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38 Chapitre 2. Antenne multi-capteurs en émissionoù l’inverse Λ −1 existe car Λ est une matrice diagonale.En égalant les équations (2.49) et (2.50) et en posant α + = α − + ∆α, on peutécrireD + α − + D + ∆α − M + α − − M + ∆α = Λ −1 D + α − − M + α − . (2.51)Maintenant, on résout l’équation (2.51) pour obtenir ∆α, donné par∆α = − ( D + − M +) −1 (IU − Λ −1) D} {{ }} {{ }} + {{ α −}IIIIII. (2.52)Ainsi, pour que la puissance totale d’émission soit réduite par rapport à l’itérationprécédente, il suffit que tous les éléments du vecteur ∆α soient non-positifs et qu’aumoins un soit négatif. Cette condition peut être vérifiée par l’analyse des termes I, IIet III de l’équation (2.52). D’abord, comme tous les éléments de la matrice D + et duvecteur α − sont positifs, alors le vecteur donné par le terme III a, lui aussi, tous leséléments positifs. Ensuite, la matrice donnée par le terme II possède tous les élémentspositifs car λ u,max < c − = 1, ∀u. Finalement, la matrice donnée par le terme I possèdeaussi tous les éléments non-négatifs, comme démontré dans le théorème 2.7.1. On enconclut donc queU∑ U∑ U∑ U∑p + i = α + i < α − i = p − i . (2.53)i=1i=1Alors, la deuxième condition pour qu’il y ait convergence est aussi satisfaite parl’algorithme DBPC.i=1i=12.7.7 Version rapide - algorithme F-DBPCDans le but de réduire le coût de calcul de l’algorithme DBPC, on propose deuxmodifications, l’une concernant la décomposition en éléments propres généralisée(étape 2 de l’algorithme) et l’autre concernant la mise à jour des puissances en voiemontante (étape 5 de l’algorithme).On propose d’abord de remplacer la décomposition en éléments propres généraliséepar quelques itérations de la méthode de la puissance itérée [23]. Pour cela, on exprimela décomposition généralisée (2.23) d’une façon équivalente commeR −1T R uw u − λ uT w u = 0 ∀u , (2.54)où λ uT est la valeur propre, la matrice R T est donnée parR T =U∑α i R i + σ 2 I M (2.55)i=1et l’existence de son inverse est assurée par le terme correspondant au bruit.

2.7. Techniques de FV multi-utilisateurs 39On remarque que le vecteur propre de (2.54) est aussi vecteur propre de (2.23),par contre la valeur propre λ uT n’est pas la même que λ u . Cependant, on peut trouverun relation entre les deux valeurs propres. Pour cela, on écrit l’inverse du quotient deRayleigh pour la décomposition (2.23), donné paroù R Tuw H u R T uw uw H u R uw u= 1ζ u λ u∀u , (2.56)∑= U α i R i + σ 2 I M . D’autre part, l’inverse du quotient de Rayleigh de lai=1i≠udécomposition (2.54) s’écrit commew H u (R T u+ α u R u )w uw H u R u w u= 1λ uT∀u . (2.57)Une analyse des expressions (2.56) et (2.57) montre queEt on peut résoudre l’équation précédente pour trouver1= 1 + α u ∀u . (2.58)λ uT ζ u λ uλ u =λ uTζ u(1 − α u λ uT) ∀u . (2.59)Une approximation pour la valeur propre maximale λ uT et le vecteur propre correspondantw u peut être obtenue par quelques itérations de la méthode de la puissanceitérée, donnée parv = R −1T R uw uλ uT = √ v H vw u = 1λ uTv .(2.60)La deuxième modification correspond à la résolution du système linéaire en α,après la mise à jour des w u . On propose alors de remplacer la résolution de ce systèmelinéaire par une simple mise à jour des puissances en voie montante de la façonsuivanteα u = cλ u. (2.61)L’idée derrière cette mise à jour est que, pour chaque utilisateur u, à l’itérationk on ne change que sa propre puissance α u pour respecter les contraintes, en tenantcompte des puissances α i des autres utilisateurs à l’itération précédente (k − 1). Deplus, la valeur de la constante de proportionnalité c peut être calculée à chaqueitération de manière que la puissance maximale d’émission soit respectée. Pour cela,

38 Chapitre 2. Antenne multi-capteurs en émissionoù l’inverse Λ −1 existe car Λ est une matrice diagonale.En égalant les équations (2.49) et (2.50) et en posant α + = α − + ∆α, on peutécrireD + α − + D + ∆α − M + α − − M + ∆α = Λ −1 D + α − − M + α − . (2.51)Maintenant, on résout l’équation (2.51) pour obtenir ∆α, donné par∆α = − ( D + − M +) −1 (IU − Λ −1) D} {{ }} {{ }} + {{ α −}IIIIII. (2.52)Ainsi, pour que la puissance totale d’émission soit réduite par rapport à l’itérationprécédente, il suffit que tous les éléments du vecteur ∆α soient non-positifs et qu’aumoins un soit négatif. Cette condition peut être vérifiée par l’analyse des termes I, IIet III de l’équation (2.52). D’abord, comme tous les éléments de la matrice D + et duvecteur α − sont positifs, alors le vecteur donné par le terme III a, lui aussi, tous leséléments positifs. Ensuite, la matrice donnée par le terme II possède tous les élémentspositifs car λ u,max < c − = 1, ∀u. Finalement, la matrice donnée par le terme I possèdeaussi tous les éléments non-négatifs, comme démontré dans le théorème 2.7.1. On enconclut donc queU∑ U∑ U∑ U∑p + i = α + i < α − i = p − i . (2.53)i=1i=1Alors, la deuxième condition pour qu’il y ait convergence est aussi satisfaite parl’algorithme DBPC.i=1i=12.7.7 Version rapide - algorithme F-DBPCDans le but de réduire le coût de calcul de l’algorithme DBPC, on propose deuxmodifications, l’une concernant la décomposition en éléments propres généralisée(étape 2 de l’algorithme) et l’autre concernant la mise à jour des puissances en voiemontante (étape 5 de l’algorithme).On propose d’abord de remplacer la décomposition en éléments propres généraliséepar quelques itérations de la méthode de la puissance itérée [23]. Pour cela, on exprimela décomposition généralisée (2.23) d’une façon équivalente commeR −1T R uw u − λ uT w u = 0 ∀u , (2.54)où λ uT est la valeur propre, la matrice R T est donnée parR T =U∑α i R i + σ 2 I M (2.55)i=1et l’existence de son inverse est assurée par le terme correspondant au bruit.

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