Estimation dynamique non-linéaire de canaux de transmission pour récepteurs satellites mobiles - CICS Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2010

Dynamical nonlinear channel estimation for mobile satellite receivers

Estimation dynamique non-linéaire de canaux de transmission pour récepteurs satellites mobiles

Résumé

This thesis deals with nonlinear Bayesian estimation methods, and its application to synchronization for satellite communications systems. Moreover, we compute Bayesian bounds for the oversampled synchronization problem. First, we introduce Kalman and particle filtering, and we propose a new overview of sigma-point filters. Then, we propose a modelisation for the oversampled synchronization problem, and we compute two Bayesian bounds: the Bayesian Cramér-Rao bound for phase estiamtion and the hybrid Cramér-Rao bound for joint phase and frequency offset estimation. We apply the nonlinear filtering methods (Kalman, particle and sigma-point filters) to solve the following problems: phase estimation, joint phase and frequency offset estimation, delay estimation and phase estimation with non-Gaussian noises. The proposed methods has shown good performances for our synchronization problems. We also present in this thesis three studies related with the main problem treated overall the dissertation. The firs one concerns the joint delay and complex gains estimation for a slowly varying Rayleigh channel for CPM signals. On the second one, we use sigma-point filtering techniques for sensor data fusion for positioning applications. Finally, we present a new approach to ultra-tight GNSS/INS integration and the solution using a cubature method.
Cette thèse porte sur l'étude des techniques d'estimation Bayesienne non-linéaire, et leur applications aux problèmes de synchronisation pour des systèmes de communication par satellite, ainsi qu'au calcul des bornes Bayesiennes pour le problème de synchronisation suréchantillonné. D'abord, on présente le filtrage de Kalman et les méthodes particulaires, et l'on propose une nouvelle vue d'ensemble des méthodes déterministes. Ensuite, on établie la modélisation pour le probléme de la synchronisation fractionnée dans des systémes satellite, et l'on calcule la borne de Cramér-Rao Bayesienne pour le probléme d'estimation de phase, et la borne de Cramér-Rao hybride pour le probléme d'estimation conjointe de phase et d'offset de fréquence. Dans un deuxième temps, on applique les méthodes de filtrage (Kalman, particulaires et déterministes) aux problèmes d'estimation de phase, d'estimation conjointe de phase et d'offset de fréquence, d'estimation de délai et d'estimation de phase avec des bruits non-Gaussiens. Les méthodes proposées ont montré de bonnes performances pour nos problèmes de synchronisation. On présente aussi dans cette thèse, trois études liées aux travaux principaux. Le premier concerne l'estimation conjointe des gains complexes et du délai dans un canal de Rayleigh à variations lentes pour des signaux CPM. Le deuxième présente l'utilisation des méthodes déterministes pour la localisation avec un réseau de capteurs. Et finalement, le troisième présente le couplage GNSS/INS ultra précis et une solution déterministes à cette problèmatique.
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Dates et versions

tel-00533731 , version 1 (08-11-2010)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00533731 , version 1

Citer

Jordi Vilà Valls. Estimation dynamique non-linéaire de canaux de transmission pour récepteurs satellites mobiles. Traitement du signal et de l'image [eess.SP]. Institut National Polytechnique de Grenoble - INPG, 2010. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00533731⟩
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