Ati, Adel (2015). Prototypage rapide à base de FPGA et validation en temps réel et sur les ondes d’un estimateur à maximum de vraisemblance de l’étalement Doppler. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en télécommunications, 73 p.
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Résumé
Les nouvelles technologies sans fil sont maintenant en plein essor et jouent un rôle de plus en plus
important dans notre mode de vie. L’intégration des systèmes embarqués dans le domaine des communications
sans fil modernes a permis de répondre rapidement aux demandes toujours croissantes. L’invention de
matrices pré-diffusées programmables par l’utilisateur (FPGAs) a rendu possible le concept du matériel reconfigurable
pour la radio logicielle (SDR). En effet, les méthodes traditionnelles de conception des radios
architecturées autour de FPGA ne permettent pas une productivité élevée. Cette dernière peut être améliorée
en utilisant la technique de conception basée sur un modèle (MBD). Des outils basés sur cette technique
sont ciblés pour le développement des systèmes embarqués, le développement des algorithmes de traitement
du signal, l’intégration rapide et l’analyse du comportement des systèmes numériques complexes pour
une grande variété de cas d’utilisation. En conséquence, de nombreuses plates-formes matérielles et d’outils
logiciels ont été développés pour tirer profit de cette technique afin de réaliser un prototypage rapide.
Nous avons adopté cette approche de conception basée sur un modèle dans ce mémoire pour implémenter
et valider un estimateur de l’étalement Doppler au maximum de vraisemblance développé au sein du Wirelesslab
Group fondé au niveau de l’INRS et dirigé par M.Sofiène Affes. Le prototypage rapide de l’ensemble
du design est fait en tant qu’un modèle Simulink haut niveau en utilisant des blocs de propriété intellectuelle
propres à Xilinx offerts par l’outil Xilinx system generator (XSG). L’étage frontal aux radio-fréquences (RF)
a été implémenté en utilisant le « Nutaq’s model-based design kit (MBDK) ».
Durant la phase d’évaluation, nous avons développé un modèle de test sous Simulink afin de pouvoir
préciser les paramètres globaux de notre design. Ce dernier a été testé pour une fréquence d’échantillonnage
de 80 Msps avec un canal RF réaliste généré par l’émulateur de canal “EB Propsim FS8” et les résultats
mesurés ont été comparés à ceux obtenus avec MATLAB.
New wireless technologies are now booming and are playing an increasingly important role in our lifestyle.
The integration of embedded systems in modern wireless communication systems has made it possible
to respond quickly to its ever increasing demands. The invention of field programmable gate arrays (FPGAs)
has made possible the concept of re-configurable hardware for software defined radio (SDR). Indeed,
traditional methods of designing FPGA based radios do not allow high productivity. The latter can be improved
using Model based design (MBD) technique. Tools based on this technique are targeted for embedded
systems development, signal processing algorithm development, rapid integration and behavior analysis of
complex digital systems for a wide variety of use cases. As a result, Many hardware platforms and Software
tools have been developed to take benefit from this technique in order to achieve rapid prototyping.
We adopted this model-based design approach in this master’s thesis to implement and validate a maximum
likelihood (ML) Doppler spread estimator developed by the Wirelesslab Group based in the INRS and
directed by Mr.Sofiène Affes. Rapid prototyping of the entire design is done as a high-level Simulink model
using Xilinx System Generator IP blocks. The RF front-end of the design has been implemented using the
Nutaq’s model-based design kit (MBDK).
In the evaluation phase, we have developed a test model in Simulink to be able to specify the global
parameters of our design. The latter has been tested at a sampling rate of 80 Msps with a realistic RF channel
generated by the “EB Propsim FS8” channel emulator and the measured results have been compared to those
obtained with MATLAB.
Type de document: | Thèse Mémoire |
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Directeur de mémoire/thèse: | Affes, Sofiène |
Mots-clés libres: | Systèmes embarqués; communications sans fil; matrices pré-diffusées programmables par l’utilisateur; radio logicielle; technique de conception basée sur un modèle; prototypage rapide; estimateur de l’étalement Doppler au maximum de vraisemblance; Simulink; Xilinx system generator; Nutaq’s modelbased design kit; émulateur de canal; MATLAB |
Centre: | Centre Énergie Matériaux Télécommunications |
Date de dépôt: | 13 nov. 2015 20:59 |
Dernière modification: | 01 oct. 2021 15:13 |
URI: | https://espace.inrs.ca/id/eprint/2801 |
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