Turbo-codes et modulations à grande efficacité spectrale

Cette these s'inscrit dans un contexte d'etude de systemes de communications numeriques a la fois limites en spectre et en puissance. L'effort de maximisation de l'efficacite spectrale des transmissions passe alors par l'association de codes correcteurs d'erreurs performants a haut rendement avec des modulations d'ordre eleve. Parmi les codes correcteurs d'erreurs les plus performants, les turbocodes dits duo-binaires presentent des performances de correction superieures a celles des turbocodes classiques, aussi bien pour les taux d'erreurs eleves que faibles. D'autre part, les modulations turbocodees pragmatiques, associant un turbocode standard avec un codage de Gray des points de la constellation, constituent un schema a la fois flexible et performant. Une premiere partie de l'etude est consacree aux performances des modulations turbocodees pragmatiques a base de codes duo-binaires pour la transmission de blocs courts, aussi bien sur canal gaussien que sur canal a evanouissements de type Rayleigh. La simulation de differentes strategies de construction des symboles a permis de constater qu'une meilleure convergence du processus iteratif est obtenue lorsque les bits systematiques sont affectes aux places binaires les mieux protegees par la modulation. En revanche, pour atteindre les meilleurs gains asymptotiques, la protection des bits de parite est a privilegier. La seconde partie de la these est consacree a l'estimation de la performance a tres faible taux d'erreurs des modulations turbocodees. Le point de depart de cette etude est la methode dite de l'impulsion d'erreur, qui fournit une estimation de la distance minimale du turbocode et de sa multiplicite. Il s'agit d'une methode basee sur l'aptitude du decodeur a corriger les erreurs de type impulsionnel. L'analyse qui a ete developpee permet d'utiliser les informations fournies par cette methode pour estimer les performances a tort rapport signal a bruit des modulations turbocodees pragmatiques lorsqu'un entrelacement des bits codes est mis en œuvre. Sur canal gaussien, deux methodes d'estimation sont proposees. La premiere, basee sur la distance libre de la modulation codee, fournit une estimation pessimiste de la performance. La seconde considere les caracteristiques les caracteristiques statistiques de la modulation et permet d'approcher a 0,3 dB les resultats de simulation. Sur canal de Rayleigh, nous avons montre que l'evaluation de bornes des performances est egalement possible a partir des informations fournies par la methode de l'impulsion d'erreur. Les estimations ainsi obtenues en quelques secondes permettent de prevoir avec une bonne precision des resultats de simulation requerrant des dizaines d'heures de calcul.