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Prototypage rapide et validation sur une plateforme SDR d’un estimateur hybride à maximum de vraisemblance du rapport signal sur bruit.

Ben Gamra, Zied (2016). Prototypage rapide et validation sur une plateforme SDR d’un estimateur hybride à maximum de vraisemblance du rapport signal sur bruit. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en télécommunications, 75 p.

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Résumé

Les standards de télécommunications sans fil ne cessent de changer et d’évoluer rapidement. Ceci présente un défi pour les chercheurs et les industriels qui doivent s’y adapter au fur et à mesure. La nécessité d’avoir une méthode et un matériel qui permettent de faire face à ce changement constant a popularisé l’utilisation et du concept du prototypage rapide et des plateformes de radio logicielle (SDR) à base de FPGA. Évidemment, plusieurs approches et outils basés sur ce concept ont vu le jour en ce qui concerne la programmation des radios logicielles. Toutes ces approches se caractérisent par le gain en temps de développement qu’elles offrent ainsi que leur facilité d’application. Les outils proposés ne nécessitent plus une connaissance approfondie ni des langages de programmation du matériel ni du matériel ciblé. Le travail présenté dans ce mémoire est une application de la méthode de prototypage sur une plateforme SDR. Un estimateur du rapport signal sur bruit (SNR), développé au sein de notre équipe du Wireless Lab dirigé par le professeur Sofiène Affes, a été implémenté, testé et validé sur une plateforme radio logicielle. L’approche de conception choisie pour cela est celle basée sur un modèle (Model-Based Design ou MBD). Cette approche ne nécessite aucune ligne de code vu qu’elle se base sur les outils Matlab/Simulink et Xilinx System Generator (XSG) qui présentent une interface graphique et une méthode de «Drag-and-drop». Ces outils logiciels permettent de créer une architecture de l’estimateur qui est, par la suite, traduite en langage matériel (HDL) et implémentée sur la plateforme SDR ciblée. La plateforme radio logicielle PicoSDR2X2 de Nutaq et l’émulateur de canaux EB Propsim d’Anite constituent notre environnement expérimental. Les résultats obtenus ont été comparés à ceux obtenus avec MATLAB.

Abstract

Telecommunication standards are changing and evolving rapidly. This is a challenge for researchers and industrials who must adapt constantly. The need for methods and hardware that allow to face these changes made the use of rapid prototyping concept and FPGA-based software defined radios (SDR) popular. Predictably, many approaches and tools based on this concept and dealing with SDR programming have emerged. All these approaches have in common the fact that they are development-time-saving and easy-to-use. The proposed tools do not require any deep knowledge neither of hardware-programming languages nor of the targeted hardware itself. The work presented in this thesis is an application of rapid prototyping method on an SDR platform. A signal-to-noise ratio (SNR) estimator, developed by our Wireless Lab research group led by Professor Sofiène Affes, was implemented, tested and validated on an SDR platform. The approach selected to achieve this work is model-based. It requires no coding since it is based on Matlab/Simulink and Xilinx Sytsem Generator (XSG) tools that present a graphical user interface and a drag-and-drop method. Those software tools allow the creation of a design architecture for the estimator which will be translated into hardware description language (HDL) and implemented on the targeted SDR. Nutaq’s PicoSDR2X2 platform and Anite’s EB Propsim channel emulator define our experimental environment. The obtained results were compared to those of MATLAB.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Affes, Sofiène
Co-directeurs de mémoire/thèse: Bellili, Faouzi; Samet, Abdelaziz
Mots-clés libres: prototypage rapide; télécommunications sans fil; radio logicielle; FPGA; technique de conception basée sur un modèle; estimateur du rapport signal sur bruit; MATLAB; Simulink; Xilinx System Generator; PicoSDR2X2 de Nutaq; émulateur de canal EB Propsim d’Anite. Rapid prototyping; wireless telecommunications; software defined radio; model-based design technique; Signal-to-Noise Ratio estimator;
Centre: Centre Énergie Matériaux Télécommunications
Date de dépôt: 20 oct. 2016 19:45
Dernière modification: 20 oct. 2016 19:45
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/4795

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