Contribution à l’étude des systèmes Ultra Large Bande TH-UWB coopératifs
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Date
2018-07-02
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Abstract
Résumé (Français et/ou Anglais) :
Français
Le travail de cette thèse, s’inscrit dans le cadre des réseaux de relais coopératifs dans les communications ultra large bande (UWB). Cette combinaison nommée communication UWB Coopérative (C-UWB) peut booster les performances des systèmes UWB et aider à augmenter la couverture du réseau sans nécessiter une transmission accrue. Cependant, la plupart des modèles des canaux UWB présentent une très longue réponse impulsionnelle ce qui rend le récepteur Rake plus complexe et irréalisable. Par conséquent, nous proposons une nouvelle structure basée sur l’introduction d’un égaliseur de raccourcissement du canal (CSE) au réseau UWB coopératif, avant le récepteur Rake au niveau du relai et à la destination. Cette méthode a pour but d’immuniser le système UWB coopératif contre les interférences entre symbole (ISI) et de réduire la complexité du récepteur Rake. Le travail effectué dans cette thèse porte sur:
- L’introduction de l'état de l'art sur la communication UWB et conception des impulsions luttant contre les interférences à bande étroite (NBI).
- L’étude de la communication coopérative en présentant son intérêt et ses protocoles de relayages conventionnels, ainsi que la stratégie de sélection d’antenne/ relai.
- L’évaluation des performances des systèmes Time-Hopping UWB coopératifs à relais multiples utilisant le protocole de relayage « Decode and Forward », dans différents environnements de canaux UWB IEEE 802.15.4a et en présence des interférences d’accès multiples (MAI).
- La proposition et l’évaluation des performances d’une nouvelle structure basée sur la combinaison du CSE avec le système UWB coopératif à relai équipé de multiple antennes et utilise la stratégie de sélection de la meilleure antenne (AS).
Les résultats de simulation en termes de BER confirment l'efficacité de la méthode proposée non seulement pour combattre les erreurs du canal telle que l'ISI mais aussi pour réduire la complexité du récepteur et rendre le système plus robuste. Ainsi, la stratégie de sélection d'antenne peut atteindre la diversité complète (FD) avec une complexité du système réduite.
Anglais
The work of this thesis is part of the cooperative networks in ultra wide band (UWB) communications. This combination called UWB Cooperative Communication (C-UWB) can boost the performance of UWB systems and help in increasing the network coverage without necessitating increased transmission. However, most models of UWB channels have a very long impulse response which makes the Rake receiver more complex and unrealizable. Therefore, we propose a new structure based on the introduction of a channel shortening equalizer (CSE) to the cooperative UWB network, before the Rake receiver at the relay node and at the destination. This method aims to immunize the cooperative UWB system against inter-symbols interference (ISI) and to reduce the complexity of the Rake receiver. The work done in this thesis focuses on:
- The presentation of UWB communication and design of some pulses for narrow-band interference avoidance (NBI).
- The study of the cooperative communication by presenting its interest and its conventional relaying protocols, as well as the strategy of selection of antenna / relay.
- The evaluation of the performance of multi-relay Cooperative Time Hopping UWB systems using the Decode and Forward relay protocol, in different UWB IEEE 802.15.4a channel environments and in the presence of multiple access interferences (MAI).
- The proposal and performance evaluation of a new structure based on the combination of the CSE with the cooperative UWB system, using relay equipped with multiple antennas and the best antenna selection strategy is performed (AS).
The simulation results in terms of BER confirm the effectiveness of the proposed method not only to combat channel errors such as ISI but also to reduce the complexity of the receiver and make the system more robust. Thus, the antenna selection strategy can achieve full diversity (FD) with reduced system complexity.
Description
Doctorat
