Proposition de nouvelles techniques d'égalisation des canaux de communication numériques

Abstract

Les progrès des technologies modernes de communication numérique ont rendu le monde plus facile et plus flexible. Cependant, ces progrès s'accompagnent de défis majeurs, notamment l'interférence entre symboles (IES) provoquée par les canaux à trajets multiples, en particulier dans les communications à haut débit. Pour atténuer ces perturbations, l'égalisation devient une solution incontournable. Cette thèse se focalise sur l'introduction de nouvelles techniques d'égalisation adaptative pour éliminer les IES. Nous avons examiné les techniques d'égalisation à retour de décision basées sur les algorithmes NLMS et APA, constatant que le principal obstacle était la faible vitesse de convergence pour NLMS-DFE, tandis qu'APA-DFE présentait une convergence plus rapide mais avec une EQM plus élevée et des coûts de calcul accrus. Afin de résoudre ces problèmes, nous avons proposé trois nouvelles techniques d'égalisation adaptative, basées sur une structure d'égalisation à anticipation de décision avec une séquence d'apprentissage. La première technique, DFE-PAP, utilise l'algorithme de projection pseudo affine qui combine la projection affine et la mise à jour itérative des poids, ce qui ressoude les conflits entre déséquilibre en régime permanent et vitesse de convergence. La deuxième, MRNQ-DFE, adopte un algorithme d'erreur non quadratique récursif modifié qui ajuste les coefficients de filtre sur la base d'une fonction d'erreur non quadratique, en utilisant les données entrantes et l'erreur instantanée pour une convergence très rapide. Enfin, la troisième, DFE-EAPA, adopte un algorithme de projection affine avec un ordre de projection variable qui ajuste l'ordre de projection en temps réel en fonction de l'évolution des caractéristiques statistiques du signal d'entrée, permettant une convergence rapide suivie d'une stabilisation de l'erreur quadratique moyenne. Les résultats expérimentaux ont démontré la bonne performance et la robustesse de ces nouvelles propositions, confirmée par une étude comparative approfondie avec les égaliseurs étudiés.