Récepteur adaptatif multi-standards pour les signaux à étalement de spectre en contexte non coopératif

Thèse financée par la Région BretagneDirect-sequence spread spectrum (DS-SS) is widely used in CDMA-based systems for third generation (3G) networks. Indeed, the 3G systems allow high data rates transmissions and the simultaneous access of a very large number of users. In the spectrum surveillance context, i.e. without prior knowledge about the transmitters, we present new methods for differentiating telecommunication standards and estimating all the parameters of a DS-SS transmission. First, a blind DS-SS multiuser detection scheme is performed. It is based on DS-SS signals effects on the fluctuations of statistical estimators. Furthermore, this method is able to estimate symbol periods, and thus, to determinate the groups of users transmitting at the same data rate (i.e. telecommunication systems). Then, a fast and efficient blind synchronization scheme is performed within each group. It consists in adjusting more precisely the symbol period, and, for each interfering user within a group, in estimating the beginning of the first whole symbol. We initially extended to the multiuser case the technique consisting in maximizing the square norm of the intercepted signal covariance matrix. The synchronization curve obtained presents peaks, the number of which is equal to the number of interfering users. However, we showed that some of these peaks could be masked. These considerations led us to develop an original synchronization method. It consists in maximizing the largest eigenvalues of the covariance matrix. Theoretical analysis of the performances of both schemes, after the synchronization process, proved the robustness of the new method. Finally, once the synchronization process has been performed, linear algebra techniques allowed us to estimate the spreading sequences of the transmitters and the transmitted symbols. The simulated performances, in term of mean bit error and mean chip error rates, confirmed the theoretical results, and showed the efficiency of the new synchronization method.L'étalement de spectre par séquence directe occupe une place prépondérante dans les systèmes de télécommunication utilisant la technique d'accès multiple par répartition de code : ce sont les systèmes dits de troisième génération (3G). En effet, ces systèmes permettent des trafics de données diverses à très hauts débits et l'accès simultané d'un très grand nombre d'utilisateurs. Dans le cadre de la surveillance du spectre radio fréquence, se posent alors les problèmes de la différenciation de ces systèmes et de la reconnaissance automatique des signaux à spectre étalé par séquence directe, sans connaissance a priori sur les systèmes de transmission. C'est dans ce contexte dit non coopératif que se situe le cadre de ce travail. La première phase de l'identification est la détection multi-utilisateurs aveugle des signaux à spectre étalé interférents. Nous avons montré que ces signaux peuvent être détectés grâce à leur effet sur les fluctuations d'estimateurs statistiques. Cette méthode permet également d'estimer les périodes symboles et ainsi d'isoler les groupes de signaux transmis au même débit (c'est-à-dire, les différents systèmes). La seconde phase est la synchronisation dans chaque groupe. Elle consiste à affiner la période symbole obtenue lors de la première phase et, pour chaque signal du groupe, à évaluer de manière précise le début du premier symbole. Nous avons d'abord étendu au cas multi-utilisateurs la technique consistant à maximiser la norme carrée de la matrice de covariance du signal intercepté. La courbe de synchronisation obtenue présente alors des pics, dont le nombre correspond au nombre d'utilisateurs interférents. Toutefois, nous avons montré que certains de ces pics pouvaient être masqués. Partant de ce constat, nous avons développé une méthode originale de synchronisation consistant à maximiser les valeurs propres prépondérantes de la matrice de covariance. Une étude théorique des performances de ces deux techniques, après la synchronisation, prouve la robustesse de la nouvelle méthode. Enfin, une fois les signaux synchronisés, nous avons présenté une méthode d'estimation des séquences d'étalement utilisées à l'émission ainsi que des symboles transmis. Les performances simulées, en terme de taux d'erreurs chip et binaire moyens, confirment les résultats théoriques