Institut d'Électronique et de Télécommunications de Rennes
UMR CNRS 6164

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Systèmes multi-antennes MIMO et modulations spatiales pour objets connectés. Etudes algorithmiques et preuve de concept.

Doctorant : Ali MOKH.

Directeurs de thèse : Maryline HELARD, Matthieu CRUSSIERE, Jean-Christophe PREVOTET.

Thèse débutée le : 01/10/2015.

La thèse proposée s’inscrit dans une démarche globale de définition d’une nouvelle interface air basée sur les modulations spatiales pour les objets connectés. L’approche suivie consistera à proposer de nouveaux algorithmes, optimisés en termes de consommation énergétique et de les comparer avec des solutions existantes.

Proposées très récemment, les modulations spatiales transmettent l’information utile de par la seule connaissance de l’antenne qui émet ou reçoit, et ce contrairement aux schémas de modulations classiques qui émettent des symboles de modulation.

Ces modulations sont particulièrement bien adaptées aux systèmes multi-antennaires. Elles peuvent s’appliquer à l’émission et/ou à la réception. Lorsqu’appliquées à la réception, elles sont efficacement combinées aux techniques de focalisation spatiale de type retournement temporel.

Les applications visées concernent les objets connectés avec la prise en compte de la complexité de mise en œuvre qui devra rester raisonnable en terme de nombre d’antennes et/ou d’étage RF (radio fréquence) et d’algorithmie (à l’émission et à la réception). La consommation énergétique sera également évaluée.

La combinaison des modulations spatiales et des modulations multi-porteuses (OFDM ou autre) sera étudiée, tout comme la compatibilité des solutions proposées avec les standards de communications. Les solutions actuellement proposées dans la littérature reposent sur des antennes associées à un étage RF. De nouvelles approches à base d’antennes reconfigurables et un seul étage RF, et donc plus adaptées aux objets connectés, voient actuellement le jour et seront donc envisagées. Une preuve de concept autour de cartes FPGA sera réalisée au laboratoire. Des algorithmes inhérents aux différents problèmes de mise en oeuvre pourront également être abordés dans le cadre de la thèse.

Les travaux de thèse comprendront donc des études théoriques et algorithmiques, des simulations sous Matlab et éventuellement du prototypage sur cartes FPGA.

La thèse s’effectuera en étroite collaboration avec les membres de l’équipe SCN (Systèmes de Communications Numériques) de l’IETR à l’INSA de Rennes. Cette équipe possède non seulement une grande expertise sur le développement d’algorithmes originaux mais aussi une grande expérience dans le prototypage de systèmes complexes.

Page du doctorant.






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