symboles pilotes avec une nouvelle conception et les sous-porteuses virtuels.
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    Reconnaissance de l'environnement radio-mobile par la radio cognitive
    (2020-11-04) DEHRI Brahim; Encadreur: DJEBBAR Ahmed Bouzidi
    Résumé (en Français) : Les recherches dans le domaine de la radio cognitive (CR) ont vu le jour afin de répondre aux besoins de communication de l'armée ainsi qu'aux besoins dans les secteurs de la sécurité publique. La CR partage souvent les mêmes exigences que les opérateurs de télécommunication radio-mobile civile. Une des principales fonctionnalités d'un dispositif de radio cognitive est de prendre conscience de son environnement radioélectrique et de détecter les bandes disponibles. L’objectif du travail effectué dans le cadre de cette thèse de doctorat est de développer un algorithme qui sera utiliser pour l’identification aveugle de modulations numériques pour les systèmes STBC-MIMO et STBC-OFDM. Le processus d’identification de modulation exige quatre étapes : 1- L’extraction des statistiques d’ordre supérieur (HOS) à partir du signal ; 2- Le traitement des HOS (normalisation et utilisation de la PCA pour ne garder qu’un sous ensemble de HOS à grande variance) ; 3- L’utilisation des outils de Pattern Recognition (ANN, SVM, RF et KNN) pour la classification de modulation ; 4- L’amélioration la classification en utilisant un centre de fusion des décisions. Les résultats obtenus montrent l’efficacité de l’algorithme proposé. Les mots clés : Multi-porteuses, Radio cognitive, sondage spectral, identification aveugle de la forme d'onde, antennes multiple, Systèmes multiple-input multiple-output. Abstract (en Anglais) : Research in the field of cognitive radio (CR) has emerged to meet both the military's communication and the public safety sector needs. The CR often share the same requirements as civilian radio-mobile telecommunication operators. One of the main features of a CR device is to be aware of its radio environment and to detect available bands. The objective of the research work in this doctoral thesis is to develop a blind digital modulation identification algorithm that can be used for STBC-MIMO and STBC-OFDM systems. The modulation identification process requires four steps: 1- The extraction of higher order statistics (HOS) from the signal; 2- HOS processing (normalization and use of PCA to keep only a subset of HOS with large variance); 3- The use of Pattern Recognition tools (ANN, SVM, RF and KNN) for modulation classification; 4- The improvement of classification using a decision fusion center. The results obtained show the effectiveness of the proposed algorithm. Keywords: Multi-carrier, Cognitive radio, spectral sounding, blind waveform identification, multiple antennas, multiple-input multiple-output systems.