Détection multi-utilisateurs pour un réseau de modems sous- marins discrets Karim Ouertani Département Signal et Communications Séminaire des doctorants.

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1 Détection multi-utilisateurs pour un réseau de modems sous- marins discrets Karim Ouertani Département Signal et Communications Séminaire des doctorants de TELECOM Bretagne

2 Karim OuertaniPage 2 Cadre de la thèse  Réseau de modems sous-marins -Gestion de plusieurs utilisateurs -Canal sous-marin  Discrétion -Étalement de spectre  Récepteurs CDMA -Combinaison des trajets -Estimation de canal

3 Karim OuertaniPage 3 Plan Modèle de l’émetteur Récepteur RAKE Estimation de canal Performances du système Codage canal Lagrange-RAKE Conclusion et Perspectives

4 Karim OuertaniPage 4 Modèle de l’émetteur Canal Multi-trajets Utilisateur 1

5 Karim OuertaniPage 5 Format de la trame de données & quelques paramètres système Slot #1Slot #2 Slot #10 Voie I T t =10 s  38400 chips  10 Slots Voie Q T Slot =1 s  3840 chips 15 bits Slot #1Slot #2 Slot #10  T chip = 0.2604 ms  Débit chip= 3.84 kchips/s  T trame = 10 s  N t = 38400 chips/trame  N_ech = 4 ech./chip  F p = 12 kHz  Fd= (V m /c).Fp ( c=1500m.s -1 ) SFBits/SlotBits/trameTbits(ms) 2561515066.7 1283030033.3 646060016.6

6 Karim OuertaniPage 6 Récepteur RAKE Retard total estimé Signature complexe (Walsh*scrambling) Variable de décision Coeff. Complexes estimés

7 Karim OuertaniPage 7 Rôle du récepteur Déterminer le début de la trame. Estimer les coefficients et les retards du canal. Démoduler les symboles de données. Estimation du symbole transmis : Récepteur RAKE

8 Karim OuertaniPage 8 Récepteur RAKE Banc de T m F.A. Sur la voie Q Sélection des trajets TmTm L L Estimation des coefficients Estimateur RAKE Voie I Tm  Tm opérations de corrélations sont effectuées pour sélectionner les 6 meilleurs trajets Chip 0Chip 1Chip 2 Chip SF-1 MRC

9 Karim OuertaniPage 9 Performance du récepteur RAKE Signal reçu

10 Karim OuertaniPage 10 Performance du récepteur RAKE Synchronisation trame par corrélation Sur la voie pilote Q Dérive des trajets de propagation

11 Karim OuertaniPage 11 Performance du récepteur RAKE Constellation en sortie du récepteur

12 Karim OuertaniPage 12 Codage canal: code BCH (16 11) Codes choisis : codes en bloc Codes testés : codes BCH et codes LDPC BCH (16 11), BCH (63 45), BCH (127 106), LDPC(144 96), LDPC(72 48) Code retenu : le BCH (16 11) Décodeur simple et pas très coûteux Performance à moins de 1 dB des meilleurs codes testés Pouvoir de correction suffisant pour répondre aux contraintes du système

13 Karim OuertaniPage 13 Codage canal: code BCH (16 11) Simulation d’un récepteur RAKE avec codage canal sur la chaîne complète : - Chaîne complète : –Étalement de spectre –Canal acoustique synthétique (Modèle de Jakes) –Récepteur RAKE avec estimation de canal et codage canal 3 Scénarios de simulations : –S1 : les 3 utilisateurs émettent tout le temps –S2 : U1 émet tout le temps, U2 : 40% et U3 20%. –S3 : U1 émet tout le temps, U2 : 30% et U3 20%. Estimation du TEB de l’utilisateur 1.

14 Karim OuertaniPage 14 Codage canal: code BCH (16 11) SuperTrame = 1500 bits 300 449 599 749 900 1199 1499 Utilisateur 1 Utilisateur 2 Utilisateur 3 (S2) (S3) 3 Scénarios de simulations : –S1 : les 3 utilisateurs émettent pendant toute la durée de simulation. –S2 : U1 émet tout le temps, U2 : 40% et U3 20%. –S3 : U1 émet tout le temps, U2 : 30% et U3 20%.

15 Karim OuertaniPage 15 Codage canal: code BCH (16 11) chaîne complète avec codage Sans codage Avec codage

16 Karim OuertaniPage 16 Lagrange-RAKE Interpolation de la valeur du chip par un filtre de Lagrange de 3ème ordre. Chip 0Chip 1Chip 2 Chip SF-1 MRC

17 Karim OuertaniPage 17 Lagrange-RAKE Pour p=0, 1, …,Ns d : fractional delay, = N Lagrange’s filter order, N=3,

18 Karim OuertaniPage 18 Lagrange-RAKE

19 Karim OuertaniPage 19 Conclusion et Perspectives Différentes techniques d’interpolation : essentiellement les filtres de Farrow. Techniques Itératives d’estimation du canal et de démodulation des symboles. Performances des systèmes MIMO et SIMO.

20 Karim OuertaniPage 20 Merci de votre attention