Fast blind multichannel equalizers robust to channel order overestimation errors

Egaliseurs multicanaux aveugles rapides et robustes aux erreurs de surestimation de l'ordre du canal

Ibrahim Kacha (1)

1 LSC - Laboratoire Signal et Communications

This thesis deals with the blind channel identification / equalization problem. Conventional non-blind equalization algorithms require training sequence or a priori knowledge of the channel. These solutions reduce the effective channel throughput, since a training sequence is usually sent periodically. It follows that the blind equalization of transmission channels represent a suitable alternative to traditional equalization, because they do not fully rely on training sequence or a priori channel knowledge. However, many of blind identification / equalization schemes suffer from various shortcomings, such as, slow convergence rate, high computational complexity and great sensitivity to channel order overestimation errors. Thus, our objective is, first, to summarize, clarify and evaluate various existing works. Then, we propose two new adaptive and fast blind minimum mean square error (MMSE) equalization algorithms, of noisy multi-channel finite impulse response (FIR) systems, that rely only on second order statistics. The proposed algorithms offer some advantages, such as a low computational complexity, better robustness against channel order over-estimation errors for the first approach and a total independence from the channel order for the second approach.

Ce travail de thèse se cadre autour de la thématique d'identification / égalisation aveugle (autodidacte) de canaux de transmission, dont l'atout majeur est, incontestablement, la suppression de la séquence d'apprentissage. Néanmoins, une telle démarche présente certains inconvénients, par rapport à un traitement classique (avec séquence d'apprentissage) du problème, à savoir, un niveau de performance plus faible, un coût de calcul plus élevé et une sensibilité plus importante aux incertitudes sur certains paramètres, tel l'ordre du canal. Ce qui joue en défaveur d'une large application des schémas d'identification / égalisation aveugle dans la pratique. Tenant compte de cette problématique et afin d'améliorer les performances des systèmes d'identification / égalisation aveugle et de palier à leurs carences, cette étude vient, dans un premier temps, résumer, clarifier et évaluer un certain nombre de travaux déjà existants, et dans un deuxième temps, proposer deux nouvelles approches adaptatives et rapides d'égalisation du type erreur quadratique moyenne minimale (MMSE: Minimum Mean Square Error), aveugle du second ordre, pour des systèmes multicanaux à réponse impulsionnelle finie. La première approche, destinée à des systèmes à entrées multiples sorties multiples (MIMO: Multiple Input Multiple Output), est robuste aux erreurs de surestimation de l'ordre du canal. Tandis que la deuxième approche, destinée à des systèmes à une entrée plusieurs sorties (SIMO: Single Input Multiple Output), est totalement indépendante de l'ordre du canal.

Mots clés: Blind identification; equalization; Fast adaptive filtering; Subspace estimating and tracking; Asymptotic performance analysis.

Mots clés: Analyse asymptotique des performances; Filtrage adaptatif rapide; Estimation et poursuite de sous-espace; Analyse asymptotique des performances.; Identification; égalisation aveugle

Domaines: Traitement du signal et de l'image [eess.SP]

Ibrahim Kacha. Egaliseurs multicanaux aveugles rapides et robustes aux erreurs de surestimation de l'ordre du canal. Traitement du signal et de l'image [eess.SP]. Ecole Nationale Polytechnique d'Alger, 2007. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00349331⟩