Paramètres techniques du standard DVB-T

Paramètres techniques du standard DVB-T

Introduction à la technique OFDMA

Nous introduisons dans ce second chapitre l’historique et le principe de la technique OFDM. Cette technique est utilisée par le système DVB-T.

Historique de l’OFDM

Le système de multiplexage en fréquence (FDM) est un système de transmission classique qui est utilisé depuis les années 60 mène à une utilisation inefficace du spectre disponible.
Vers la fin des années 60, la technique OFDM qui a été proposée, permet à l’usager d’obtenir une meilleure efficacité spectrale due à l’orthogonalité des porteuses et au chevauchement fréquentiel des canaux.En 1971, une grande partie de la recherche s’est concentrée sur le développement d’une transmission multi-porteuses (Figure 2.10) d’efficacité élevée, basée sur des porteuses ” de fréquences orthogonales “. Les deux auteurs Weinston & Ebert-1971, ont appliqué la transformée de Fourier discrète (DFT) aux systèmes de transmission de données parallèles en tant qu’un élément du processus de modulation et de démodulation.

Principe de l’OFDMA

La technique de partage du canal de transmission OFDMA est basée sur la modulation multi-porteuses et la méthode d’accès FDMA qui consiste à subdiviser la bande passante du canal en N sous canaux de fréquences. Les sous bandes sont modulées par des symboles distincts et les N sous bandes sont multiplexées en fréquence, cependant et au lieu d’être obligé de séparer les canaux des différentes fréquences, on utilise des fréquences orthogonales.
Le spectre est caractérisé par :
– le spectre d’une porteuse en sinus cardinal ,
– les différentes porteuses sont espacées de ,
– et à la fréquence d’une porteuse, les autres spectres passent par 0.

Orthogonalité du signal OFDM

Principe de l’OFDM

Le système OFDM est basé sur la modulation multi-porteuse consistant à transmettre des données numériques en parallèle, modulées sur un grand nombre de porteuses qui présentent une orthogonalité entre eux.Mathématiquement, le système OFDM est basé sur la transformée de Fourier rapide, direct et inverse. La transformée de Fourier rapide inverse (IFFT) est utilisée pour la génération de l’orthogonalité fréquentielle du signal OFDM, tandis que la transformée de Fourier rapide (FFT) est utilisée pour la détection et régénération des symboles à partir du signal OFDM reçu .

Orthogonalité fréquentielle

L’orthogonalité fréquentielle est la base du système OFDM. Cette propriété est utilisée afin d’éviter les interférences inter-symboles.Pour montrer l’orthogonalité de deux composantes, on calcul leurs produit scalaire pour les signaux discrets.On obtient ainsi l’enveloppe spectrale représentée par la figure 2.12.L’espacement entre chaque sous-porteuse permet d’organiser les sous-porteuses de telle sorte qu’au maximum d’une porteuse donnée, les autres porteuses sont nulles: c’est la condition d’orthogonalité dans le domaine fréquentiel. Cette condition permet ainsi d’avoir une occupation spectrale idéale.

Un système de communication OFDM

Les bits de données à l’entrée sont modulés en x-MAQ qui génère des nombres complexes de. N symboles numériques discrets (1), … . , ( − 1), où ( ) = ( ) + ( )
On construit le vecteur à partir de la transformé de Fourier discret des symboles (0)  .
La figure 2.13 représente le diagramme en blocs d’un émetteur/récepteur OFDM.
Le codeur M-QAM ou Mapper transforme les données binaires de durée en symboles complexes . Après la conversion série/parallèle, ces symboles sont transformés en trames notées . En appliquant ensuite une transformée de Fourier inverse IFFT, on obtient la trame parallèle OFDM formé de N symboles , { } :  notée : . Ensuite, un préfixe cyclique, formédes L derniers symboles, est ajouté au { } le symbole début du symbole. Après la conversion parallèle/série on obtient
OFDM à transmettre.

Temps de garde

C’est une période pendant laquelle il n’y a aucune transmission équivalente à des symboles de valeurs nulles (zéro-padding) [5].
L’intérêt de ce temps et d’éliminer les interférences inter-symboles, Ces interférences sont produites par la propagation du signal dans le canal de transmission.
Pour que le débit binaire ne soit pas affecté, on peut augmenter la période du symbole par rapport à , ce qui donne ≈ .

Préfixe cyclique

Pour éliminer les interférences inter-porteuses, le symbole OFDM est cycliquement étendu dans le temps de garde tel qu’on copie les M derniers symboles numériques au début de ce symbole.

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Table des matières

Introduction générale
Chapitre 1- Concepts de base en systèmes de communications numériques
1. Introduction aux systèmes de communication numérique
2. Système de communication numérique
3. Rappel des définitions et appellations
3.1. Alphabet
3.2. Débit binaire
3.3. L’efficacité spectrale
3.4. Le débit symbolique (la rapidité de modulation)
3.5. Constellation
3.6. Signal en bande de base
4. Canal de transmission
5. Systèmes mono-porteuse
6. Introduction aux techniques de modulation numérique
7. Modulation Numérique d’Amplitude (ASK)
7.1 Principe de l’ASK
7.2 Constellation de l’ASK à quatre états
8. Modulation par déplacement de phase (PSK)
8.1 Principe de la PSK
8.2 Constellation de 8-PSK
9. Modulation Numérique MAQ
9.1 Principe de la MAQ
9.2 Modulation 16-MAQ
9.3 Modulation 64-MAQ
9.4 Efficacité spectrale et Débit binaire
Chapitre 2 – Introduction à la technique OFDMA
1. Historique de l’OFDM
2. Principe de l’OFDMA
3. Orthogonalité du signal OFDM
3.1. Principe de l’OFDM
3.2. Orthogonalité fréquentielle
4. Un système de communication OFDM
5. Temps de garde
5.1. Temps de garde 􀢀􀡳
5.2. Préfixe cyclique
Chapitre 3 – Système DVB-T
1. Introduction à la norme DVB-T
2. Schéma fonctionnel du système
3. Paramètres techniques du standard DVB-T
4. Caractéristiques du spectre
5. Constellation
Chapitre 4 – Simulations informatiques & Résultats
1. Modèle Simulink développé
1.1. Diagramme bloc en Simulink
1.2. Résultats de la simulation
2. Modèle DVB-T développé sous Matlab
2.1. Les résultats de la simulation
Conclusion et Perspectives
BIBLIOGRAPHIE

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