Methode de detection a usagers multiples pour les systemes de communication DS-CDME

Les systemes sans fil de la troisieme generation sont bases sur l'acces multiple a repartition de code a sequences directes (DS-CDMA---Direct-Sequence Code Division Multiple Access). Dans ce systeme d'acces, tous les usagers partagent les ressources en temps et en frequences. Ils ne sont separes qu'en utilisant des codes pseudo aleatoires (signatures). Ces codes doivent etre orthogonaux pour distinguer les usagers et permettre ainsi au filtre apparie (MF---Matched Filter) de reconstituer l'information de l'usager desire. Cependant, le caractere a trajets multiples (multipath ) et variant dans le temps du canal de transmission detruit la quasi-orthogonalite des signatures entre les usagers et donne naissance aux interferences a acces multiple (MAI--- Multiple Access Interference) et aux interferences inter symboles (ISI - Inter Symbol Interference).;L'objectif principal de ce travail de recherche est la proposition d'une classe d'algorithmes de detection a usagers multiples (MUD--- MultiUser Detection) pour les recepteurs DS-CDMA en vue d'une integration en technologie VLSI. Les performances de ces recepteurs devront repondre aux exigences de la 3G en terme de capacite du systeme (nombre d'usagers) pour disposer d'un recepteur capable d'eliminer les MAI et les ISI.;La contribution algorithmique consiste essentiellement au developpement d'une methode de detection MUD basee sur une structure en cascade de filtres adaptatifs. La classe d'algorithmes proposee inclut: (1) une version lineaire adaptative basee sur le principe de la minimisation de l'erreur quadratique entre la sortie des filtres et la donnee desiree et; (2) proposition d'une adaptation des parametres des filtres en cascade basee sur une technique directe et indirecte sans passer par l'inverse de matrices.;D'autres versions possibles sont egalement presentees incluant une version autodidacte (blind) utilisable en absence de donnees d'adaptation ne necessitant pas l'estimation des parametres du canal, une version non lineaire basee sur les reseaux de neurones pour corriger les effets non lineaires des amplificateurs dans des cas particuliers de transmission cellulaires (Satellite) et adaptation des filtres en presence de la diversite spatiale par l'emploi de plusieurs antennes a la reception.;La methode proposee ameliore la qualite de reception des systemes DS-CDMA par rapport a d'autres techniques connues basees sur le MPIC (Multistage Parallel Interference Cancellation) pour une complexite de mise en oeuvre en technologie VLSI moins elevee. Le souci de developper un recepteur MUD tout en maintenant un bas niveau de complexite constitue l'element clef de la methodologie utilisee tout au long de cette these. Cette meme methodologie a permis la publication de 3 articles de conferences, la soumission de 3 articles de journaux et le depot de deux brevets.;La preuve de concept par simulation dans une plate-forme renfermant les principaux elements de la couche physique telle que decrite dans le standard regissant la troisieme generation des systemes cellulaires est faite. Les resultats de simulation demontrent la capacite de la methode proposee a eliminer les interferences MAI et ISI. Les resultats de simulation de la proposition demontrent une meilleure robustesse au niveau du bruit en comparaison avec une version du MPIC presentant un ordre de complexite de calcul equivalent. Dans la pratique, cette amelioration se traduit par une augmentation de la couverture et/ou de la capacite d'une station de base. En utilisant une version du MPIC beaucoup plus complexe que la proposition, les performances de cette version sont meilleures en connaissance ideale des parametres du canal (gains et delais). Par contre, dans un cas plus realiste, en presence d'un estimateur de canal, la technique proposee sous sa forme lineaire la plus simple presente de meilleures performances quelle que soit la version du MPIC utilisee. La technique proposee permet de reduire le niveau signal sur bruit (SNR--- Signal to Noise Ratio) pour une qualite e service donnee, de 1dB par rapport a la version la plus complexe du MPIC et de plus de 3dB par rapport a la version la moins complexe. Ceci permet a une station de base de la 3G d'augmenter sa couverture de plus de 50%. Ainsi, la methode de detection MUD proposee est moins sensible a la qualite d'estimation du canal que le MPIC. Ceci demontre la pertinence de la proposition et constitue une base pour la continuation de la recherche concernant l'implantation en technologie d'integration a tres grande echelle.