Techniques de diversité pour les transmissions HARQ sur des canaux sélectifs en fréquence

In this thesis, we consider the problem of reliable data packets transmission using single-carrier signaling over frequency-selective fading channels. Our objective is to design enhanced transceivers with improved detection performance in the absence of channel state information at the transmitter by exploiting the available time-diversity in Chase combining Hybrid Automatic Repeat reQuest (HARQ) protocols. By analyzing the performance of the transmission scheme using an optimal maximum-likelihood receiver, we establish a suitable criterion for the study of system performance based on the statistics of the Euclidean distance at the output of a frequency-selective channel. From this theoretical framework, we propose a novel transmit-diversity scheme between subsequent HARQ transmissions, called phase-precoding, which allows the mitigation of intersymbol interference for slow time-varying channels. Then, with the help of our analytical tools, we revisit another transmit-diversity scheme which is the bit-interleaving diversity scheme. In particular, we emphasize the double advantage offered by this diversity scheme including the inherent modulation diversity in addition to the intersymbol interference reduction. Subsequently, we perform a comparative study between phase-precoding and bit-interleaving diversity schemes under iterative and non-iterative receiver structures. Finally, we introduce a new adaptive retransmission protocol for a multi-layer transmission scheme for the mitigation of inter-layers interference for rapidly time-varying channels using limited feedback information.Nous considérons dans cette thèse le problème de la transmission fiable de données par paquets en utilisant une transmission mono-porteuse sur des canaux sélectifs en fréquence à évanouissements. Notre objectif est de concevoir des couples émetteurs-récepteurs permettant d'améliorer les performances de la détection en l'absence d'information sur le canal à la transmission et ceci en exploitant la diversité temporelle disponible dans le cadre des protocoles de retransmission hybrides (HARQ). En analysant les performances du système de transmission avec un récepteur à maximum de vraisemblance, nous établissons un critère pertinent pour l'étude des performances du système basé sur les statistiques de la distance Euclidienne à la sortie du canal sélectif en fréquence. A partir de ce cadre théorique, nous proposons un nouveau schéma de diversité entre les différentes retransmissions, nommé précodage de phase, qui permet de combattre l'interférence entre symboles pour les canaux lentement variables dans le temps. Puis, à l'aide de nos outils d'analyse, nous revisitons un autre schéma de diversité qu'est la diversité d'entrelacement. En particulier, nous soulignons le double avantage offert par ce schéma, à savoir la diversité de modulation et la réduction de l'interférence entre symboles. Nous réalisons ensuite une étude comparative entre les deux schémas de diversité précédents sous traitement itératif ou non itératif au récepteur. Enfin, nous introduisons un nouveau protocole de retransmission adaptative pour les transmissions dîtes multi-couches afin de réduire l'interférence entre couches pour les canaux rapidement variant dans le temps utilisant des informations de retour limitées