Contribution au Développement de Formes d'Ondes Multi-porteuses et Techniques de Précodage Avancées pour les Systèmes Large MIMO

Abstract

Les exigences en matière de vitesse et de fiabilité dans les besoins actuels de communication sans fil et mobile sont en constante augmentation. Les schémas de modulation multi-carrier (MCM) offrent une solution prometteuse pour répondre à ces exigences. Bien que le multiplexage par répartition en fréquence orthogonale (OFDM) soit le MCM le plus couramment utilisé, son utilisation de formes d'impulsions rectangulaires et du préfixe cyclique (CP) le rendent mal adapté aux futures applications 5G (cinquième génération). Un schéma innovant, connu sous le nom de UFMC (multi porteuses à base de filtre universel), pourrait constituer une alternative viable à l'OFDM traditionnel. La forme d'onde UFMC se distingue par sa capacité à maintenir un faible taux d'erreur binaire (TEB) et une latence minimale, la démarquant ainsi des formes d'onde alternatives telles que le multiplexage par répartition en fréquence généralisée (GFDM). Le principal obstacle rencontré dans tous les systèmes MCM est le rapport de puissance crête/puissance moyenne élevé (PAPR).

Le signal de sortie de l'UFMC présente généralement des pics substantiels, entraînant des distorsions du signal causées par le dépassement de la plage linéaire de l'amplificateur haute puissance (HPA), ce qui dégrade considérablement le TEB. Par conséquent, de nombreuses études de recherche précédentes ont exploré des méthodes pour réduire le PAPR dans le système UFMC. Cependant, la plupart de ces propositions se sont avérées difficiles à mettre en œuvre ou ont nécessité la transmission d'informations supplémentaires en parallèle au récepteur, telles que l'utilisation de techniques telles que la Sélective Mapping (SLM) et la Séquence de Transmission Partielle (PTS).

En conséquence, dans cette thèse, nous introduisons une alternative innovante qui est facile à mettre en œuvre et ne nécessite pas la transmission d'informations supplémentaires pour réduire le PAPR. Cela est accompli en utilisant la technique de transformé à norme glissante discrète (DSNT) sur le système UFMC, appelée DSNT L_2-by-3. Les résultats de la simulation confirment la supériorité de ce schéma proposé en termes de réduction du PAPR, réalisant une amélioration significative par rapport aux méthodes classiques.