Thèse soutenue

Techniques de modulation spatiales à l'émission et à la réception pour les objets à bas complexité
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Auteur / Autrice : Ali Mokh
Direction : Maryline Hélard
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Télécommunications
Date : Soutenance le 15/11/2018
Etablissement(s) : Rennes, INSA
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques et sciences et technologies de l'information et de la communication (Rennes)
Partenaire(s) de recherche : Comue : Université Bretagne Loire (2016-2019)
Laboratoire : Institut d'Électronique et de Télécommunications (Rennes)
Jury : Président / Présidente : Jean-Pierre Cances
Examinateurs / Examinatrices : Maryline Hélard, Jean-Pierre Cances, Geneviève Baudoin, Laurent Ros, Marco Di Renzo, Michel Terré, Matthieu Crussière
Rapporteurs / Rapporteuses : Geneviève Baudoin, Laurent Ros

Résumé

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L'Internet des objets est l'un des concepts clefs stimulant l'évolution des réseaux mobiles dans le but de leur donner de nouvelles fonctionnalités de communication et de gestion d'objets dits connectés. Comparativement aux terminaux mobiles standards, les usages associés à ces objets connectés sont en général caractérisés par des débits modestes et de faibles ressources en capacité de calcul et en énergie. Les techniques de modulation spatiale (SM) sont proposées comme une solution prometteuse pour assurer les débits des objets connectés tout en maîtrisant le critère de la consommation énergétique. L'objectif de cette thèse est d'étudier les performances de différents schémas de transmission basés sur le concept SM mis en oeuvre en transmission ou en réception. Nous avons notamment proposé un système global de communication en liaisons montante (SM en transmission) et descendante (SM en réception) entre une station de base et un objet, dans lequel l'essentiel de la complexité de calcul est concentré à la station de base. Par ce système, une liaison avec un objet peut être établie en limitant les traitements au sein de l'objet à di simples fonctions d'activation/désactivation d'antenne et de détection à seuil. Par ailleurs, nous avons proposé des schémas SM étendus grâce auxquels l'efficacité spectrale atteignable devient égale au nombre d'antennes au sein de l'objet. Les expressions analytiques de la probabilité d'erreur binaire ont été développées pour l'ensemble des systèmes étudiés en utilisant différentes méthodes de détection. L'impact de la connaissance imparfaite de l'état des canaux de propagation ainsi que l'effet des corrélations entre antennes ont également été incorporés dans l'étude des performances des schémas SM de réception. Dans une dernière partie, nous avons proposé d'adapter les schémas SM de réception dans un environnement de propagation en ondes millimétriques en utilisant une formation de faisceau hybride analogique/numérique au niveau de l'émetteur.