Contributions to modulation recognition for cooperative MIMO systems - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2017

Contributions to modulation recognition for cooperative MIMO systems

Contributions à la reconnaissance de modulation pour les systèmes MIMO coopératifs

Résumé

With the increasing development of wireless communication systems, algorithms and techniques for multiple-input multiple-output (MIMO) signal interception have recently received significant attention. Modulation recognition represents an essential step in the signal interception process. It has attracted considerable interest on the part of the military in many applications, such as, communication intelligence, electronic support measures and spectrum surveillance. Within the context of cognitive radio, recent and rapid developments in software defined radio have given modulation recognition greater importance in civil applications. Furthermore, cooperative communication based on relay nodes has gained much attention since it can ensure better controlled transmission quality and improved access coverage. Thus, the concept of relaying has been put into the standard specifications of mobile broadband communication systems, such as worldwide interoperability for microwave access (WiMAX) and long-term evolution-advanced (LTE- A). The aim of this thesis is to design modulation recognition algorithms for cooperative MIMO systems based on a pattern recognition approach. First, we propose a modulation recognition algorithm for cooperative MIMO systems over uncorrelated channels with perfect channel state information (CSI). Then, we study the utility of MIMO multi-relaynetworks for modulation recognition over spatially-correlated channels with imperfect CSI. In this work, the expression of the ergodic capacity for the proposed transmission system has also been derived in order to evaluate its performance in the presence of spatial correlation and imperfect CSI. Finally, we design an algorithm of superposed modulations recognition dedicated to two-way relaying channel. Simulations are provided to assess the efficiency of the proposed algorithms using the average probability of correct recognition.
Suite au développement progressif des systèmes de communication sans fil, les algorithmes et techniques d’interception des communications MIMO ont récemment reçu une attention particulière. La reconnaissance de la modulation constitue une étape essentielle dans le processus d’interception du signal. Elle a donc suscité un intérêt important pour les systèmes militaires dans de nombreuses applications telles que la communication des renseignements, les mesures de soutien électronique et la surveillance du spectre. Dans le contexte de la radio cognitive, les développements récents et rapides dans la radio logicielle ont donné une plus grande importance à la reconnaissance de modulation pour les applications civiles. En outre, la communication coopérative basée sur des nœuds relais a gagné une grande attention puisqu’elle peut assurer une qualité de transmission mieux contrôlée et une couverture d’accès améliorée. Ainsi, le concept de relayage a été pris en considération dans les spécifications du standard des systèmes de communication mobile à large bande, tels que WiMAX et LTE-A. L’objectif de cette thèse est de concevoir des algorithmes de reconnaissance de modulation pour les systèmes MIMO coopératifs basés sur l’approche de reconnaissance de forme. D’abord, nous proposons un algorithme de reconnaissance de modulation pour les systèmes MIMO coopératifs dans le cas où les canaux sont non corrélés avec CSI parfait. Ensuite, nous étudions l’utilité de l’utilisation de plusieurs relais dans la reconnaissance de la modulation pour le cas où les canaux sont spatialement corrélés avec CSI imparfait. Dans ce travail, nous dérivons également l’expression de la capacité ergodique du système de transmission proposé afin d’évaluer sa performance à la présence de la corrélation spatiale et du CSI imparfait. Enfin, nous concevons un algorithme de reconnaissance des modulations superposées dédié pour un canal bidirectionnel à relais. Les simulations sont fournies pour évaluer l’efficacité des algorithmes proposés en utilisant la probabilité moyenne pour une reconnaissance correcte.
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Dates et versions

tel-03880105 , version 1 (30-11-2022)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03880105 , version 1

Citer

Wassim Ben Chikha. Contributions to modulation recognition for cooperative MIMO systems. Networking and Internet Architecture [cs.NI]. Ecole Polytechnique de Tunisie, 2017. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-03880105⟩
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