Using WCP-OFDM signals with time-frequency localized pulses for radar sensing

In this paper performance of a symbol-based WCP-OFDM radar estimation algorithm is studied. Particularly, benefits of using orthogonal time-frequency localized pulses rather than biorthogonal rectangular pulses (traditionally used in CP-OFDM receiver) is investigated in presence of white Gaussian noise. Numerical examples show that the former provide better dynamic range and tolerance to Doppler for short ranges

Performances of Weighted Cyclic Prefix OFDM with Low-Complexity Equalization

International audience—In this paper, we justify low-complexity equalization techniques for weighted cyclic prefix (WCP)-OFDM. This modulation technique refers to filter bank based multicarrier (FBMC) transmission system provided with short filters. It allows the use of non-rectangular waveforms in order to mitigate interference caused by time-frequency selective channels while preserving an efficient implementation. Index Terms—Time-varying multipath channels, filter bank based multicarrier modulations, equalization, efficient realization

CA-CFAR Detection Based on an AWG Interference Model in a Low-Complexity WCP-OFDM Receiver

In this paper, we consider a previously described low-complexity WCP-OFDM radar receiver and focus on the self-interference component induced by targets throughout this processing. Particularly, we assume and verify by simulation that this self-interference can be modeled in the range-Doppler map as an additive white Gaussian process independent from the internal noise. To that end, we propose an expression for the signal-to-interference-plus-noise ratio and verify by simulation that the expected performance of the well-known CA-CFAR detector are recovered and thus predictable

Analyse du système linéaire optimal pour les communications multiporteuses au-delà de la cadence de Nyquist

Les communications au delà de la cadence de Nyquist permettent une augmentation de l'efficacité spectrale en contre-partie d'une complexité plus élevée. Concernant les communications multiporteuses, les travaux menés jusque là se sont principalement focalisés sur l'étude des systèmes non-linéaires exploitant des techniques de codage et/ou d'égalisation, sans considération ou optimisation particulière de la partie linéaire du système. Dans cet article, nous analysons le compor-tement du système linéaire multiporteuse optimal lorsqu'il est utilisé seul ou avec des structures de réception non-linéaires (décodage itératif et égalisation à retour de décision). Nous nous intéressons également aux limites des hypothèses com-munément utilisées lors de l'implémentation de ces systèmes non-linéaires. L'utilisation du système linéaire optimal permet une expression analytique de la probabilité d'erreur qui peut être utilisée pour prédire les performances et aider la conception de systèmes codés. Ce travail met aussi en avant le bon compromis performances/complexité offert par l'égaliseur à retour de décision dans le contexte des communications au-delà de la cadence de Nyquist

A flexible VHF-band aeronautical datalink receiver based on software defined radio

In this paper, we show how software defined radio can be used to decode aeronautical datalink communication such as VHF-band aircraft communication addressing and reporting system (ACARS). An academic analysis of the physical and medium access layers enables the specification of a complete discrete-time oriented receiver. The latter receiver is implemented with the help of GNU Radio and released as a free software. A flexible software architecture makes the project suitable for various applications such as teaching, integration testing, safety and security assessment

Analysis of the optimal linear system for multicarrier FTN communications

National audienceFaster-than-Nyquist signalization allows for a better spectral efficiency at the expense of an increased complexity. Regarding multicarrier communications, previous work mainly relied on the study of non-linear systems exploiting coding and/or equalization techniques, with no particular optimization regarding the linear part of the system. In this paper, we analyse the behavior of the optimal linear multicarrier system when used with non-linear receiving structures (iterative decoding and direct feedback equalization), or in a standalone fashion. We also investigate the limits of the assumptions commonly made for the implementation of such non-linear systems. The use of this optimal linear system allows for a closed-form expression of the bit-error probability which can be used to predict the performances and help the design of coded systems. Our work also highlights the great performance/complexity trade-off offered by decision feedback equalization in a faster-than-Nyquist context.Les communications au delà de la cadence de Nyquist permettent une augmentation de l'efficacité spectrale en contre-partie d'une complexité plus élevée. Concernant les communications multiporteuses, les travaux menés jusque là se sont principalement focalisés sur l'étude des systèmes non-linéaires exploitant des techniques de codage et/ou d'égalisation, sans considération ou optimisation particulière de la partie linéaire du système. Dans cet article, nous analysons le compor-tement du système linéaire multiporteuse optimal lorsqu'il est utilisé seul ou avec des structures de réception non-linéaires (décodage itératif et égalisation à retour de décision). Nous nous intéressons également aux limites des hypothèses com-munément utilisées lors de l'implémentation de ces systèmes non-linéaires. L'utilisation du système linéaire optimal permet une expression analytique de la probabilité d'erreur qui peut être utilisée pour prédire les performances et aider la conception de systèmes codés. Ce travail met aussi en avant le bon compromis performances/complexité offert par l'égaliseur à retour de décision dans le contexte des communications au-delà de la cadence de Nyquist

RALF : une plate-forme de radio-logicielle mutualisée au sein de l’Université de Toulouse

La radio logicielle est une technique de réalisation des émetteurs-récepteurs selon laquelle la plupart des opérations spécifiques aux applications de traitement du signal sont réalisées « en numérique », via des développements logiciels. Ces équipements sont particulièrement adaptés à la formation dans la mesure où ils permettent une étude complète de la chaîne de traitement de l’information avec un minimum de matériel, une démarche incrémentale et flexible. La plate-forme de RAdio Logicielle pour la Formation (RALF), mutualisée au sein de l'Université de Toulouse, permet de fédérer plusieurs établissements (ENAC, ENSHEEIT, INSA, ISAE, UPS) autour de nombreuses disciplines (traitement du signal, informatique...). Elle permet le développement d'une pédagogie active, liée aux activités de recherche des ses acteurs. Au cours de cette présentation, nous présentons les premiers résultats de ce projet environ un an après son lancement : bonnes pratiques, risques, évolution..

Modulations multiporteuses WCP-OFDM : évaluation des performances en environnement radiomobile

Many digital communication applications are facing time and frequency selective channels that can be modelled by linear time-variant systems. Through this thesis work, we show that oversampled multicarrier modulations provide a suitable transmission technique for such an environment. However, the complexity of the transmitter-receiver remains a major obstacle for their adoption. Based on this observation, we focus on the sub-family of oversampled multicarrier modulation with short filters (WCP-OFDM), whose complexity is similar to cylic prefix OFDM. After introducing the perfect reconstruction conditions, we develop low-complexity equalizers and we study the peak-to-average power ratio issue at the output of the transmitter. Finally, we evaluate the performances of these modulations over several mobile radio propagation scenarios. Simulation results confirm the benefits of WCP-OFDM, with time-frequency localized prototypes filters, over doubly selective channels.De nombreuses applications de communications numériques font face à des canaux de transmission sélectifs en temps et en fréquence que nous pouvons assimiler à des systèmes linéaires variants dans le temps. À travers ces travaux de thèse, nous montrons que les modulations multiporteuses suréchantillonnées constituent une technique de transmission adaptée à ce type d'environnement. Cependant, la complexité algorithmique des émetteurs-récepteurs présente un frein majeur à leur adoption. Fort de ce constat, nous nous intéressons à la sous-famille des modulations multiporteuses suréchantillonnées à filtres courts (WCP-OFDM), dont la complexité algorithmique est comparable à celle de l'OFDM avec préfixe cyclique. Après avoir exprimé les conditions de reconstruction parfaite, nous développons des égaliseurs de faible complexité et étudions la problématique du rapport de puissance crête sur puissance moyenne du signal en sortie d'émetteur. Enfin, nous analysons les performances de ces modulations à travers plusieurs scénarios de propagation radiomobile. Les résultats de simulation confirment l'intérêt du WCP-OFDM, associé à des filtres prototypes bien localisés en temps et en fréquence pour faire face aux canaux doublement sélectifs

La radio logicielle pour la formation : une nouvelle construction pédagogique illustrée

La radio logicielle est utilisée dans le cadre de plusieurs activités et au sein de l'ISAE-SUPAERO : de l'enseignement des communications numériques à la recherche en traitement du signal radar. Au cours de cette présentation, nous faisons un bilan des apports pédagogiques et des principaux défis liés à ce nouvel outil