Descriptif du sujet 
Depuis 20 ans, les systèmes de communications sans fils n’ont cessé d’évoluer et d’offrir de nouveaux services. Aujourd’hui, le succès est tel que les bandes de fréquence en dessous de 10GHz sont saturées et que l’on se tourne désormais vers des fréquences en bande millimétriques. Ces fréquences offrent la possibilité de développer des systèmes avec des plus hauts débits et avec une meilleure efficacité énergétique. Ils nécessitent néanmoins de mettre en place de la formation de faisceau (beamforming) pour compenser la forte atténuation liée à la propagation dans cette bande de fréquence. Les architectures de beamforming sont souvent couteuses en terme de consommation et génèrent des pertes lors de l’implémentation des déphaseurs.
Dans le cadre du projet Beyond 5G, en collaboration avec Ericsson, nous avons proposé des architectures alternatives, basées sur le concept de smart beamforming, qui permettent de réduire les contraintes d’implémentation (2 brevets viennent d’être déposés sur le sujet). Elles reposent sur le principe de digital beamforming.
Le travail, qui se poursuivra sous la forme d’une thèse, consistera à mettre en place, sous matlab, une simulation complète de l’architecture proposée afin d’évaluer les performances de façon détaillée. Cela permettra notamment de proposer des améliorations de l’architecture. Les perspectives des travaux seront de mettre en place un traitement qui combinera traitement temporel et spatial afin d’améliorer encore plus les performances des systèmes.
Travail demandé :
Le candidat devra d’abord se familiariser avec le sujet par le biais d’une pette biographie sur le sujet qui lui sera fournie. Il sera ensuite formé au nouveau concept de smart beamforming. Dans un deuxième temps, il devra prendre un main la chaine de simulation d’un système de communication de 5eme génération. Il fera ensuite évoluer la chaine de simulation en y intégrant l’architecture de digital beamforming proposée. Il devra ajuster les caractéristiques des blocs afin d’atteindre les spécifications du système. Des études analytiques pourront être conduites pour affiner la compréhension du système et confirmer les résultats obtenus en simulations. Des travaux de modélisation fine de certains blocs élémentaires pourront être réalisés pour analyser l’interaction avec l’architecture globale et proposer des améliorations. Ces résultats obtenus pourront être injectés dans le démonstrateur qui est réalisé dans le cadre du projet Beyond 5G afin d’effectuer une démonstration des résultats obtenus.
Dans un deuxième temps, le candidat pourra introduire du traitement spatial dans l’architecture afin de relâcher les contraintes. Des nouvelles architectures seront proposées mais le candidat sera également encouragé à proposer des propres idées. Ces travaux pourront faire l’objet d’une publication.
Le candidat s’intégrera dans une équipe conséquente qui travaille sur les nouveaux systèmes de communication. 

Le candidat devra avoir une bonne connaissance des systèmes de communications numériques mais aussi de l’architecture des transceivers RF et de la conception des blocs RF élémentaires.

Les compétences suivantes sont recherchées

•       Connaissance approfondie des systèmes de communication numérique, maitrise de matlab associée

•       Compréhension des systèmes RF, familiarité avec des standards (LTE, 5G-NR,…)

•       Bonnes capacités de communication à l'écrit et à l'oral, en français et anglais

•       Autonomie, curiosité, esprit d'équipe et d'initiative, contribution à une bonne atmosphère de travail

•       Connaissance de la conception analogique pour des applications radiofréquence (filtrage et amplification analogique, étage de conversion analogique-numérique, gestion de puissance)