Etude et amélioration d'une technique de réception numérique itérative : turbo-égalisation - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2002

Study and improvement of a digital iterative reception technique : turbo-equalization

Etude et amélioration d'une technique de réception numérique itérative : turbo-égalisation

Charlotte Langlais

Résumé

The aim of this thesis is to study and to improve a digital receiver which is called a turbo-equalizer and is based on the turbo principle. This system consists of several functions that treat iteratively different disturbances created by the propagation channel. A special equalizer called the Interference Canceller (IC) build with filters optimized according to the Minimum Mean Square Error (MMSE) criterion combats the InterSymbol Interference (ISI). Then a channel decoder processes the additive noise and the residual ISI. Each function generates soft information about the emitted data that are improved at each treatment. Consequently ISI is progressively cancelled during the iterations.

Thanks to an analogy with the coded modulations, we can explain the influence of the interleaving scheme, which can be performed on the bits or on the symbols of modulation, on the performance of the turbo-equalization for different time selectivity characteristics of the propagation channel. In order to obtain satisfactory performance on the ionospheric channel, whose characteristics are well-known to be difficult, we study different structures and algorithms of the equalizers of the turbo-equalization. We then present the improvements of the demapping without a priori information. A mapping optimization for the demapping function with a priori information is proposed and leads to a gain in Bit Error Rate performance. Finally, we compare the turbo-equalization to three alternative techniques : a system with a turbo-decoder, the COFDM scheme and a turbo-detector with reduced-state trellis, called turbo-DDFSE.
L'objectif de cette thèse est d'étudier et d'améliorer une technique de réception numérique appelée turbo-égalisation et basée sur le principe turbo. Ce système est constitué de plusieurs fonctions qui traitent itérativement les différentes perturbations apportées par le canal de propagation. L'Interférences Entre Symboles (IES) est corrigée par un égaliseur particulier appelé annuleur d'interférences construit à l'aide de filtres optimisés selon le critère de Minimum d'Erreur Quadratique Moyenne (MEQM). Le bruit et l'IES résiduelle sont ensuite traités par un décodeur de canal. Chaque fonction produit une information souple sur les données émises qui est améliorée à chaque traitement. L'IES est ainsi éliminée progressivement au cours des itérations.

Grâce à une analogie avec les modulations codées, nous expliquons l'influence du schéma d'entrelacement, qui peut être réalisé au niveau des bits ou des symboles de modulation, sur les performances de la turbo-égalisation selon les caractéristiques temporelles des canaux de propagation. D'autre part, afin d'obtenir des performances satisfaisantes sur un modèle de canal ionosphérique, dont les caractéristiques de propagation sont réputées difficiles, nous étudions les différentes structures et algorithmes d'adaptation possibles pour les égaliseurs présents dans la turbo-égalisation. Puis nous présentons des améliorations de la conversion Maire-binaire sans information a priori. Une optimisation du mapping pour la conversion Maire-binaire avec information a priori de la turbo-égalisation est proposée et conduit à un gain de performances en terme de Taux d'Erreurs Binaires. Enfin nous comparons la turbo-égalisation à trois techniques alternatives : un système avec turbo-décodage, la technique multiporteuse COFDM, et un turbo-détecteur à treillis réduit.
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Dates et versions

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  • HAL Id : tel-00008945 , version 1

Citer

Charlotte Langlais. Etude et amélioration d'une technique de réception numérique itérative : turbo-égalisation. Traitement du signal et de l'image [eess.SP]. INSA de Rennes, 2002. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00008945⟩
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