Méthodes de codage et d'estimation adaptative appliquées aux communications sans fil

195 Pages·2016·6.93 MB·French

by  Florence Alberge

Méthodes de codage et d’estimation adaptative
appliquées aux communications sans fil
Florence Alberge
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Florence Alberge. Méthodes de codage et d’estimation adaptative appliquées aux communications
sans fil. Traitement du signal et de l’image [eess.SP]. Université Paris-Sud, 2015. ￿tel-01232163￿
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Habilitation à diriger des recherches
Méthodes de codage et d’estimation adaptative appliquées
aux communications sans fil
Florence Alberge
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Table des matières
Avant-propos .................................................. 6
Parcours professionnel et travaux de recherche
1 Curriculum Vitae .............................................. 9
2 Synthèse des travaux ......................................... 25
2.1 Estimation adaptative de canaux de communication 26
2.1.1 Méthodesous-espace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.1.2 Systèmemulti-capteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.1.3 CanalOFDM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.1.4 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
2.2 Correction de bruit impulsionnel 49
2.2.1 OFDMetcodesdeReed-Solomon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
2.2.2 Noscontributions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
2.2.3 Résultatsnumériques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
2.2.4 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
2.3 Diffusion sur les canaux sans fils 62
2.3.1 Lecanaldediffusiongaussien. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
2.3.2 Schémasdetransmission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
2.3.3 Formulationduproblème . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
2.3.4 Résultats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
2.3.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
3 Projet de recherche .......................................... 71
3.1 Stratégies de coopération dans un environnement sans fil 71
3.1.1 Contexte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
3.1.2 Travailenvisagé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
3.2 Sécurité couche physique 72
3.2.1 Contexte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
3.2.2 Travauxdéjàentrepris . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
3.2.3 Travailenvisagé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
3.3 Optimisation pour les problèmes à grande dimension 74
3.3.1 Contexte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
3.3.2 Travailenvisagé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Exposé détaillé
4 Techniques itératives de décodage ........................... 79
4.1 Introduction 79
4.2 Modèle et notations 80
4.3 Décodage distribué 81
4.4 Procédure itérative d’optimisation 82
4.5 Application de la théorie des jeux au décodage itératif 84
4.6 Information mutuelle entre extrinsèques 89
4.6.1 Modélisationethypothèses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
4.6.2 Définitionsetpropriétés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
4.6.3 Estimationhors-lignedeI(L ,L ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
y z
4.6.4 Estimationen-lignedeI(L ;L ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
y z
4.7 Simulations 97
4.8 Conclusion 99
Bibliographie ................................................ 101
Publications
5 Annexe 1 : Publication R.8 ................................... 115
6 Annexe 2 : Publication R.7 ................................... 131
7 Annexe 3 : Publication R.4 ................................... 147
8 Annexe 4 : Publication R.2 ................................... 165
9 Annexe 5 : Publication R.1 ................................... 181
Avant-propos
Danscemanuscrit,jevaisdécriremonparcoursetlesactivitésderecherchemenéesdepuis
monrecrutementàl’UniversitéParis-Sud.J’évoqueraiégalement,maisdemanièremoinsdétaillée,
mestravauxantérieurs.Ledocumentestconstruitentroispartiesavecunestructureconformeaux
usagesetrecommandationsdel’écoledoctoraleSTISdeParis-Sud.
LapremièrepartieintituléeParcoursProfessionnelretracesousformedeCurriculumVitaema
formation,monparcoursetdécritl’ensembledesactivitésetresponsabilitésexercées.Lesactivités
liées à la recherche y sont évoquées de manière factuelle : liste de publications, collaborations,
activitéscontractuellesoudevalorisationetparticipationàdesco-encadrementsdethèseoude
stagesderecherche.Lesecondchapitreestunesynthèsedemesactivitésderecherchedanslequel
sontdécritslesproblématiques,ladémarchesuivie,lessolutionsapportéesetleschoixréalisés.
Cettepartiesetermineparunexposédesperspectivesetduprojetderecherche.
La partie Exposé détaillé met l’accent sur un thème de recherche pour lequel les résultats
obtenus sont exposés de manière plus précise et exhaustive que dans la partie précédente. Les
travauxprésentésportentsurlestechniquesitérativesdedécodage.
Latroisièmeetdernièrepartieestunrecueild’unesélectiond’articlespermettantunaperçudes
contributionssurl’ensembledesthèmesderechercheévoquésdanscemanuscrit.

Parcours professionnel et
travaux de recherche

Université Paris-Sud
T 01 69 33 60 58 (IUT)
Florence Alberge
T 01 69 33 60 81 (IUT - Direction des études)
T 01 69 85 17 57 (LSS)
B fl[email protected]
CV détaillé ˝
www.l2s.centralesupelec.fr/perso/florence.alberge
Etat Civil
Nom Alberge
Prénom Florence
Date et Lieu 09 août 1971 à Albi (Tarn)
de naissance
Statut actuel Maître de conférences, Université Paris-Sud
Composante IUT d’Orsay, Département Mesures Physiques
Laboratoire Laboratoire des signaux et systèmes (LSS), Pôle Télécom et Réseaux. Équipe
Théorie de l’information et ses applications
Adresse Laboratoire des Signaux et Systèmes (LSS, UMR CNRS 8506), CentraleSupelec, 3
postale rue Joliot Curie, 91192 Gif-sur-Yvette
Formation
1996-1999 Doctorat, ENST (Télécom ParisTech), Paris, Mention Très Honorable.
Spécialité : Signal et Image.
Date de soutenance : 1er décembre 1999.
Sujet : Développement d’algorithmes adaptatifs utilisables dans un contexte multi-voies.
Jury : Maurice Bellanger (Président), Madeleine Bonnet (Rapporteur), Dirk Slock (Rappor-
teur), Pierre Duhamel, Yves Grenier, Philippe Loubaton.
1998 Agrégation, (Candidat libre).
Physique option Physique Appliquée.
1995–1996 DEA, Université de Cergy-Pontoise, Mention Bien.
Spécialité : Traitement des Images et du Signal.
Stage à l’Institut National des Télécommunications (Télécom Sud-Paris), Evry.
Tuteur de Stage : J-P. Delmas.
Sujet du stage : Lois asymptotiques d’estimateurs adaptatifs de sous-espaces propres.
1993–1996 Titre d’ingénieur, Ecole Nationale Supérieure de l’Electronique et de ses Applica-
tions (ENSEA), Cergy-Pontoise.
Spécialité : Traitement du Signal
1990–1993 CPGE, Lycée Pierre de Fermat, Toulouse.
1989–1990 Baccalauréat, Académie de Toulouse, Mention Bien.
Série C.
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