¡¢£¤¥¦©§¢£¦ ©¡¢£¦8 Chapitre 2. Antenne multi-capteurs en émission©¢£¦Fig. 2.1: Schéma classique de diversité de transmission : les canaux sont plats etdécorrélés entre eux.§¢£¤¥¦gain de diversité au niveau du récepteur mobile. Une autre façon de pr<strong>of</strong>iter de ladiversité présente dans la voie descendante serait l’utilisation d’une antenne multicapteursnon pas à la SB, mais au niveau du mobile. Dans ce cas, on aurait de ladiversité de réception qu’apporte du gain d’antenne en plus du gain de diversité.Le gain d’antenne provient de la combinaison des différents capteurs pour obtenir lesignal désiré, moyennant le bruit en réception et réduisant donc sa puissance. Comme¨¢£¤¥¦ces différents capteurs (en réception) présentent des bruit décorrélés, on a un gain deM fois en rapport signal à bruit (RSB) pour une antenne à M capteurs.Néanmoins, les performances des canaux radio-mobiles sont plus dégradées parle fading que par le bruit thermique. Ainsi, le gain de diversité est substantiellementsupérieur au gain d’antenne. Par conséquent, on peut dire que l’exploitation de ladiversité en émission à la SB ou en réception au terminal mobile apporte essentiellementle même gain au lien, c’est-à-dire, le gain de diversité. De plus, la diversité detransmission présente le grand avantage que le récepteur reste simple (un seul capteur),la complexité étant rapportée à la SB, qui possède beaucoup plus de ressources,à savoir puissance de calcul, alimentation, espace physique pour disposer les capteurs,etc.La figure 2.1 montre le schéma classique de diversité de transmission, où les canauxliant chaque capteur à la SB et le terminal mobile sont décorrélés. Ces canauxsont non-sélectifs en fréquence et peuvent donc être caractérisés par un seul coefficientcomplexe h m (b), qui peut varier de bloc en bloc mais reste constant pendant latransmission d’un bloc. Le cas de canaux sélectifs en fréquence est moins étudié dansla littérature car ces canaux possèdent déjà de la diversité, qui peut être exploitéedans le domaine temporel ou fréquentiel. Les canaux plats, par contre, ne possèdentaucun type de diversité intrinsèque et ont besoin de l’utilisation d’une antenne multicapteurspour introduire de la diversité spatiale.D’autre part, les systèmes modernes de transmission utilisent de plus en plus
2.3. Stratégies de diversité de transmission (DT) 9l’OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) dans le but de mieux exploiter laressource disponible. L’utilisation de l’OFDM transforme le canal sélectif en fréquenceen plusieurs canaux plats, ce qui montre l’intérêt d’étudier le cas des canaux plats.De plus, une hypothèse de base des systèmes OFDM est que le canal reste constantpendant la durée d’un symbole OFDM, ce qui correspondrait à un bloc selon notrenotation.La décorrélation des canaux h m (b) dépend du canal physique et de l’antennemulti-capteurs à la SB. La corrélation des canaux entre deux capteurs est inversementproportionnelle à l’espacement entre capteurs et aussi inversement proportionnel àl’étalement angulaire des trajets qui forment le canal, comme montre [35]. Ainsi, lacondition de décorrélation des canaux h m (b) peut être atteinte avec un espacementsuffisant entre capteurs pour un étalement angulaire donné. Par exemple, dans lecas d’un seul trajet dans la direction 0 ◦ (perpendiculaire à l’antenne), il est montrédans [35] que pour avoir une corrélation normalisée ρ inférieur à 0,7 (pour obtenir ungain de diversité acceptable, on doit avoir ρ < 0,7, d’après [28]), l’espacement entrecapteurs doit être de 0,5, 0,8, 1,8 et 8,5 longueurs d’onde pour un étalement angulairede 20 ◦ , 10 ◦ , 5 ◦ et 1 ◦ , respectivement. En pratique, les schémas de diversité utilisentun espacement de l’ordre d’une dizaine de longueurs d’onde pour garantir une faiblecorrélation quelque soit la condition de propagation.Parmi les techniques de diversité de transmission proposées dans la littérature,on peut identifier deux groupes : celles qui reposent sur la connaissance du canaldescendant, appelées diversité de transmission en boucle fermée (ou avec voie deretour), et d’autres qui n’exigent pas la connaissance du canal descendant, appeléesdiversité de transmission en boucle ouverte (ou sans voie de retour).2.3.1 Diversité de transmission en boucle ouverteLes techniques de diversité en boucle ouverte n’utilisent aucune information descaractéristiques spatiales ou temporelles du canal descendant. Ces techniques sontbasées sur l’idée que chaque capteur émet une copie décorrélée du signal d’intérêt.Le terminal mobile combine alors ces différentes versions du signal selon un critèreparticulier pour pr<strong>of</strong>iter de la diversité spatiale du canal. Ces techniques exigent queles capteurs soient décorrélés pour que le gain de diversité apporté soit maximal. Dansla suite, on présente deux exemples de ces techniques.Delay Transmit Diversity (DTD) [41, 42] – schéma simple dans lequel le capteurm émet une copie du signal émis par le capteur m − 1 retardé d’un tempssymbole. Cette technique demande un égaliseur au niveau du terminal mobile.Il est connu [36] que l’utilisation d’un égaliseur introduit une perte par rapportau filtre adapté. Même le recepteur optimal MLSE (Maximum LikelihoodSequence Estimation) présente une dégradation en fonction de la longueur ducanal [36], pour des canaux de longueur supérieure à 2. Par contre, il est montrédans [51] que l’utilisation de la DTD avec un égaliseur MLSE mène aux mêmes