Bibliothèque de L'IMIST/CNRST

PH.D Université Mohammed V 2016

Pendant ces dernières années, les modulations multiporteuses à base de bancs de filtres (dites FBMC) se sont présentées comme des prétendants potentiels pour les futures générations des systèmes de communication grâce à leurs avantages par rapport aux modulations classiques telles que la célèbre OFDM. En effet, FBMC utilise un filtre FIR bien localisé en fréquence et en temps avec des lobes secondaires réduits, ce qui rend le système moins sensible aux erreurs de synchronisation comparé aux systèmes OFDM. De plus, les techniques FBMC offrent une meilleure efficacité spectrale car elles ne nécessitent pas d’intervalle de garde. Cependant, malgré tous les avantages offerts par les systèmes FBMC, ils souffrent de deux problèmes majeurs. Premièrement, ils sont sensibles aux erreurs de synchronisation comme toutes les modulations multiporteuses. Ensuite, le grand facteur de crête (PAPR) des signaux FBMC les rend très sensibles aux distorsions non linéaires (NLD) causées par les amplificateurs de puissance.
Dans cette thèse, nous présentons deux types de contributions. Le premier concerne une étude pratique des systèmes FBMC non linéaires. Dans cette étude, nous proposons des techniques de réduction du PAPR adaptées aux signaux FBMC. Quatre méthodes sont testées et évaluées en utilisant plusieurs critères d’évaluation tels que la réduction du PAPR, la complexité, la dégradation du taux d’erreurs binaire (BER) et le débit binaire. De plus, l’impact du facteur de chevauchement sur les performances des techniques simulées est également adressé. La seconde partie des contributions porte sur une étude théorique des performances des systèmes FBMC en présence des non linéarités et des erreurs de synchronisation. Pour cette étude, nous avons considéré dans un premier temps un système CMT (Cosine Modulated Multitone) non linéaire et asynchrone pour lequel, une analyse théorique des interférences a été développée. Cette analyse a donné lieu à des expressions analytiques du rapport signal sur interférence (SIR) et du BER. Le modèle proposé est comparé avec d’autres modèles conçus pour d’autres systèmes multiporteuses comme l’OFDM et le SMT (Staggered Multitone) et avec des scénarios différents. Dans la suite de la seconde partie des contributions, un environnement cellulaire avec liaison descendante a été considéré. Le scénario étudié comporte un mobile de référence, une station de base de référence et plusieurs stations de base interférantes. Nous avons développé pour ce scénario des expressions analytiques du SINR (rapport signal sur interférence) et du BER dans le cas d’un canal sélectif en fréquence. Pour réduire la complexité, nous avons utilisé les fonctions génératrices des moments de la puissance des interférences. Les expressions théoriques obtenues sont validées par des simulations et montrent bien la grande sensibilité des systèmes FBMC à l’effet conjoint des erreurs de synchronisation et des NLD.