Análise Espectral, Detecção De Sinais E Estimação De Canal Em Sistemas GFDM

Abstract

AgradecimentosÀ minha mãe e avó pela confiança depositada em mim quando decidi deixar meu país e meus seres amados para estudar no estrangeiro. Em destaque, a minha mãe que sempre acreditou em mim, e a minha namorada Rujaine por ter me dado forças em aqueles momentos mais difíceis e por todo o seu amor que tive presente apesar da distância.Ao meu orientador, o professor Raimundo Sampaio Neto, que tem sido exemplo como professor e pessoa, pela excelente orientação e dedicação sem as quais a realização deste trabalho não teria sido possível. Além disso, pelo tempo e esforço dedicados não só nesta dissertação de mestrado mas desde meu começo no CETUC.Ao meu co-orientador Rodrigo Pereira David por toda a ajuda, pelo apoio e as sugestões feitas para que o trabalho realizado nesta dissertação fosse feito da melhor maneira.O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior -Brasil (CAPES) -Código de Financiamento 001.Ao meu pai Ricardo e aos meus pais por afeição Pedri e Elio Victor por serem minha principal motivação, por serem o exemplo de trabalho e amor.Ao meu irmão Dairon e meu amigo Lázaro pelo apoio, pelo amor e carinho de sempre.Aos professores com que tive aulas por ter-me dado a oportunidade de crescer academicamente, em destaque, ao professor José Mauro Fortes, também exemplo como professor e pessoa, muito obrigado pela oportunidade que me deram de aprender e conhecer.Aos meus familiares, amigos e amigas por serem parte da minha vida, como: KeywordsGFDM vs OFDM; signal generation; matrix model; linear detector; detector with interference suppression; channel estimation; performance; computational complexity. PUC-Rio -Certificação Digital Nº 1713254/CA 3.1 Desempenho BER dos detectores ZF, MMSE e MF aplicados na matriz B = HM no sistema GFDM com M = 8, N = 8, K = 7 e ZF CP-OFDM (vetor de 8 símbolos) em canal AWGN (H = I), (c:1). 49 3.2 Desempenho BER dos detectores ZF, MMSE e MF aplicados na matriz B = HM no sistema GFDM com M = 16, N = 8, K = 15 e ZF CP-OFDM (vetor de 8 símbolos) em canal AWGN (H = I), (c:2). 49 3.3 Desempenho BER dos detectores ZF, MMSE e MF aplicados na matriz B = HM no sistema GFDM M = 16, N = 16, K = 15 e ZF CP-OFDM (vetor de 16 símbolos) em canal AWGN (H = I), (c:3). 50 3.4 Desempenho BER dos detectores ZF, MMSE e MF aplicados na matriz B = HM no sistema GFDM com M = 8, N = 8, K = 7, ZF CP-OFDM (vetor de 8 símbolos) e ZF CP-OFDM (vetor de 64 símbolos) em canal fixo exponencial com L = 2, (c:1). 51 3.5 Módulo dos elementos do produto M H M para os parâmetros M = 8, N = 8 (M slots de tempo e N subportadoras) e K = 7 (número de coeficientes do pulso formatador). 52 3.6 Desempenho BER dos detectores ZF, MMSE e MF aplicados na matriz B = HM no sistema GFDM com M = 8, N = 8, K = 7, ZF CP-OFDM (vetor de 8 símbolos) e ZF CP-OFDM (vetor de 64 símbolos) em canal fixo exponencial com L = 4, (c:1). 53 3.7 Desempenho BER dos detectores ZF, MMSE e MF aplicados na matriz B = HM no sistema GFDM com M = 8, N = 8, K = 7, ZF CP-OFDM (vetor de 8 símbol...

Detecção de sinais e estimação de canal em sistemas GFDM

“…Nesta seçãoé apresentado o detector MF-PIC. Em [10], [6] considerou-se que o PICé mais flexível e adaptável a várias configurações do pacote de dados GFDM. A implementação do cancelador PIC apresenta menor complexidade computacional, pois a matriz de cancelamento não muda a cada iteração como no caso do cancelamento de interferência serial (SIC, Serial Interference Cancellation) [11].…”

“…Nesta seçãoé apresentada a estratégia LAS [6], [7], que efetua uma busca no espaço de possíveis vetores de símbolos transmitidos na qual em cada passo da busca o vetor escolhido apresenta um valor da função de verossimilhança maior que o vetor escolhido no passo anterior. O detector LAS precisa de uma primeira estimativaŝ (0) dos símbolos, que pode ser escolhida de forma aleatória ou obtida pela saída de outro detector mais simples.…”

“…Entretanto, levando-se em conta que a matriz de transmissão, M, do sistema GFDMé fixa,é mais simples e efetivo realizar diretamente a estimação da matriz de recepção B = HM utilizada nos procedimentos de detecção enfocados aqui (uma estimativaĤ da matriz de canal H pode ser obtida a partir deĤ =BM −1 ). Esta seção descreve a estratégia adotada para a estimação da matriz B utilizando símbolos pilotos [6]. O receptor tem o conhecimento a priori dos símbolos pilotos que são transmitidos no início do quadro de símbolos de dados, onde no período total do quadro de símbolos transmitidos o canalé considerado como constante.…”

“…Por tal motivo, o desenvolvimento de técnicas de supressão de interferênciaé fundamental importância neste sistema de transmissão. Neste trabalho são propostos esquemas de detectores lineares (MF e MMSE) associados com esquemas de supressão de interferência PIC (Parallel Interference Cancellation) [5], [6] o desenvolvimento feito em [8]. Para a obtenção do vetor de sinal GFDM a ser transmitido considere-se, inicialmente, o vetor x[n] obtido a partir do n -ésimo bloco de dados:…”

“…Entretanto, um modelo interessante para estudo do sistema GFDMé expressar (7) em forma matricialà semelhança do tradicional modelo CP-OFDM. Para a representação matricial do sistema GFDM apresentada em [5], [6], a expressão (7) pode ser definida como:…”