Reconnaissance en aveugle de codeur à base de code convolutif : contribution à la mise en œuvre d’un récepteur intelligent

Blind recognition of encoders based on a convolutional code : contribution to the design of an intelligent receiver

• Auteur / Autrice : Mélanie Marazin
• Direction : Gilles Burel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et technologies de l'information et de la communication. Communications numériques
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Brest

Mots clés

Mots clés contrôlés

Codes convolutifs

Radio cognitive

Mots clés libres

Radio cognitive

Récepteur intelligent

Identification aveugle

Code convolutif

Turbocode

Entrelaceur

Code poinçonné

Résumé

Dans le but d’améliorer la qualité des transmissions numériques, les normes sont en perpétuelle évolution ce qui engendre des problèmes d’incompatibilité. Le domaine de la radio cognitive offre une solution pertinente à ce problème la conception de récepteurs intelligents. Ces récepteurs devront être capables d’identifier en aveugle les paramètres de la nonne utilisée par l’émetteur. Les travaux présentés dans ce mémoire portent sur la reconnaissance aveugle de codeur à base de code convolutif De tels codes améliorent la fiabilité d’une transmission en permettant, côté récepteur, de détecter et/ou de corriger d’éventuelles erreurs intervenues lors de la transmission du message. Une étude sur la théorie algébrique des codes convolutifs a été conduite afin d’obtenir les propriétés indispensables à la mise en oeuvre de méthodes d’identification aveugle. Fuit, à partir de la seule connaissance d’un train binaire codé, nous avons développé des méthodes permettant d’identifier un code convolutif lors d’une transmission non-bruitée, puis bruitée. Nous avons ensuite développé un algorithme dédié à l’identification en aveugle d’un code convolutif poinçonné. Cet algorithme permet, à partir de la seule connaissance d’une trame codée, poinçonnée et bruitée, d’identifier le code convolutif ainsi que le motif de poinçonnage utilisé à l’émission. Ensuite, nous proposons deux méthodes qui permettent d’identifier un turbocode lors de la réception d’une trame présentant une plage de donnée non-bruitée. Enfin, nous montrons que nos algorithmes d’identification offrent d’excellentes performances avec des paramètres de simulation proches de ceux utilisés dans les différents standards.

For enhancement of the quality of digital transmissions, the standards are in continual evolution, but this generates compatibility problems. Cognitive radio systems provide a relevant solution to this problem: the design of an intelligent receiver. Such receivers must be able to blindly identify the transmitter parameters. This PhD work was focused on the blind recognition of encoders based on a convolutional code. Such codes enhance the reliability of transmissions by allowing, at the receiver side, the detection and/or correction of errors liable to occur over the data transmission. Our investigations started with a study of the algebraic theory of convolutional codes so as to get the properties essential for a blind recognition of convolutional encoders. Then, from the knowledge of only the coded data stream, methods were developed to identify a convolutional code in the case of a noiseless transmission, and then of a noisy one. An algorithm able to identify a punctured convolutional code was devised. From the knowledge of only n stream of encoded, punctured and noisy data, this algorithm permits the identification of the convolutional encoder and that of the puncturing pattern in used at the transmitter side. Then, two methods are proposed to identify a turbocode with noiseless parts of the received data stream. Finally, application of our blind identification algorithms to simulation parameters close to those used by the available standards gave good performances.