Soutenance de Thèse de Doctorat Imen NASR

Soutenance de thèse de doctorat le 23/01/2017 à 09H00 , à l'amphi de l'Iset'Com.

Intitulé :Algorithmes et Bornes minimales pour la Synchronisation Temporelle à Haute Performance - Application à l’Internet des Objets Corporels

Présentée par :   Imen NASR

Jury

Président	Mohamed SIALA		Professeur à SUP’Com, Tunis
Examinateur	Pascal LARZABAL		Professeur des Universités à ENS Cachan
Rapporteurs	Monia TURKI		Professeure à l’ENIT, Tunis
	Emanuel RADOI		Professeur des Universités à l’université de Bretagne Occidentale
Directeur de thèse	Sofiane CHERIF		Professeur à Sup’Com, Tunis
	Benoît GELLER		Professeur à l’ENSTA ParisTech
Co-encadrant	Leïla NAJJAR ATALLAH		Maître de Conférences à Sup’Com, Tunis

Résumé

Pour faire face au vieillissement de la population, et aux coûts de santé publique, qui demandent des dépenses de plus en plus importantes, le monde médical s'accorde à dire que les personnes utiliseront l'auto-médicalisation via des réseaux de capteurs sans fil disséminés sur le corps. Ce type de réseau sera employé pour un meilleur suivi médical tout en réduisant les coûts d'hospitalisation et de transport des malades. Ces capteurs, dits Wireless Body Area Network (WBAN), déployés au voisinage du corps, sur la surface ou à l'intérieur du corps, constituent alors un élément clé de l'internet des objets ou Internet of Things (IoT).

Malgré les difficultés engendrées par le canal de communication corporel, les communications doivent être fiables car elles engagent souvent des paramètres vitaux.

La synchronisation temporelle est la première opération effectuée par le démodulateur. Elle permet d'assurer que les échantillons transmis aux processus de démodulation puissent réaliser un taux d'erreurs binaires le plus faible.

Dans cette thèse, nous proposons l'étude d'algorithmes innovants de synchronisation temporelle à haute performance.

D'abord, nous avons proposé des algorithmes exploitant l'information souple du décodeur en plus du signal reçu afin d'améliorer l'estimation aveugle d'un retard temporel supposé constant sur la durée d'observation.

Ensuite, nous avons proposé un algorithme original basé sur la synchronisation par lissage à faible complexité.

Cette étape a consisté à proposer une technique opérant dans un contexte hors ligne, permettant l'estimation d'un retard aléatoire variable dans le temps. Elle consiste à estimer le délai temporel d'un échantillon à l'autre via des boucles d'aller-retour sur plusieurs itérations. Les performances théoriques en termes de biais et d'EQM à chaque itération ont également été évaluées. Nous avons montré que les performances d'un tel estimateur dépassent celles des algorithmes traditionnels.

Des algorithmes de synchronisation ont également été proposés dans un contexte où le canal de propagation présente des imperfections.

Afin d'évaluer la pertinence de tous les estimateurs proposés, pour des retards déterministe et aléatoire, nous avons comparé leurs performances à des bornes de Cramèr-Rao que nous avons développées pour ce cadre. Enfin, nous avons évalué les algorithmes proposés sur des signaux WBAN.

Mots-clés

Synchronisation temporelle, borne de Cramèr-Rao, Réseaux WBAN, Maximum de Vraisemblance, Maximum a Posteriori.