Chawki Sahnine - Laboratoire TIMA

Introduction 3Dans une perspective de développement à long terme, et d'anticipation de futures normes àtrès large bande, les recherches menées tenteront de déterminer la bande passante que pourraitcouvrir un modulateur OFDM avancé, réalisant soit le schéma OFDM/QAM ou OQAM, dansun contexte multi-standard, très haut débit et basse consommation. On cherchera à déterminerles limites technologiques pour sa réalisation et les solutions envisageables.Contribution de la thèseLa transformée de Fourier et le ltrage par la fonction prototype sont les principales étapesde la modulation OFDM avancée. Il existe plusieurs algorithmes réalisant la transformée deFourier. Ces algorithmes de transformée de Fourier rapide (TFR) sont une succession d'opérationsarithmétiques structurées, chacun utilisant des approches diérentes et possédant des avantageset des inconvénients. Ils n'orent pas tous les mêmes performances. La première contributiona consisté à répertorier un ensemble ni d'algorithmes, à déterminer leurs performances, et àréaliser un choix d'algorithme pour la TFR.Chaque algorithme peut être implémenté de façons diérentes selon le type d'architectureutilisée. Ces algorithmes donnent des performances diérentes pour chaque type d'implémentation.Ainsi, un algorithme peut être très performant arithmétiquement parlant, et orir desperformances inférieures en termes de débit et de consommation lorsqu'il est réalisé suivant unearchitecture donnée. Une bonne adéquation algorithme-architecture permet de tirer parti desperformances arithmétiques de l'algorithme et des performances en débit et en consommation del'architecture. La deuxième contribution a été de déterminer quels types d'architectures sont lesplus adéquates pour notre classe d'algorithme en tenant compte des fortes contraintes de débit,de reconguration et de consommation.Le ltrage de mise en forme par la fonction prototype IOTA est un algorithme assez complexeet a déjà fait l'objet d'une optimisation algorithmique et architecturale dans le cadre de la thèsede doctorat de Mr. Jalali [32]. Toutefois, les contraintes de haut débit et de basse consommationinuencent encore une fois cette architecture. Même s'il s'agit de deux processus diérents etsuccessifs, une conception optimisée ne peut se faire en considérant la transformée de Fourieret le ltrage séparément. Une étude globale du modulateur est à l'origine de la troisième etprincipale contribution qui a permis l'émergence d'une architecture prometteuse et innovanteorant un bon compromis entre exibilité, consommation et haut débit.Cette architecture intègre plusieurs solutions proposées pour répondre au cahier de charge dumodulateur OFDM avancé. Ainsi, on propose une solution intégrant le système MIMO et permettantà l'architecture d'eectuer jusqu'à quatre modulations OFDM/QAM ou OFDM/OQAM enparallèle. L'architecture comprend une matrice de calcul à gros grain exible permettant d'exécutersoit l'algorithme de la TFR ou celui du ltrage. Finalement, une organisation mémoires basseconsommation, scalable selon les paramètres de la modulation, est proposée pour les mémoiresdes échantillons, des coecients de la TFR et ceux de la fonction IOTA.