Implementation efficace de la FFT pour des communications OFDM

Afin de répondre aux besoins actuels des utilisateurs de la téléphonie cellulaire, les laboratoires de recherches en télécommunication travaillent fort afin d'assurer une bonne migration de la 3G (Troisième Génération) à la 4G (Quatrième Génération). Cette dernière a pour but d'offrir plus de performances en termes de débit et plus de rapidité que l'ancienne.;Le futur réseau 4G LTE (Long Term Evolution) du 3GPP, utilisera de nouvelles techniques, comme l'OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) et la MIMO (Multi Input Multi Output). La modulation numérique OFDM représente la modulation des futurs systèmes de communication large bande et a comme base de traitement la FFT.;Ce travail présente l'évaluation d'une nouvelle formulation de la DFT, la 'JFFT' en vue d'une implémentation plus efficace que les propositions conventionnelles. Cette nouvelle formulation comprend de nouveaux générateurs d'adressages des données et coefficients ainsi que des processeurs élémentaires (BPE – Butterfly Processing Element) selon les radix-r utilisés. Ce mémoire concerne l'évaluation des BPE de la JFFT. L'étude présentée dans ce mémoire est une évaluation comparative de l'implémentation de coprocesseurs conventionnels et JFFT pour radix-2, radix-4 et radix-8 sur FPGA. Cette évaluation se base sur plusieurs critères : débit de la BPE, débit du coprocesseur, latence, fonction de performance globale et autre. Plusieurs coprocesseurs FFT conventionnels et JFFT ont été étudiés et évalués afm de générer des données comparatives. Les coprocesseurs FFT conventionnels sont utilisés comme référence de plancher puisqu'ils sont les plus communs. Par contre, les coprocesseurs FFT sur FPGA de l'article [ZHO09] sont considérés comme référence récente à surpasser grâce à leurs architectures améliorées. Les coprocesseurs JFFT ont été étudiés sur FPGA afin de connaître leur complexité et leurs performances. Ils représentent donc l'élément principal de ce travail.;Leur performance a dépassé nos attentes puisqu'ils offrent des résultats plus que satisfaisants; on obtient un gain de performance de 370,3 % sur la Spartan-3 et de 231,95% sur la Virtex-4 comparé à l'architecture FFT de référence R22SDF. Le calcul de la FFT est 10 fois plus rapide pour le cas 1 du Radix-8 JFFT sur Spartan-3, 8 fois sur Virtex-4 et 6 fois sur Virtex-E, comparé aux coprocesseurs FFT conventionnels et ceux de l'article de référence [ZHO09].;La transformée discrète de Fourier (DFT – Discrete Fourier Transform) représente une méthode de base en traitement numérique des signaux pour l'analyse des signaux numériques. Son exécution en technologie d'intégration à très grande échelle représente un problème non trivial quand il s'agit de respecter les contraintes de l'application en termes de consommation de puissance, coût d'implémentation et vitesse de calcul.;Finalement, ce projet permet de valider l'efficacité de la nouvelle formulation de la DFT, la 'JFFT' en termes de performances de puissances de calcul et de rapidité pour une utilisation dans des communications OFDM.