Conception, simulation et réalisation d'un égaliseur fréquentiel basé sur l'algorithme FBLMS

• Main Author: Lefebvre, Pierre-Luc
• Format: Others
• Published: École de technologie supérieure 2006
• Online Access: http://espace.etsmtl.ca/540/1/LEFEBVRE_Pierre%2DLuc.pdf

La transmission radio à haut débit par le biais de canaux à multiples trajets requière un égaliseur avec une longue réponse à l'impulsion. La complexité de calcul d'un algorithme d'égalisation basé sur la méthode LMS croît avec le carré du nombre de coefficients. L'application fréquentielle de cet algorithme constitue une alternative intéressante du point de vue complexité de calcul. En tirant profit des algorithmes performants de transformés de Fourier et du fait qu'une multiplication point à point dans le domaine fréquentiel correspond à une convolution dans le domaine temporel, la quantité de multiplications de l'algorithme FBLMS augmente en fonction du nombre de coefficients suivant une loi nlogn. Dans le cadre de ce projet de maîtrise, nous avons adapté l'algorithme FBLMS pour créer un égaliseur dans le domaine fréquentiel qui consomme une faible quantité de multiplicateurs relativement à son homonyme temporel. Implémenté sous forme de noyau VHDL, sa structure régulière et portable peut satisfaire diverses applications implémentées sur une plate forme FPGA ou ASIC sans modifications majeures. Le haut degré de configurabilité de cet égaliseur permet à l'usager d'employer de 4 à 256 coefficients, en plus de programmer la table de décision pour accommoder les constellations M-QAM. Trois modes de convergence peuvent être programmés pendant le traitement. Soit les modes aveugle, auto dirigé et entraîné. Les résultats de placements et de routage indiquent que le module FBMMA3M peut traiter jusqu'à 37,5 Msym/s, soit 225 Mbps avec une modulation 64-QAM. Nous avons abordé la conception de l'égaliseur FBMMA3M en créant un modèle de simulation en point flottant dans lequel nous avons inséré un canal SUI. Plusieurs contextes de communications ont été vérifiés pour caractériser le comportement de l'algorithme. Puis, avec une traduction en point fixe de ce model, nous avons établi la quantification de l'algorithme afin d'effectuer son implémentation matérielle.