Identification Algébrique et Déterministe de Signaux et Systèmes à Temps Continu : Application à des Problèmes de Communication Numérique - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2005

Algebraic and determinist identification of continuous-time signals and systems: Application to digital signal processing problems

Identification Algébrique et Déterministe de Signaux et Systèmes à Temps Continu : Application à des Problèmes de Communication Numérique

Aline Neves
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 834269

Résumé

This thesis is concerned with the problem of signals and systems identification applied to digital communication. While
the majority of the existing methods are stochastic, we propose an algebraic and deterministic approach. Moreover, we
will treat signals and systems directly in continuous time, which enables us to explore the knowledge of their shape,
that may be hidden or forgotten by the sampling operation. Furthermore, the proposed techniques are simple and rapid,
what allows their on-line implementation.

Firstly, we consider the problem of correcting distortions in a power-line communication system, exploring its flatness
property. The inverse system obtained is then applied to another context, more specifically to the restoration of the
voice timbre in telephone networks.

Afterwards, the system identification problem is considered in the context of a new deterministic theory, based on
differential algebra and operational calculus. This theory gives rise to a new general algorithm for the input-output
identification of a rational system. The rapidness of estimation also allows the presentation of the local filtering
notion, which consists in representing a high dimension system by a time-varying low dimension model. This approach is
interesting since it permits the direct demodulation of the received signal, without the need of explicitly identifying
or equalizing the channel.

Finally, the demodulation of a continuous phase modulation signal is addressed in the light of the algebraic techniques
proposed. The solution consists in describing the received signal, at each symbol period, as a linear differential
equation (generally with time-varying coefficients), with coefficients that are functions of the current symbol.
Therefore, the symbol by symbol demodulation becomes immediate and particularly robust to noise.
Ce travail aborde le problème de l'identification de signaux et systèmes, appliqué à des problèmes de communications
numériques. Contrairement aux méthodes classiques d'optimisation stochastiques, nous proposons une approche algébrique
et déterministe. De plus, nous considérons les signaux et systèmes sous leur forme ``physique'' temps-continu, ce qui
nous permet d'exploiter certaines connaissances qui peuvent être cachées ou oubliées par un échantillonnage prématuré.
Enfin, avec les méthodes algébriques proposées, on abouti à des techniques simples et rapides, qui permettent une
implémentation en temps réel.

Dans un premier temps, nous abordons le problème de correction des distorsions dans un système de communication par
courant porteur, en utilisant la platitude du système représenté par la ligne électrique. Le système inverse de la
ligne obtenu est, par la suite, utilisé dans un autre contexte, notamment celui de la correction du timbre de la voix
dans un réseau téléphonique.

Dans un deuxième temps, le problème de l'identification est abordé dans le cadre d'une nouvelle théorie déterministe de
l'estimation reposant sur l'algèbre différentielle et le calcul opérationnel. Partant de cette théorie, nous avons
développé un algorithme général d'identifi-cation entrée-sortie d'un système rationnel. De plus, la rapidité des
estimations nous permet-tent d'introduire une notion de filtrage local. Ce filtrage rend possible la représentation
d'un système de grande dimension par un modèle de dimension très réduite (ordre un ou deux), variable par morceaux dans
le temps. Cette modélisation est très intéressante car elle permet une démodulation directe des symboles transmis, sans
nécessiter d'identifier/égaliser explicitement le canal.

Finalement, le problème de démodulation des signaux modulés en fréquence à phase continue, reçus à travers un canal à
bruit additif, a aussi été abordé à la lumière de ces techniques algébriques. Notre démarche consiste à décrire le
signal reçu, dans chaque intervalle symbole, par une équation différentielle linéaire bruitée (en général à
coefficients variables), dont les coefficients sont des fonctions du symbole courant. La démodulation symbole par
symbole devient alors immédiate et particulièrement robuste aux perturbations.
Fichier principal
Vignette du fichier
tese_definitiva.pdf (2.38 Mo) Télécharger le fichier
Loading...

Dates et versions

tel-00084799 , version 1 (10-07-2006)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00084799 , version 1

Citer

Aline Neves. Identification Algébrique et Déterministe de Signaux et Systèmes à Temps Continu : Application à des Problèmes de Communication Numérique. domain_stic.theo. Université René Descartes - Paris V, 2005. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00084799⟩

Collections

THESES-P5
172 Consultations
341 Téléchargements

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More