Equipes d’accueil : Equipe Conception de Systèmes Numériques (CSN) au laboratoire CNRS IMS (Bordeaux)
Equipe Signal et Communications (SC) au laboratoire CNRS IRIT (Toulouse)
Encadrants : Camille Leroux (camille.leroux@ims-bordeaux.fr)
Charly Poulliat (charly.poulliat@irit.fr)
Christophe Jégo (christophe.jego@ims-bordeaux.fr)
Dates envisagées pour la thèse : 01 Septembre 2025 au 31 Août 2028
Mots Clés : algorithme de propagation d’espérance, communications numériques, Cell-Free Massive MIMO, environnement AFF3CT, adéquation algorithme architecture, conception d’architectures, prototypage sur circuit FPGA
Programme de recherche : projet PERSEUS du PEPR Réseau du Futur
Contexte scientifique : Le contexte scientifique de la thèse est le projet PERSEUS (https://pepr-futurenetworks.fr/projet/perseus/) d’un des programmes et équipements prioritaires de recherche (PEPR) intitulé : « Réseau du Futur ». Il s’agit d’un projet collaboratif associant des équipes scientifiques de trois organismes de recherche : le CNRS, le CEA-Leti et l’IMT. L’objectif majeur de ce projet est de développer un réseau cell-free massive MIMO, occupant la bande de fréquence inférieure à 7 GHz, capable d’atteindre à la fois une très forte efficacité spectrale et énergétique.
Sujet de thèse : L’objectif principal de la thèse est la conception d’une architecture flexible et itérative adaptée à l’exécution d’une sélection d’algorithmes de détection MIMO, de demapping et de décodage de code correcteur d’erreurs. Le traitement itératif au niveau récepteur sera basé sur de la propagation de l’espérance. Une attention particulière sera portée sur l’algorithme de détection MIMO. Les travaux de thèse devront être menés selon une approche adéquation algorithme architecture qui vise à intégrer les aspects de mise œuvre matérielle au cours de la spécification des différents algorithmes du récepteur numérique. L’étude algorithmique sera effectuée en deux phases : une reformulation visant à diminuer la complexité calculatoire puis une transformation virgule flottante vers virgule fixe des données à traiter. Cette étude fournira une évaluation des performances des algorithmes retenus et les positionnera vis-à-vis de l’état de l’art. Par ailleurs, une estimation de la complexité calculatoire et des données à mémoriser sera à effectuer par le doctorant. L’implémentation proprement dite des algorithmes sera ensuite réalisée. Cela consistera à spécifier des modules paramétrables et reconfigurables pour les algorithmes retenus. Le travail à ce niveau consistera à définir les paramètres pertinents à maîtriser pour influer sur un compromis performance/débit/consommation. La difficulté essentielle réside dans le compromis entre une architecture efficace et la généricité que requiert la flexibilité. Cette étude devra prendre en considération l’évolution constante du canal de transmission (plus ou moins de dégradation). Un des apports escomptés est de réaliser une architecture robuste capable de s’adapter au changement potentiellement des conditions de transmission.
