Transmission radio mobile

P 16 Transmissions sur canal radio mobile
Année 2001-2002
encadrants : D. LEROUX et A. GODET – Département Signal et Communication
D. HERVE – Département Micro-Ondes
partenaires : M. HELARD, France Télécom R&D
Mots clés : modulation, codage de canal, turbo-égalisation, canal radio mobile, DSP (Digital Signal
Processor), langage assembleur, langage C.
Résumé
L’élaboration de la chaîne de transmission est l’aboutissement d’une étude menée
en 3 étapes :
• Conception d’un émetteur et d’un récepteur incluant un DSP (Digital Signal
Processor) TMS320C5410 de Texas Instruments implanté sur une carte
d’évaluation TMS320C54xx EVM avec gestion de la liaison série entre
l’émetteur et le récepteur.
• Etude d’une liaison « full-duplex » pour un déport d’antenne.
• Intégration de l’ensemble des éléments.
1. Présentation et contexte du projet
La réception d’un signal transmis à travers un canal “ radio-mobile ” ou dans un environnement “ indoor ” s’avère difficile car elle s’effectue sur la somme des différentes réflexions du signal émis. La
technique de “ turbo-égalisation ” constitue une solution possible de récepteur. Afin de tester cette solution
en réel, une coopération avec France Télécom s’est mise en place. Celle -ci concerne la réalisation à long
terme d’une plate-forme de transmission radio-mobile incluant la fonction de turbo-égalisation en réception.
L’étude a débuté en 2000 dans le cadre d’un projet S4. Certains programmes ont été développés et
validés, il est néanmoins nécessaire de les optimiser d’un point de vue temps d’exécution pour le processeur
DSP TMS320C5410 de Texas Instruments. Plusieurs fonctions sont encore à mettre en œuvre et l’interface
DSP/environnement est à reprendre entièrement.
2. Méthodologie développée pour aboutir
Les 7 participants au projet se sont répartis suivant 3 axes principaux de travail : 2 personnes ont
étudié et programmé les Entrées/Sorties série du DSP, 3 personnes ont simulé la chaîne en bande de base en
langage C puis programmé l’émetteur et le récepteur sur le DSP en prenant en compte ses spécificités
(fonctions en langage assembleur, etc.). L’évolution de la chaîne de transmission existante a été réalisée par
les 2 autres personnes. Le projet ayant déjà fait l’objet d’un travail approfondi l’année passée, nous avons
concentré nos efforts sur la partie la plus délicate, à savoir les Entrées/Sorties série. Les 2 parties en rapport
avec le DSP ont été développées en étroite collaboration afin de faciliter leur intégration.
3. Développement des différentes tâches et principaux résultats
Les différentes sous parties du projet ont avancé simultanément.
31. Les Entrées/Sorties
Dans un premier temps, les Entrées/Sorties série ont été validées pour un signal continu
indépendamment du contexte de l’étude. Une liaison émetteur-récepteur seule a ensuite permis de tester en
bande de base avant d’insérer l’ensemble dans la chaîne complète.
32. Emetteur et récepteur MDP2
Nous avons dans un premier temps, programmé l’émetteur et le récepteur intégralement en langage
C. Ces programmes utilisent comme entrées/sorties des fichiers. Ensuite, par souci d’optimisation en terme
de vitesse d’exécution, nous avons implémenté en assembleur la fonction de filtrage. Le récepteur
implémenté est incomplet, il ne réalise pas la synchronisation rythme. Il est toutefois possible de visualiser
le diagramme de l’œil en sortie du filtre.
33. Chaîne de transmission
Après avoir remonté la chaîne de transmission de l’année passée et vérifié son fonctionnement, nous
avons commandé un multiplexeur optique nécessaire à l’évolution. L’insertion de la partie optique de la
chaîne terminée, nous avons étudié et conçu l’antenne de réception sous le logiciel de simulation ADS
(l’antenne d’émission ayant été développée par un stagiaire). La mise en œuvre de la chaîne complète a mis
en évidence la nécessité de réaliser une adaptation d’impédance entre les cartes DSP et les mélangeurs.
4. Conclusions et perspectives
Les objectifs fixés ont été globalement atteints : la chaîne de transmission a été validée. Les
traitements complémentaires du signal reçu vont pouvoir être développés (synchronisation, codage de canal,
turbo-égalisation, etc.) afin d’évaluer les taux d’erreurs binaires dans différents contextes. Il faudra de ce fait
insérer un contrôle de puissance au niveau des émetteur/récepteurs optiques.
Bibliographie
VIROLLEAU / BAUDOUIN: "DSP de la famille TMS320C54x, développement d'applications",
“TMS320C54x Optimizing C Compiler, User’s guide” (Texas Instruments)
“TMS320C54x DSP, Mnemonic instruction set” : Reference set volume 2 (Texas Instruments)
“TMS320C54x DSP, CPU and peripherals” : Reference set volume 1 (Texas Instruments)
“TMS320C54x DSP, Applications guide” : Reference set volume 4 (Texas Instruments)
“TMS320C54x DSP, Enhanced Peripherals” : Reference set volume 5 (Texas Instruments)
“TMS320C54xx Evaluation Module” : Technical reference (Spetrum Digital)
“Transmission radio mobile”, projet d’ingénieur P45, E. Breton, L. Capet, K. Looky, R. N’Guyen, V. Rey
“Communications numériques” M. Joindot, A. Glavieux (ENST Bretagne)