Arnaud MASSIANI Soutenance de doctorat

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1 Arnaud MASSIANI Soutenance de doctorat
Prototypage de Systèmes Haut Débit combinant Étalement de Spectre, Multi-porteuses et Multi-antennes Arnaud MASSIANI Soutenance de doctorat Vendredi 25 Novembre 2005

2 Collaborations menées
Projet européen IST MATRICE ( ) Objectifs : Validation et optimisation des techniques MC-CDMA pour la quatrième génération de réseaux cellulaires Mise au point d’un démonstrateur matériel Partenaires : CEA LETI, Mitsubishi Electric ITE, France Telecom R&D, IETR, Institut des Télécommunications (Portugal), Université de Surrey (Angleterre), ST Microelectronics (Suisse), Nokia (Allemagne), Université Polytechnique De Madrid (Espagne). Projet régional PALMYRE ( ) Plate-forme de développement et d’évaluation de systèmes radioélectriques Définition de schémas de transmissions innovants dans un contexte mono/multi antennes Partenaires : ENST Bretagne, LESTER Lorient, IETR. Ainsi cette étude a notamment pris part au projet européen IST MATRICE. Ce projet démarré en Janvier 2002 a pour objectif d ’étudier l ’application et la mise en œuvre pratique de la technique MC-CDMA pour la 4G. Nous avons ainsi pu participer et contribuer aux phases de réalisation et d ’évaluation de la complexité relative du système préconisé. Une seconde collaboration s ’est mise en place entre le groupe SPR, le groupe Image et l ’équipe Radio Logicielle de Mitsubishi Electric ITE afin d ’étudier et de fiabiliser de nouvelles méthodes de conception sur des architectures hétérogènes. Par ailleurs les thématiques de ces travaux prennent part au projet PALMYRE de plate-forme de développement et d ’évaluation de système radioélectriques retenu dans le cadre du contrat plan état région actuellement en cours. Ce projet fait notamment intervenir les différentes équipes de recherche situées en région Bretagne et pourrait intégrer à terme des industriels. La présentation du contexte de cette étude a permis de souligner l ’intérêt de nouvelles techniques de transmission et et d ’en déduire les contraintes. De ce point de vue, les techniques associant les modulations à porteuses multiples et l ’étalement de spectre se présentent comme des solutions pertinentes. Par ailleurs le cadre technologique de réalisation impose la mise en œuvre de méthodes de conception adaptées.

3 PLAN Contexte de l’étude Présentation des systèmes étudiés
Étude des contraintes d’implantation des systèmes étudiés Application de la méthodologie de conception MCSE Implantation des systèmes considérés Conclusions et perspectives La présentation suivra le plan suivant: Nous allons donc présenter le contexte de l’étude qui s’inscrit dans l’évolution vers la quatrième génération de systèmes de radiocommunications. Nous présenterons alors les systèmes étudiés qui s’inscrivent dans ce cadre. En vue de l’implantation de ces systèmes, nous étudierons leurs contraintes d’implantation. Dans le but de fiabiliser et de réduire les temps de développement des systèmes, nous présenterons notre utilisation de la méthodologie MCSE. Puis nous présenterons les résultats d’implantation des systèmes étudiés sur une plate-forme de prototypage hétérogène Enfin nous établirons un bilan des travaux réalisés et proposerons des perspectives de recherches.

4 PLAN Contexte de l’étude Présentation des systèmes étudiés
Évolutions vers la quatrième génération de systèmes de radiocommunications Émergence d’une Radio Logicielle Méthodes de conception Présentation des systèmes étudiés Étude des contraintes d’implantation des systèmes étudiés Application de la méthodologie de conception MCSE Implantation des systèmes considérés Conclusions et perspectives Ainsi le contexte de l’étude s’applique au cas des systèmes de 4ème génération de réseaux cellulaires et verra la définition de nouvelles techniques de modulations. Les contraintes d’implantation de ces techniques nécessiterons la définition de nouvelles solutions architecturales, induisant l’émergence du concept de radio logicielle. Les contraintes d’implantation de ces systèmes sur des architectures mixtes mettra en exergue les besoins de méthodologie de conception.

5 Réseaux locaux sans fil
Vers les systèmes 4G Évolution vers la 4G Convergence nécessaire Capacité réseau accrue Robustesse aux canaux de propagation Efficacité spectrale Flexibilité d’adaptation Mbit/s 0.1 Débit offert 1 10 100 Mobilité Statique Modérée Élevée 4G OFDM/CDMA ? MIMO ? … 3G UMTS IMT 2000 2G GSM GPRS EDGE Réseaux locaux sans fil HIPERLAN/2 IEEE (x) Actuellement les systèmes 2G offrent une certaine mobilité pour un débit assez faible. L’apparition des systèmes 3G permet d’augmenter le débit ainsi que la mobilité. En parallèle, les systèmes de réseaux sans fil offrent aux utilisateurs de forts débits pour une mobilité  très restreinte. Ainsi la 4ème génération de réseaux cellulaires se définit comme la convergence nécessaire entre les systèmes radiomobiles et les réseaux sans fil. De plus, le nombre d’utilisateurs augmentant continuellement, ces systèmes doivent proposer une plus grande capacité de réseau. Mais également, une grande robustesse vis-à-vis des canaux de propagations, une très bonne efficacité spectrale et une flexibilité d’adaptation permettant d’intégrer différentes normes et standards, et permettre un compromis entre le débit et la mobilité. Ainsi, la 4ème génération de réseaux cellulaires nécessitera le développement de nouvelles techniques de radiocommunications qui répondent à ces besoins. Les contraintes d’implantation de ces nouvelles techniques de modulation vont induire des contraintes sur les solutions architecturales. Développement de nouvelles techniques de Radiocommunications répondant à ces besoins

6 Quelles solutions technologiques ?
Concevoir des systèmes multi-standards Évolution de la réalisation des systèmes de radiocommunications Traitement numérique primordial Évolution vers la Radio Logicielle Caractéristiques des architectures nécessaires Importantes ressources de calcul Hétérogénéité des architectures Reconfigurabilité des dispositifs FPGA DSP CPU RAM ROM Interfaces Architecture de traitements numériques LNA Duplexeur CAN haute fréquence large bande AMP Transposition RF Filtrage CNA Les contraintes d’implantation et surtout d’évolution de ces systèmes va influer sur les solutions technologiques. En effet, les systèmes se doivent d’être multi-standards permettant ainsi l’évolution des systèmes de radiocommunications sur une même solution architecturale. Dès lors le traitement numérique sera primordial repoussant la frontière de l’analogique toujours au plus proche de l’antenne, ce qui induit l’évolution vers le concept de la Radio logicielle. Ces architectures doivent intégrer d’importantes ressources de calcul, ainsi qu’une hétérogénéité architecturale, mais également permettre une reconfiguration des dispositifs aisée assurant ainsi une certaine pérennité de la solution architecturale. Cependant ce type d’architecture sera l’architecture finale. Il sera alors nécessaire d’utiliser des plate-formes de prototypage hétérogène et modulable afin de définir cette architecture. De plus la nécessaire adéquation entre l’algorithme et l’architecture met en exergue le besoin de méthode de conception. Étape intermédiaire : plate-forme de prototypage hétérogène Adéquation Algorithme Architecture : Méthode de conception

7 Besoins d’une démarche de conception
Identification des étapes Niveau d’abstraction Analyse de l’environnement de fonctionnement Analyse du système de radiocommunications Spécifications Contraintes fonctionnelles Dimensionnement du système Simulation et mesure de TEB Modélisation Contraintes d’exécution Méthodologie d’exploration Optimisation de la mise en œuvre Exploration architecturale Contraintes d’intégration Tests sur plate-forme hétérogène Intégration Etapes de conception

8 PLAN Contexte de l’étude Présentation des systèmes étudiés
Principes et performances de la technique MC-CDMA Principes et performances de la technique OSTBC/MC-CDMA Étude des contraintes d’implantation des systèmes étudiés Application de la méthodologie de conception MCSE Implantation des systèmes considérés Conclusions et perspectives

9 La technique MC-CDMA Concaténation dans le domaine fréquentiel de l’étalement par séquence directe et des modulations à porteuses multiples f Sd t 1/Td Tc=Td f Ss t Ts 1/Ts c0,j c1,j cLc-1,j IFFT Données dj f Sd t Td 1/Td Intérêts et principes objectifs du dimensionnement Paramètres de dimensionnement Longueur des séquences d’étalement Lc Nombre de sous-porteuses Np

10 Chaîne de transmissions basée sur le MC-CDMA
Émetteur MC-CDMA en liaison descendante Émetteur MC-CDMA Cj Conversion série-parallèle dj Combinaison synchrone des données des utilisateurs à l’émission Utilisation de codes d’étalement de Walsh-Hadamard Entrelacement Entrelacement fréquentiel des données étalées Tire pleinement parti de la diversité fréquentielle du canal Modulation OFDM Modulation OFDM Ajout du zero-padding Np>Npu Ajout d’un intervalle de garde Tg>max Vers le canal de propagation Différentes fonctions caractéristiques Objectifs et particularités

11 Chaîne de transmissions basée sur le MC-CDMA
Récepteur MC-CDMA en liaison descendante Récepteur MC-CDMA du jième utilisateur Conversion série-parallèle Cj Désétalement selon le code de l’utilisateur considéré Démodulation OFDM Démodulation OFDM Egalisation Égalisation du canal Différentes techniques existantes selon le compromis performances-complexité Désentrelacement Désentrelacement des données reçues Issu du canal de propagation Estimation du canal Estimation des coefficients du canal Insertion de sous-porteuses pilotes Différentes fonctions caractéristiques Objectifs et particularités

12 Techniques d’égalisation mono-utilisateur dans le cas SISO
Combinaison à gain maximal (MRC) Performances optimales en absence de MAI Dégradations importantes en présence de MAI Combinaison à gain égal (EGC) Correction de la distorsion de phase Dégradations en présence de MAI Combinaison à restauration d’orthogonalité (ORC) Annulation complète de la MAI Amplification du bruit Différents critères en mono-utilisateur Combinaison à erreur quadratique moyenne minimale (MMSE) : Compromis entre la minimisation de la MAI et la maximisation du rapport signal à bruit Nécessite l’estimation du rapport signal à bruit pour chaque sous-porteuse

13 Performances de la technique MC-CDMA
Conditions de simulation Simulation sur canal théorique de Rayleigh Sous-porteuses décorrélées Lc = Np = 64 A pleine charge : Nu=64 MMSE meilleures performances Performances mesurées selon canaux

14 Principe des codes en blocs temps-espaces orthogonaux
Exemple d’un système utilisant un codage d’Alamouti 2x1 -125 -120 -115 -110 -105 -100 -95 -90 -85 -80 -75 Enveloppe en dB 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 Temps en ms CH1 MRC Décodage OSTBC CH2 Afin d’introduire le système OSTBC/MC-CDMA ainsi que l’apport des codes temps-espace à la solution MC-CDMA, nous allons présenter le principe des codes en blocs temps-espaces orthogonaux au travers d’un exemple simple utilisant un codage d’Alamouti 2x1. Les systèmes SISO permettent d’exploiter les diversités temporelle et fréquentielle. Cependant, l’ajout d’antennes, suffisamment éloignées de manière à garantir l’indépendance entre les sous-canaux, que ce soit à l’émission ou à la réception permettra de tirer profit de la diversité spatiale. Dès lors, dans notre cas, l’utilisation de code OSTBC permettra de tirer pleinement profit de cette diversité spatiale. En réception, nous pourrons donc profiter aux instants t et t+Ts de la diversité spatiale. Le décodage OSTBC est réalisé sur le critère de maximum de vraisemblance, permettant ainsi tirer pleinement profit de la diversité spatiale. Avantages …. Avantages Décodage ML linéaire simple Rc = 1 Diversité spatiale maximale NtxNr Plus grande robustesse Inconvénients Duplication des parties RF Tx et/ou Rx Plus grande complexité

15 La technique OSTBC/MC-CDMA
Association de la technique MC-CDMA et des codes temps-espace OSTBC c0,j c1,j cLc-1,j IFFT Données dj f Sd t Td 1/Td Codage OSTBC f Ss t Ts 1/Ts c0,j c1,j cLc-1,j IFFT Intérêts et principes objectifs du dimensionnement Paramètres de dimensionnement Longueur des séquences d’étalement Lc Nombre de sous-porteuses Np Nombre d’antennes à l’émission Nt en réception Nr

16 Chaîne de transmissions 2x2 basée sur le OSTBC/MC-CDMA
Émetteur OSTBC/MC-CDMA en liaison descendante Émetteur OSTBC/MC-CDMA Cj Conversion série-parallèle dj Combinaison synchrone des données des utilisateurs à l’émission Utilisation de codes d’étalement de Walsh-Hadamard Modulation OFDM Ant. 1 Ant. 2 Modulation OFDM Ajout du zero-padding Np>Npu - Ajout d’un intervalle de garde Tg>max Entrelacement Entrelacement fréquentiel des données étalées Tire pleinement parti de la diversité fréquentielle du canal Codage OSTBC Utilisation des codes temps-espace d’Alamouti Nt=2 Codage temps-espace Vers le canal de propagation Différentes fonctions caractéristiques Objectifs et particularités

17 Chaîne de transmissions 2x2 basée sur le OSTBC/MC-CDMA
Récepteur OSTBC/MC-CDMA en liaison descendante Récepteur OSTBC/MC-CDMA du jième utilisateur Désentrelacement Désentrelacement des données reçues Démodulation OFDM sur chaque antenne Ant. 1 Démodulation OFDM Ant. 2 Conversion série-parallèle Cj Désétalement selon le code de l’utilisateur considéré Décodage/ Égalisation Décodage/Égalisation du canal Différentes techniques existantes selon le compromis performances-complexité Antenne 2 Antenne 1 Issu du canal de propagation Estimation des coefficients du canal sur chaque antenne Insertion de sous-porteuses pilotes Estimation du canal

18 Techniques d’égalisation mono-utilisateur dans le cas MIMO
Combinaison à gain égal (EGC) Correction de la distorsion de phase Dégradations en présence de MAI Combinaison à gain maximal (MRC) Performances optimales en absence de MAI Dégradations importantes en présence de MAI Combinaison à restauration d’orthogonalité (ORC) Annulation complète de la MAI Probabilité d’amplification du bruit très faible Différents critères en mono-utilisateur Combinaison à erreur quadratique moyenne minimale (MMSE) : Compromis entre la minimisation de la MAI et la maximisation du rapport signal à bruit Nécessite l’estimation du rapport signal à bruit pour chaque sous-porteuse sur chaque antenne

19 Performances de la technique OSTBC/MC-CDMA
Conditions de simulation Simulation sur canal théorique de Rayleigh Sous-porteuses décorrélées Système MIMO 2x2 Lc = Np = 64 A pleine charge : Nu=64 ORC & MMSE Meilleures performances Performances mesurées selon canaux Utilisation des techniques ORC et MMSE

20 PLAN Contexte de l’étude Présentation des systèmes étudiés
Étude des contraintes d’implantation des systèmes étudiés Étude de l’impact d’un format de données en virgule fixe Éléments de complexité Application de la méthodologie de conception MCSE Implantation des systèmes considérés Conclusions et perspectives

21 Dimensionnement des systèmes
Scénario de propagation étudié Cas du canal BRAN A Vitesse de déplacement de 1m/s Configurations étudiées Comte tenu des principes évoqués, nous nous osmmes attachés à proposer un système adapté pour des transmissions en intérieur de batiment. Pour ce faire, nous avons considéré le cas du canal BRAN A pour une vitesse de déplacement modérée de 1 m/s.

22 Impact du format fixe de données
Impact sur la dynamique des données Fonction d’étalement de spectre Probabilité d’amplitude maximale très faible Diminution du nombre de bits attribués à la partie entière Réception du signal Saturation des données excédant le format de données Filtrage du bruit à fort RSB Pour Lc= 32 ou 64, nMSB = 5 bits

23 Impact du format fixe de données
Impact sur le pas de quantification Évanouissements profonds Égalisation ORC nLSB = 6 bits Meilleurs compromis ORC-FIX5.6

24 Impact du format fixe de données
Impact sur le pas de quantification Égalisation MMSE Canal de Rayleigh Simulation Nu=Np=Lc=64 21 dB de dynamique nLSB = 7 bits Meilleurs compromis MMSE-FIX5.7 nMSB = 5 bits, nLSB = 6 bits ORC Meilleur compromis performance/complexité

25 Éléments de complexité des systèmes MC-CDMA et OSTBC/MC-CDMA
Nombre d’opérations THR/THR-1 Complexité Taille Taille IFFT/FFT Complexité Égalisation Complexité SISO Complexité MIMO Occupation mémoire en terme de places occupées Traitement adapté à une mise en œuvre sur FPGA

26 PLAN Contexte de l’étude Présentation des systèmes étudiés
Étude des contraintes d’implantation des systèmes étudiés Application de la méthodologie de conception MCSE Présentation de la Méthodologie pour la Conception des Systèmes Électroniques (MCSE) Implantation des systèmes considérés Conclusions et perspectives

27 Méthodologie pour la Conception des Systèmes Électroniques
Méthodologie développée au sein de l’Université Polytechnique de Nantes Supportée par l’outil Cofluent Studio Modélisation fonctionnelle Attributs fonctionnels Simulation fonctionnelle Virgule flottante Spécifications système Virgule fixe Analyse de la distribution Attributs architecturaux Modélisation des interfaces Modélisation de l’architecture Attributs architecturaux Conception architecturale Simulation architecturale Description détaillée Attributs du prototype Définition des interfaces C pour DSP Interfaces Génération de codes VHDL pour FPGA Présentation de la démarche Description du flot étape par étape Génération des codes Portage de la solution Portage sur plate-forme hétérogène Tests et validation

28 Modélisation fonctionnelle
Modèle structurel Identification et modélisation des fonctions principales des systèmes Identification et modélisation des médias de communications Identification des paramètres génériques du modèle structurel Légende Fonction F1 F2 F4 F5 F3 Spécifications système Modélisation fonctionnelle Évènement E2 E1 Sous Fonction SF2 SF1 Port de communication P3 P2 P1 P4 Comportemental Algorithmique Structurel Variable V2 V1

29 Modélisation fonctionnelle
Modèle comportemental Identification et modélisation du comportement des fonctions Identification des paramètres génériques du modèle comportemental Légende Instant initial F1 P1 P2 Agrandissement Init Opération Op Spécifications système Modélisation fonctionnelle Comportemental Algorithmique Structurel Boucle finie ou infinie Condition d’activation Action Op1 Op2 Règle de composition

30 Modélisation fonctionnelle
Modèle algorithmique Description des opérations (C, SystemC, VHDL) Prise en compte des paramètres génériques du modèle algorithmique Spécifications système Modélisation fonctionnelle Comportemental Algorithmique Structurel Op i Description gros grain des opérations Simulation et validation de l’algorithme Modèle fonctionnel indépendant de l’architecture cible Codes complexes FFT Add Description grain fin des opérations Simulation et validation de l’algorithme Connaissance de l’architecture cible Codes simples Utilisation d’une description fonctionnelle à gros grain pour parcourir le flot de conception

31 Modélisation fonctionnelle
Simulation fonctionnelle Prise en compte des attributs fonctionnels et des paramètres génériques Spécifications système Modélisation fonctionnelle Comportemental Algorithmique Structurel Simulation fonctionnelle Virgule flottante Virgule fixe

32 Conception architecturale
Modèle architectural Modélisation de l’architecture cible Détermination des attributs Légende Processeur Software/Hardware P DSP1 FPGA1 FPGA2 DSP2 Définition des attributs de l’architecture décrite Processeurs Temps de cycle Concurrence Nœud de communication Média de communication Temps d’émission, de réception Concurrence Capacité Type de média de communication Spécifications système M Mémoires Temps de cycle Modélisation fonctionnelle Conception architecturale

33 Conception architecturale
Répartition des fonctions sur les processeurs Répartition des opérations sur les différentes architectures cibles Prise en charge des médias de communications selon trois niveaux de raffinement Degré de concurrence et temps de transferts de données Instanciation des médias de communications Abstraction totale Spécifications système Modélisation fonctionnelle Conception architecturale

34 Conception architecturale
Simulation conjointe Prise en compte des attributs fonctionnels et architecturaux Influence de la répartition des opérations Détermination de l’activité des architectures Spécifications système Modélisation fonctionnelle Conception architecturale

35 Génération de codes pour cibles FPGA
Génération des entités correspondant aux opérations du modèle fonctionnel Génération de la hiérarchie Génération des interfaces de communications Spécifications système Modélisation fonctionnelle Conception architecturale C pour DSP Interfaces Génération de codes VHDL pour FPGA

36 Portage sur plate-forme hétérogène
Génération automatique et implantation de deux systèmes Un émetteur MC-CDMA Description fonctionnelle réalisée à gros grain Instanciation d’IP VHDL développées au préalable Spécifications système Modélisation fonctionnelle Conception architecturale Avantages Complexité équivalente Fréquences de fonctionnement quasiment identiques Prise en compte des interfaces de communications C pour DSP Interfaces Génération de codes VHDL pour FPGA Inconvénients Besoin d’un environnement dédié au développement des entités VHDL Valeur ajoutée restreinte Portage sur plate-forme hétérogène

37 Portage sur plate-forme hétérogène
Génération automatique et implantation de deux systèmes Fonctions de l’émetteur MC-CDMA (QPSK et Étalement de spectre) Description fonctionnelle réalisée à grain plus fin Écriture des opérations élémentaires uniquement Spécifications système Modélisation fonctionnelle Conception architecturale Avantages Complexité et fréquences de fonctionnement quasiment identiques Prise en compte des interfaces de communications Écriture de code C, SystemC et/ou VHDL réduit C pour DSP Interfaces Génération de codes VHDL pour FPGA Inconvénients Prise en compte de l’architecture cible dans le modèle fonctionnel Portage sur plate-forme hétérogène

38 PLAN Contexte de l’étude Présentation des systèmes étudiés
Étude des contraintes d’implantation des systèmes étudiés Application de la méthodologie de conception MCSE Implantation des systèmes considérés Présentation de la carte de prototypage et de l’environnement de test Résultats d’implantation du système MC-CDMA étudié Résultats d’implantation du système OSTBC/MC-CDMA étudié Conclusions et perspectives

39 Description de la plate-forme de prototypage Sundance
Partie émission Partie réception

40 Environnement de test Station de travail DSP FPGA SDB CNA CAN
Fichier binaire Interface Host/Modem TX FPGA SDB CNA CAN Interface Émetteur Interface Host/Modem RX Fichier binaire DSP FPGA SDB Interface Récepteur

41 Paramètres des Modems

42 Représentation du signal MC-CDMA
Signal temporel 7 symboles par trame Attente paramétrable entre symboles 1 symbole d’estimation Attente paramétrable entre trames 6 symboles de données Configuration PALMYRE Np=256 Npu=192 Lc=32

43 Représentation du signal MC-CDMA
Signal analogique en fréquence intermédiaire 20 MHz de bande FI à 30 MHz Images symétriques Atténuation des lobes secondaires

44 Débit théorique des systèmes par utilisateur
Cas du système MC-CDMA : Npu : Nombre de sous-porteuses utiles. Np : Nombre de sous-porteuses. m : Nombre de bits transmis par symboles complexes. Lc : Longueur des codes d’étalement. Ts : Durée du symbole OFDM. Tg : Durée de l’intervalle de garde. Fs : Fréquence de fonctionnement du système. Configuration PALMYRE => Du  909 Kbit/sec Cas du système OSTBC/MC-CDMA : Codage OSTBC utilisé pour renforcer la robustesse du système global Débit théorique identique au système MC-CDMA

45 Mesure de débit du système MC-CDMA
Cas du système numérique en bande de base Cas du système analogique en fréquence intermédiaire

46 Mesure de débit du système OSTBC/MC-CDMA
Cas du système numérique en bande de base MIMO SISO Baisse de débit due aux contraintes d’implantation des deux FFT sur notre cible FPGA Mode paquet et non flot de données

47 PLAN Contexte de l’étude Présentation des systèmes étudiés
Étude des contraintes d’implantation des systèmes étudiés Application de la méthodologie de conception MCSE Implantation des systèmes étudiés Conclusions et perspectives Bilan des travaux présentés Perspectives de recherche

48 Conclusion (I) Étude des modulations combinant l’étalement de spectre et les porteuses multiples Analyse de la technique MC-CDMA Étude de l’extension de la technique MC-CDMA au cas des systèmes MIMO Analyse de la technique OSTBC/MC-CDMA Optimisation de la mise en œuvre de systèmes MC-CDMA et OSTBC/MC-CDMA Étude de la complexité de mise en œuvre en nombre d’opérations et en occupation mémoire Étude du format de données en virgule fixe Optimisation de la technique de détection ORC

49 Conclusion (II) Mise en œuvre de la méthodologie de conception MCSE
Démarche de modélisation et de simulation Virgule flottante Virgule fixe Exploration architecturale Génération automatique et intégration de codes pour FPGA Mise en œuvre d’un système MC-CDMA paramétrable au sein d’une architecture hétérogène Implantation sur DSP et FPGA Mesure de débit en numérique et en analogique Analyse des performances d’intégration Mise en œuvre d’un système OSTBC/MC-CDMA paramétrable au sein d’une architecture hétérogène Mesure de débit en numérique

50 Perspectives Extension de la conception du système MC-CDMA
Ajouts des fonctions de synchronisation temporelle Extension de la conception du système OSTBC/MC-CDMA Ajouts des fonctions de passage en fréquence intermédiaire Ajouts des étages de conversions et de transmission analogique Intégrer les modems sur la plate-forme PALMYRE Assemblage avec la partie RF de l’ENST Bretagne Optimisation de la phase de génération de codes selon l’approche MCSE Développement de primitives adaptées pour DSP Étudier la génération de code VHDL pour un modèle fonctionnel à grain fin Identifier les points bloquants de la génération de code VHDL à partir d’un modèle fonctionnel à gros grain Étudier les échanges possibles entre MCSE et Matlab/Simulink Profiter du flot de conception de MCSE Profiter de la souplesse de Matlab/Simulink

51 Arnaud MASSIANI Soutenance de doctorat
Prototypage de Systèmes Haut Débit combinant Étalement de Spectre, Multi-porteuses et Multi-antennes Arnaud MASSIANI Soutenance de doctorat Vendredi 25 Novembre 2005

52 Complexité des systèmes
Modem MC-CDMA en fréquence intermédiaire Virtex2 XC2V2000 slices RAM Mult 18*18 Interface + Émetteur 45% 46% 42% Émetteur 38% Interface + Récepteur 51% 50% 57% Récepteur 44% Modem OSTBC/MC-CDMA en bande de base numérique Virtex2 XC2V2000 slices RAM Mult 18*18 Interface + Émetteur 52% 46% 32% Émetteur 42% 35% Interface + Récepteur 44% 60% Récepteur