approche conjointe de la reduction du facteur de crete et de la linearisation dans le contexte ofdm

201 Pages·2017·6.97 MB·French

by  Oussoularé Abel Gouba

APPROCHE CONJOINTE DE LA REDUCTION DU
FACTEUR DE CRETE ET DE LA LINEARISATION
DANS LE CONTEXTE OFDM
Oussoularé Abel Gouba
To cite this version:
Oussoularé Abel Gouba. APPROCHE CONJOINTE DE LA REDUCTION DU FACTEUR DE
CRETE ET DE LA LINEARISATION DANS LE CONTEXTE OFDM. Traitement du signal et de
l’image [eess.SP]. Supélec, 2013. Français. ￿NNT: ￿. ￿tel-00931304v1￿
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N° d’ordre : 2013-31-TH

SUPELEC

Ecole Doctorale MATISSE
« Mathématiques, Télécommunications, Informatique, Signal, Systèmes Electroniques »

THÈSE DE DOCTORAT

DOMAINE : STIC
Spécialité : Télécommunications

Soutenue le 10 Décembre 2013

par :

Oussoularé Abel GOUBA

APPROCHE CONJOINTE DE LA REDUCTION DU FACTEUR DE CRETE ET DE LA LINEARISATION DANS LE
CONTEXTE OFDM

Directeur de thèse : Yves LOUËT Professeur, Supélec / IETR, Rennes

Composition du jury :

Président du jury : Geneviève BAUDOIN Professeur, ESIEE, Noisy-le-Grand
Rapporteurs : Myriam ARIAUDO Maître de Conférences, ENSEA, Cergy-Pontoise
Daniel ROVIRAS Professeur, CNAM, Paris
Examinateurs : Smail BACHIR Maître de Conférences, Université de Poitiers / Xlim-SIC
Bruno FEUVRIE Maître de Conférences, Université de Nantes / IETR

Pour ce qui est de l’avenir, il ne s’agit pas de le prØvoir, mais de le rendre possible
par Antoitne de Saint-ExupØry (Le Petit Prince)
As for the future, your task is not to forsee it, but to enable it
by Antoitne de Saint-ExupØry (The Little Prince)

Remerciements
Les travaux prØsentØs dans ce mØmoire sont le rØsultat de trois annØes de thŁse de
doctorat dans les locaux du campus de Rennes de SupØlec ((cid:201)cole SupØrieure d’(cid:201)lec-
tricitØ) au sein de l’Øquipe SCEE (Signal, Communication et (cid:201)lectronique EmbarquØe)
du laboratoire IETR (Institut d’(cid:201)lectronique et de TØlØcommunications de Rennes) -
UMR CNRS 6164, groupe Automatique et Communications.
Mes remerciements vont en premier (cid:224) Monsieur Philippe MARTIN, Directeur du
campus et (cid:224) Monsieur Bernard JOUGA, DØlØguØ (cid:224) la Recherche et aux Relations In-
dustrielles pour m’avoir accueilli au sein de cette Øcole. Je remercie Øgalement la rØgion
Bretagne pour avoir (cid:28)nancØ une partie de cette thŁse.
Je tiens (cid:224) remercier ensuite Monsieur Yves LOU¸T, mon directeur de thŁse pour
m’avoir donnØ l’opportunitØ de commencer et de poursuivre ce travail de recherche au
sein de l’Øquipe SCEE. Sa grande disponibilitØ malgrØ un emploi de temps chargØ, l’ex-
cellence de son encadrement et ses remarques toujours pertinentes ont ØtØ prØcieuses
pour la rØussite de ce travail. Je lui suis grØ pour sa collaboration, ses conseils et son
soutien qui m’ont beaucoup appris aussi bien sur le plan personnel que scienti(cid:28)que.
Je remercie les membres du jury qui ont tous acceptØ de participer (cid:224) cette soute-
nance. Je remercie Madame GeneviŁve BAUDOIN, Professeur (cid:224) l’ESIEE pour m’avoir
fait l’honneur de le prØsider. J’adresse Øgalement mes remerciements aux rapporteurs :
Madame Myriam ARIAUDO, Ma(cid:238)tre de ConfØrences (cid:224) l’ENSEA et Monsieur Daniel
ROVIRAS, Professeur au CNAM; ainsi qu’aux examinateurs : Monsieur Smail BA-
CHIR, Ma(cid:238)tre de ConfØrences (cid:224) l’UniversitØ de Poitiers et Monsieur Bruno FEUVRIE,
Ma(cid:238)tre de ConfØrences (cid:224) l’UniversitØ de Nantes.
J’adresse un grand merci (cid:224) Monsieur Jacques PALICOT, Responsable de l’Øquipe
SCEE pour sa sympathie, ses conseils et les moments de discussions intØressantes. Mes
sympathiesvontØgalement(cid:224)touslesenseignants-chercheursdel’Øquipepourleurbonne
humeur et leur enthousiasme, en particulier Carlos BADER, Daniel LE GUENNEC,
Christophe MOY, Amor NAFKHA, Renaud SEGUIER et Honggang ZHANG.
Je remercie l’ensemble de l’Øquipe SCEE ainsi que tous les permanents de SupØlec,
campus de Rennes pour leur accueil sympathique. J’ai passØ beaucoup de bons mo-
1
2 Remerciements
ments parmi eux au cours de ces trois annØes de thŁse; j’ai encore en mØmoire nos vives
discussions pendant le dØjeuner, nos Øchanges pendant la pause cafØ de 16h et nos di(cid:27)Ø-
rentes sorties ou voyages dØtentes. Je tiens (cid:224) souligner la compagnie et l’amitiØ de mes
ex-collŁgues doctorants et postdocs : Babar, Caroline, CathØrine, Eren, Hanan, JØr(cid:244)me,
Lamarama, Marwa, Oussama, Patricia, Salma, Samba, Sumit, Vincent, Xiguang, Ziad
et tous ceux que j’aurais oubliØs.
Jeremerciel’ensembledemesamisetcompatriotesburkinabØrØsidents(cid:224)Rennesou
dans les autres villes de la France pour leurs soutiens inconditionnels, leurs encourage-
ments et les nombreux conseils. Je remercie en particulier Amadou, Andryx, Constant,
Madame DEBROUSSE, DesirØ, Eric, Flavien, Herman, Madame OUEDRAOGO, Sos-
thŁne, Souleymane et tous ceux que j’aurai omis de citer.
Je remercie chaleureusement mes parents et amis qui sont restØs au Burkina Faso,
leurs soutiens et encouragements m’ont permis de tenir tout au long de ces travaux. Je
tiens (cid:224) remercier en particulier mon grand frŁre Adolphe GOUBA qui n’a pas hØsitØ
(cid:224)e(cid:27)ectuerledØplacementdepuisleBurkinaFasopourm’assisterpendantlasoutenance.
Un grand merci du fond du c(cid:247)ur (cid:224) ma (cid:28)ancØe ClØmence, pour son soutien, sa
patience, sa comprØhension dans les moments de stress, pour son amour et pour tout
ce qu’elle m’a apportØ. A elle je dØdie cette thŁse ainsi qu’(cid:224) ma famille au Burkina qui
m’a soutenu tout au long de mes Øtudes. Que Dieu vous rØcompense et vous bØnisse.
A ClØmence
A ma famille
4 Table des matiŁres
Table des matiŁres
Remerciements 1
Table des matiŁres 4
Introduction gØnØrale 11
1 LinØarisation des Ampli(cid:28)cateurs de Puissance et RØduction du PAPR 17
1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.2 L’ampli(cid:28)cateur de puissance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.2.1 CaractØristiques de l’ampli(cid:28)cateur de puissance . . . . . . . . . . 19
1.2.1.1 Les caractØristiques AM/AM et AM/PM . . . . . . . . 19
1.2.1.2 Rendement et classes de fonctionnement . . . . . . . . . 20
1.2.1.3 Les reculs d’entrØe et de sortie . . . . . . . . . . . . . . 22
1.2.1.4 Les e(cid:27)ets mØmoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.2.2 CritŁres de mØrite de l’ampli(cid:28)cateur . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.2.2.1 Adjacent Channel Power Ratio (ACPR) . . . . . . . . . 23
1.2.2.2 Noise Power Ratio (NPR) . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
1.2.2.3 Error Vector Magnitude (EVM) . . . . . . . . . . . . . 24
1.2.3 ModØlisation comportementale de l’ampli(cid:28)cateur de puissance . . 25
1.2.3.1 ModŁles statiques (sans mØmoire) . . . . . . . . . . . . 25
1.2.3.2 ModŁles quasi-statiques (avec mØmoire) . . . . . . . . . 26
1.2.3.3 ModŁles dynamiques (avec mØmoire) . . . . . . . . . . . 27
1.3 Les mØthodes de linØarisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
1.3.1 Les mØthodes avec changement de la fonction d’ampli(cid:28)cation . . 28
1.3.1.1 LinearAmpli(cid:28)cationusingNonlinearComponents(LINC) 28
1.3.1.2 Enveloppe Elimination and Restauration (EER) . . . . 29
1.3.1.3 Enveloppe Tracking (ET) . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
1.3.2 Les mØthodes sans changement de la fonction d’ampli(cid:28)cation . . 30
1.3.2.1 Feedback . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
1.3.2.2 FeedForward . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
1.3.2.3 PrØdistorsion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
1.3.3 Cas particulier de la prØdistorsion numØrique bande de base . . . 33
1.3.3.1 Principe et adaptation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
1.3.3.2 Algorithme d’adaptation . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
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