Modulação espacial em sistemas de comunicação sem fio : compromisso complexidade-desempenho

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dc.contributor.advisorAbrão, Taufik [Orientador]pt_BR
dc.contributor.authorSouza, Reginaldo Nunes dept_BR
dc.contributor.bancaDias Neto, Fernando Ciriacopt_BR
dc.contributor.bancaAngélico, Bruno Augustopt_BR
dc.contributor.bancaFraidenraich, Gustavopt_BR
dc.coverage.spatialLondrinapt_BR
dc.date.accessioned2024-05-01T14:18:09Z
dc.date.available2024-05-01T14:18:09Z
dc.date.created2013.00pt_BR
dc.date.defesa03.04.2013pt_BR
dc.description.abstractResumo: Este trabalho desenvolve uma análise abrangente relativa aos principais esquemas de modulação espacial (SM) aplicados a sistemas de comunicação sem fio Complexidade, desempenho e ganho de diversidade associados aos três principais esquemas SM propostos para sistemas de comunicação com múltiplas-entradas-múltiplas-saídas (MIMO) são analisados e comparados com o sistema MIMO V-BLAST convencional Os três esquemas SM, denominados a) modulação espacial, b) modulação por chaveamento espacial (SSK), e c) modulação por chaveamento espacial generalizado (GSSK), oferecem baixa complexidade, alta taxa de dados, especialmente quando comparados aos esquemas de comunicação com entrada-única-saída-única (SISO), obtendo-se assim flexibilidade de projeto Especificamente, este trabalho tem como objetivo explorar as características dos principais esquemas de modulação espacial, bem como avaliar o compromisso desempenho-complexidade, sob a perspectiva da eficiência espectral e energética A complexidade destes esquemas de modulação espacial em termos de número de operações complexas e número de operações de ponto flutuante (flop) é cuidadosamente comparada sob a mesma eficiência espectral Os resultados numéricos mostram ganhos de desempenho em termos de taxa de erro de bit enquanto tais esquemas mantém complexidade menor que o esquema clássico V-BLAST para eficiência espectral abaixo de 12 bits por intervalo de transmissão e mesma largura de banda Complementarmente, o desempenho do detector ótimo SM é avaliado considerando canais correlacionados com desvanecimento Nakagami-m Resultados mostram que em condições severas de canal, a técnica SM torna-se interessante, pois quanto mais informação é codificada pelos índices das antenas, melhor é o desempenho Adicionalmente, neste trabalho, a técnica SM com detecção ótima é avaliada e comparada à técnica V-BLAST quando há estimativa imperfeita dos coeficientes de canal na recepção, bem como a aplicação da técnica SM ao contexto MIMO denso também é introduzido Resultados de simulação Monte Carlo mostram a maior robustez de SM em relação ao quesito erros nas estimativas de canal, bem como sugerem uma grande potencialidade da técnica SM quando utilizada em canal MIMO densopt_BR
dc.description.abstractother1Abstract: This work provides a comprehensive review on the main spatial modulation (SM) schemes, suitable to wireless communication systems Performance, complexity and diversity gain of the three recent proposed spatial SM schemes for multiple-input-multiple-output (MIMO) communication systems are analyzed and compared to the conventional V-BLAST MIMO scheme The three schemes, namely a) spatial modulation (SM) transmission scheme, b) space shift keying (SSK), and c) generalized space shift keying (GSSK) offer low complexity, higher data rate when compared to single-input-single-output (SISO) communication systems, as well as design flexibility, while exploiting randomness characteristics of wireless communication channel for data transmission This work aims to explore the main features of those modulation schemes and to evaluate the inherent performance-complexity trade-off in order to determine which scheme results in a higher spectral and energy efficiencies The complexity of these spatial modulation schemes in term of number of complex operations and number of flops are carefully analysed under equally transmitted data rate Numerical results shows a huge improvement in bit error rate performance for these schemes while hold complexity lower than V-BLAST with BPSK modulation for data rate below 12 bits per symbol interval and same bandwidth In addition, the performance of SM optimal detector also is evaluated in correlated Nakagami-m fading channel Simulation results show that under severe channel conditions, the SM technique becomes interesting, mainly because the performance is improved when more information is encoded by the transmit antenna indexes Additionally, the SM technique with optimal detection is evaluated and compared with V-BLAST under imperfect state channel information at receiver, as well as is introduced the application of this technique on the large MIMO context Monte Carlo simulation results show that SM is more robust than V-BLAST to channel estimation errors and also suggest a great potential of SM when used in large MIMO channelpt_BR
dc.description.notesDissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Estadual de Londrina, Centro de Tecnologia e Urbanismo, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétricapt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/13741
dc.languagepor
dc.relation.coursedegreeMestradopt_BR
dc.relation.coursenameEngenharia Elétricapt_BR
dc.relation.departamentCentro de Tecnologia e Urbanismopt_BR
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétricapt_BR
dc.subjectSistemas de telecomunicaçãopt_BR
dc.subjectSistema de antenaspt_BR
dc.subjectModulação (Eletrônica)pt_BR
dc.subjectSistemas de comunicação sem fiopt_BR
dc.subjectTelecommunication systemspt_BR
dc.subjectModulation (Electronics)pt_BR
dc.subjectWireless communication systemspt_BR
dc.titleModulação espacial em sistemas de comunicação sem fio : compromisso complexidade-desempenhopt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR

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