Séparation et reconnaissance des signaux d’interception en télécommunications
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Abstract EN:
This thesis deals with approaches in the context of the Civil Surveillance or the Electronic Warfare, where one can be confronted with the problems of automatic recognition and blind separation of modulations. It is composed of 3 main parts. The first part, touch on the problems related to carrier frequency synchronization. These problems result from the unknown modulation type and the insufficient precision of classical methods for spectral estimation (multi-component signals). Two new approaches are proposed to stabilize the constellations of the captured signals. The second part introduces two algorithms of automatic recognition of digital modulations. These algorithms are based on new distinctive features in order to ensure preliminary as well as fine-tuned classification. The experimental results showed that the two methods are able to classify correctly MPSK, MQAM and MFSK modulation types, and can be easily adopted for other types of signals. Lastly, in the third part, the blind separation of underdetermined, convolutifs mixtures is described. Using only one observation of a mixture of two digitally modulated signals, a new criterion of separation, as well as a new structure of a receiver-separator is proposed. Thanks to this new structure, it becomes possible to estimate, in the same time, the impulse responses of the emission filters and the transmission channels, as well as both sequences of the emitted symbols.
Abstract FR:
Cette thèse aborde le contexte de la surveillance civile ou de la Guerre Électronique, où l'on peut être confronté aux problèmes de reconnaissance automatique et de séparation aveugle de plusieurs modulations. Elle s’articule autour de 3 parties principales. La première, traite les problèmes liés à la synchronisation des fréquences porteuses. Ces problèmes résultent de la méconnaissance de la modulation utilisée et de la précision insuffisante des méthodes d’estimation spectrale classiques (signaux multi- composantes). Deux nouvelles approches sont proposées pour stabiliser les constellations des signaux captés. La deuxième partie introduit deux algorithmes de reconnaissance automatique de modulations numériques. Ces algorithmes sont basés sur de nouvelles caractéristiques distinctives afin d’assurer la classification préliminaire ainsi que la classification raffinée. Les résultats expérimentaux ont montré que les deux méthodes sont capables de classifier correctement des modulations de type MPSK, MQAM et MFSK, et peuvent être facilement mises en œuvre pour d'autres types de signaux. Enfin, dans la troisième partie, la séparation aveugle des mélanges convolutifs indéterminés est abordée. En se basant sur une seule observation d'un mélange de deux signaux numériques, un nouveau critère de séparation, ainsi qu'une nouvelle structure d'un récepteur-séparateur sont proposés. Grâce à cette nouvelle structure, il devient possible d'estimer simultanément les réponses impulsionnelles des filtres d'émission et des canaux de transmission, ainsi que les suites de symboles émis par les deux sources.