Les Codes Spatio-Temporels Correcteurs d’Erreurs Travaux dirigés par Ramesh PYNDIAH sous l’encadrement de Karine AMIS et Dominique LEROUX réalisés au sein du Département Signal & Communications financés par la Région Bretagne dans le cadre du CPER PALMYRE 16/11/2006 Massinissa LALAM - Journées doctorales du dépt SC

Plan Contexte MIMO Pourquoi le MIMO? Les structures de codage MIMO Modélisation du canal MIMO Les codes spatio-temporels en bloc Les codes en couches Les codes spatio-temporels correcteurs d’erreurs Présentation Performances Contexte MIMO Pourquoi le MIMO? Les structures de codage MIMO Modélisation du canal MIMO Les codes spatio-temporels en bloc Les codes en couches Les codes spatio-temporels correcteurs d’erreurs Présentation Performances

Pourquoi le MIMO? Jusqu’aux années 90 Objectif Qualité d’une transmission Introduction de codes correcteurs d’erreurs puissants dans les années 60 Codes concaténés (série/parallèle) Absence de décodeur efficace et de faible complexité Apparition des turbo codes dans les années 90

Pourquoi le MIMO? A partir des années 90 Objectif Débit utile Du Quantité d’information transmise Débit utile Du Limité par la capacité du canal Regain d’intérêt pour les techniques à antennes multiple Capacité fonction croissante du nombre d’antennes en émission et en réception

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Modélisation du canal MIMO rt : vecteur complexe (nr x 1) reçu Ht : matrice complexe (nr x nt) du canal Loi de Rayleigh st : vecteur complexe (nt x 1) émis nt : vecteur complexe BBAG (nr x 1) N (0, σ2)

Les codes spatio-temporels en bloc Principe K symboles utiles d’une modulation d’ordre M=2m Matrice (nt x N) des combinaisons linéaires de ces symboles et/ou de leurs conjugués

Les codes spatio-temporels en bloc Les codes spatio-temporels en bloc orthogonaux Propriété Le code d’Alamouti

Les codes spatio-temporels en bloc Les codes spatio-temporels en bloc orthogonaux Décodage sur 1 antenne de réception à partir des deux échantillons reçus successivement r1 et r2

Les codes spatio-temporels en bloc Les codes spatio-temporels en bloc orthogonaux Avantages Qualité de la transmission Robustesse du récepteur Portée Détection optimale simple Inconvénient Rendement ≤ 0,5

Les codes en couches Multiplexage spatial Structures de détection Détecteur optimal MVP Décodeur par sphère Filtrage type FZ ou EQMM S/P

Les codes en couches Ajout de codage correcteur d’erreurs C(n,k,d) Garantir une certaine qualité de transmission ST-BICM Space-Time Bit Interleaved Coded Modulation CCE CBS ∏ S/P

Les codes en couches ST-BICM Avantage Inconvénient Débit utile Du Détection optimale complexe

Plan Contexte MIMO Pourquoi le MIMO? Les structures de codage MIMO Modélisation du canal MIMO Les codes spatio-temporels en bloc Les codes en couches Les codes spatio-temporels correcteurs d’erreurs Présentation Performances

Les Codes spatio-temporels correcteurs d’erreurs Présentation Construction Pour nt = 2 antennes d’émission Sur un code correcteur d’erreurs linéaire Exemple

Les Codes spatio-temporels correcteurs d’erreurs Performances Paramètres de simulation nr = 2 MAQ-4 Codes correcteur d’erreurs Code en bloc BCH(15,7,5) Référence Code d’Alamouti Même code correcteur d’erreurs

Les Codes spatio-temporels correcteurs d’erreurs Performances

Conclusion Codes spatio-temporels correcteurs d’erreurs Performants Gain par rapport à une structure classique lorsque le nombre d’antennes de réception nr augmente Souples et flexibles Construit sur n’importe quel code correcteur d’erreurs linéaire Gamme de débits