Modélisation du bruit de phase des oscillateurs hyperfréquences et optimisation des systèmes de communications numériques

Highwave oscillators phase noise modeling and optimization of digital communications systems

• Auteur / Autrice : Stéphane Bougeard
• Direction : Jacques Citerne
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées. Électronique
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Rennes, INSA

Mots clés

Mots clés libres

Oscillateur

Bruit de phase

Communication numérique

Synchronisation

égalisation

Résumé

Face à la congestion des ressources spectrales, les systèmes de radiocommunications à très larges bandes tendent à utiliser des fréquences proches de la bande millimétrique. A ces fréquences, la conception d'oscillateurs présentant une bonne pureté spectrale n'est pas sans poser de réels problèmes technologiques. Ainsi, un des handicaps majeurs à l'heure actuelle est l'augmentation du bruit de phase des oscillateurs grand-public chargés d'assurer la transposition de fréquence. Les recherches présentées dans ce mémoire de thèse ont pour but l'étude et la modélisation du bruit de phase des oscillateurs ainsi que l'optimisation des systèmes de communications numériques en présence de bruit de phase. Différents modèles analytiques de bruit de phase y sont présentés et sont appliqués à l'étude de systèmes de communications numériques monoporteuse et multiporteuses. Un nouveau modèle permettant de générer dcs échantillons temporels est utilisé pour la conception de simulateurs matériel et logiciel de bruit de phase. Les performances obtenues avec ces différentes approches sont confrontées pour divers systèmes de communications numériques monoporteuse et multiporteuses, permettant ainsi de valider les différents modèles étudiés. Une attention particulière est ensuite portée à l'étude des fonctions de démodulation, de synchronisation et d'égalisation en présence de bruit de phase. Pour des Modulations d'Amplitude en Quadrature, un nouveau procédé de démodulation plus robuste aux erreurs de phase est proposé puis appliqué afin d'améliorer les performances d'un système de synchronisation à décision dirigée. Une étude de l'association des fonctions de synchronisation et d'égalisation adaptative en présence de bruit de phase est ensuite développée dans un contexte de canaux multitrajets théoriques. Enfin, une application à la configuration d'un système très large bande pour des transmissions point à multipoints à 17 GHz et à l'intérieur des bâtiments conclut ces travaux.