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Equipe SCEE : Signal, Communication et Electronique Embarquée

Architectures de circuits destinés aux modulations multiporteuses
en transmission d'informations numériques

participants: A. Jalali, A. Le Glaunec, M. Mathieu.

Thèse soutenue le :

Presentation du sujet :

Les techniques de transmissions numériques sont utilisées pour la diffusion du son et des images ( radio et télévision). Elles doivent être adaptées au type de canal qui, dans notre cas, est un canal hertzien.

Classiquement une transmission numérique se compose :

  • d'un émetteur comprenant un codeur, un modulateur réalisant une "carte" qui transforme les bits en nombres complexes dont la partie réelle est modulée sur un signal sinusoïdal et la partie imaginaire sur le signal en quadrature avec le précédent.
  • d'un canal
  • d'un récepteur réalisant les fonctions inverses de l'émetteur.

    Les problèmes posés par cette modulation monoporteuse sont les suivants:

  • Le canal de transmission n'est pas parfait. Le signal subit des échos sur différents obstacles donc des retards et des changements de fréquences ( effet Doppler ) à cause des réflexions sur des mobiles. Le canal est sélectif en fréquence donc certaines informations peuvent être très atténuées. Dans notre cas le canal est un canal de Rayleigh.
  • La diffusion terrestre de la T.V. numérique est confrontée à la pénurie de fréquences. La technique la plus souvent employée pour détourner ces effets est la technique de modulation multiporteuse.

    Le principe est de répartir le signal à transmettre sur un grand nombre de porteuses (environ 1000) en parallèle, individuellement modulées à bas débit. Les spectres des sous-porteuses se recouvrent de façon telle qu'ils vérifient la condition d'orthogonalité qui permet d'éliminer les interférences entre sous-porteuses et d'obtenir une efficacité spectrale beaucoup plus grande.

    Le premier exemple d'application de cette technique est le mutilplexage à division de fréquences orthogonales codées : COFDM. L'espacement entre deux sous-porteuses adjacentes correspond à l'inverse de la durée d'un symbole. Cette modulation peut ê;tre considérée comme une transformée de Fourier et l'implémentation d'un circuit peut donc utiliser les algorithmes de transformées de Fourier rapides.

    Le deuxième exemple est la modulation d'amplitude orthogonale en quadrature : OQAM. La condition d'orthogonalité est assurée d'une part par un retard de la moitié de la durée d'un symbole entre le signal et le signal en quadrature d'autre part par un filtre qui peut satisfaire à un critère "du type critère de Nyquist" ou par un filtre plus performant.

    Les études actuelles portent sur la réalisation d'un circuit basée sur cette technique OQAM avec un filtrage mis au point par le CCETT.