Thèse soutenue

Analyse théorique des distorsions dans la bande et en dehors de la bande de transmission pour les signaux à porteuses multiples : Impact conjoint des non-linéarités de l'amplificateur de puissance et effets de mémoire et prédistorsion
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Auteur / Autrice : Ali Cheaito
Direction : Jean-François Hélard
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Electronique et Télécommunications
Date : Soutenance le 10/03/2017
Etablissement(s) : Rennes, INSA
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, télécommunications, informatique, signal, systèmes, électronique (Rennes)
Partenaire(s) de recherche : ComUE : Université Bretagne Loire (2016-2019)
Laboratoire : Institut d'Électronique et de Télécommunications (Rennes)
Jury : Président / Présidente : Raymond Quéré
Examinateurs / Examinatrices : Jean-François Hélard, Raymond Quéré, Inbar Fijalkow, Laurent Ros, Geneviève Baudouin, Yves Louët, Matthieu Crussière
Rapporteurs / Rapporteuses : Inbar Fijalkow, Laurent Ros

Résumé

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Les techniques multiporteuses de type OFDM sont aujourd'hui largement déployées dans tous les systèmes de communication sans fils notamment dans les réseaux cellulaires (L TE), les réseaux de diffusion (DVB) ou encore les réseaux WiFi. Cependant, les modulations multiporteuses se caractérisent par une très grande dynamique mesurée par le Peak to Average Power Ratio (PAPR), ce qui empêche d'alimenter l'amplificateur de puissance non linéaire (utilisé avant l'émission des signaux) à son point optimal et ainsi conduit à diminuer son efficacité énergétique. Des techniques de réduction du PAPR peuvent alors être mises en oeuvre pour réduire le PAPR du signal et des techniques de prédistorsion peuvent alors être utilisées pour compenser les non-linéarités de l'amplificateur de puissance. L'approche développée dans le cadre de cette thèse a pour objectif d'étudier une solution intelligente pour les implémentations futures pour contrôler la réduction du PAPR et les étapes de linéa risation de manière flexible en fonction de certains paramètres prédéfinis afin qu'ils deviennent adaptatifs et auto-configurables. Plus précisément, notre travail a principalement porté sur l'analyse des différentes distorsions dans la bande (in-band distortions)mesurées par I'EVM ou Error Vector Magnitude et en dehors de la bande de transmission (out-of-band distortions) mesurées par I'ACPR ou Adjacent Channel Power Ratio de signaux à porteuses multiples. En particulier de nombreux résultats analytiques complétés par des résultats de simulation permettant d'évaluer I'EVM et I'ACPR en fonction des caractéristiques de l'amplification nonlinéaire en prenant en compte ou pas l'effet mémoire de l'amplificateur et la mise en oeuvre de techniques d'écrêtage et de pré-distorsion ont été obtenus. Ces résultats constituent une étape importante dans l'optimisation globale de la complexité, de la linéarité et de l'efficacité énergétique des émetteurs aussi bien pour la diffusion de la télévision numérique que pour les réseaux cellulaires de 4 ème génération (L TE) ou de 5""' génération.