Ecole d'ingénieur et centre de recherche en Sciences du numérique
 

Traitement de Signal pour les Communications

[SP4COM]
T Enseignement Technique


Résumé

Le sous-titre de ce cours pourrait être "Gestion multi-antenne des interférences pour les systèmes multi-utilisateurs multi-cellules". En effet, l'accent est mis sur l'exploitation de plusieurs antennes pour gérer (plus facilement) les interférences inter-symboles et inter-utilisateurs. Les concepts clés sont ici le beamforming, le MIMO (Multi-Input Multi-Output), le MIMO multi-utilisateur, le MIMO Massive.

Après un cours de base en communications numériques, un large éventail de questions se posent dans le traitement des procédures de la couche physique dans une grande variété de technologies de transmission telles que xDSL, gigabit Ethernet, systèmes CPL, systèmes de diffusion DAB / DVB et de communication optique. Ces problèmes impliquent, par exemple, annulation d'écho multi-cadence pour le fonctionnement en duplex intégral sur lignes téléphoniques à paire torsadée, techniques de synchronisation et d'égalisation dans divers systèmes monoporteuse et multiporteuses, bruit impulsif dans les systèmes électriques et automobiles, etc. Même les communications sans fil englobent une large gamme de systèmes tels comme satellite, sous-marin, communications en champ proche, accès hertzien fixe, systèmes privés, capteurs, IoT, etc., et un large éventail d'aspects tels que le relais, la radio full duplex, la radio cognitive, l'estimation de la localisation, etc.

Alors que ces systèmes seront brièvement mentionnés, l'accent principal sera mis sur le sans-fil cellulaire et l'utilisation d'antennes multiples dans les récepteurs et les émetteurs. Le filtrage spatial, le filtrage spatio-temporel et la détection multi-utilisateur pour CDMA sont tous traités de manière unifiée.

Enseignement et méthodes d’apprentissage : Cours magistral, TD et TP (groupes de 1-2 étudiants en fonction de la taille de la classe).

Règles du cours : La présence au TP est obligatoire (25% de la note finale).

Bibliographie

H.L. Van Trees, “Detection, Estimation and Modulation Theory Part IV: Optimum Array Processing”, 2nd edition, Wiley, 2001.

A. Goldsmith, “Wireless Communications”, Cambridge University Press, UK, 2003.

D. Tse, P. Viswanath, “Fundamentals of Wireless Communication”, Cambridge University Press, UK, 2004.

C. Oestges, B. Clerckx, ”MIMO Wireless Networks”, Academic Press, 2nd edition, 2013. Channels, Techniques and Standards for Multi-Antenna, Multi-User and Multi-Cell Systems.

Les transparents utilisés sont disponibles.

Préalable Requis

Souhaitable: DigiCom, SSP (les concepts essentiels seront revisés, le cours est auto-suffisant). Le cours SP4COM constitue un complément au cours MobCom et ATWireless, et forme un ensemble avec ces deux cours.

Description

  • Survol des systèmes et des particularités de systèmes de communication filaires et sans fil, revue de la modulation linéaire, des bases de la formation de faisceaux, des modèles de canaux
  • Structures de récepteurs spatiaux (TDMA)
  • Structures de récepteurs spatio-temporels (TDMA)
  • Annulation d'interférence spatio-temporelle (TDMA)
  • Détection multi-utilisateur CDMA / annulation d'interférence
  • Traitement de la liaison descendante, OFDM, SDMA, diversité des transmissions, multiplexage spatial MIMO
  • Estimation des canaux dans les systèmes OFDM
  • Systèmes multi-utilisateurs multi-cellules: MIMO massif, alignement des interférences, optimisation d’une utilité, connaissance partielle des canaux au niveau de l'émetteur (CSIT)

 

Résultats d’apprentissage :

Après une étude réussie du cours, les étudiants seront en mesure de:

  • Comprendre et appliquer le traitement multi-antenne pour la formation de faisceau, l'égalisation et la suppression des interférences multi-utilisateurs
  • Maîtriser les concepts clés de MIMO et MIMO multi-utilisateurs
  • Comprendre les bases des systèmes CDMA, l'estimation des canaux et l'optimisation de l’utilité (débit, puissance, etc.).

Nb heures:42.00, 3hr Exercices (TD), 3hr TP.

Evaluation: TP (25%), Examen final (75%). 2 heures, écrit - tous documents autorisés.

Nombre d'heures: 42.00
Nombre d'heures par semaine: 3.00
Forme du contrôle: Lab reports (25%), Final Exam (75%). 2 hour written exam - all documents authorized.