[pt] Este trabalho estuda o problema de detecção de hipóteses binárias em sistemas distribuídos com centro de fusão operando em presença de canais seletivos em frequência. O uso de uma técnica de múltiplo acesso, referida aqui como CS-CDMA, é proposta para comunicação ortogonal entre os nós e o centro de fusão, assim como detector ótimo Bayesiano para fusão de dados em tais sistemas distribuídos é obtido. Como a complexidade do detector ótimo cresce exponencialmente com o número de nós sensores, um receptor sub-ótimo de baixa complexidade que realiza uma detecção casada multi-usuário seguida de decisão pela regra da maioria é proposto e examinado neste trabalho. Técnicas para estimação de canal, cega e assistida, necessárias para a implementação prática da detecção casada são também propostas. Simulações indicam que este receptor, de baixa complexidade, possui um desempenho próximo ao receptor ótimo. Com o objetivo de se ampliar o desempenho do detector casado do centro de fusão, é examinado o uso de cooperação na rede de sensores. Resultados de simulações mostraram que, como esperado, o uso de cooperação em sistema distribuídos utilizando o esquema de múltiplo acesso CS-CDMA melhora o desempenho do decisor do centro de fusão, entretanto esse ganho de desempenho mostrou-se mais significativo em ambientes com poucos multipercursos, uma vez que os sistemas distribuídos CS-CDMA não-cooperativos propostos exploram eficientemente a diversidade de multipercurso. Finalmente, este trabalho propõe um procedimento de fusão adaptativa não-assistida para sistemas distribuídos com fusão centralizada. Simulações mostram que a estratégia de fusão adaptativa possui desempenho muito próximo ao da regra de fusão ótima. / [en] This work studies the problem of detecting binary hypotheses in distributed systems with a fusion center operating in frequency selective channels. The use of a multiple access technique, referred herein as Chip Spread- Code Division Multiple Access (CS-CDMA), is proposed for orthogonal communication between the nodes and the fusion center and the Bayesian optimum detector for data fusion for such distributed systems is obtained. As the complexity of the optimal detector grows exponentially with the number of sensor nodes, a sub-optimal low-complexity receiver that performs a multi-user matched detection followed by the majority rule is proposed and examined in this work. Blind and assisted techniques for channel estimation necessary for the practical implementation of the matched detection have also been proposed. Simulations indicate that this low complexity receptor has a performance close to the optimal receiver. In order to increase the performance of the matched detector of the fusion center, it was examined the use of cooperation in this sensor network. Simulation results showed that, as expected, the use of cooperation in the distributed system with a multiple access scheme CS-CDMA improves the performance of the fusion center, however, this performance increasing was more significant in environments with few multipath, since the non-cooperative CS-CDMA distributed systems proposed here, efficiently exploits the multipath diversity. Finally, this paper proposes a non-assisted adaptive fusion for distributed systems with centralized fusion. Simulations show that the adaptive fusion strategy has a performance very close to the optimal fusion rule.

[pt] Além de apresentar uma visão unificada das técnicas de transmissão digital em blocos e suas combinações com a técnica de múltiplo acesso CDMA (Code Division Multiple Access), esta dissertação examina uma nova possível técnica de transmissão para sistemas com múltiplo acesso, aqui chamada CS-CDMA (Chip-Spread Code Division Multiple Access), combinada com as técnicas de transmissão em blocos, em portadora única (SC-Single Carrier ), gerando o esquema SC CS-CDMA, e em múltiplas portadoras OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), gerando o esquema MC CSCDMA. Comparações de desempenho com os sistemas de transmissão por blocos CDMA de portadora única conhecido como SC CDMA (Single Carrier Code Division Multiple Access) e de múltiplas portadoras conhecido como MC CDMA (Multi Carrier Code Division Multiple Access) são apresentadas. Uma característica marcante da técnica de transmissão enfocada é que, diferentemente do que ocorre nos sistemas CDMA, a ortogonalidade entre os códigos dos diferentes usuários é mantida mesmo quando a transmissão é feita atravéss de um canal multipercurso seletivo na frequência, permitindo assim que os usuários possam ser idealmente desacoplados na recepção. Além desta vantagem, e muito devido a ela, os resultados de desempenho, obtidos via simulação, indicam uma significativa superioridade do sistema proposto CSCDMA, quando os sinais são transmitidos em portadora única, sobre o tradicional CDMA. Os resultados consideram recepção com equalização no domínio da frequéncia utilizando equalizadores do tipo ZF (Zero Forcing) e MMSE (Minimum Mean Squared Error). / [en] In addition to presenting a unified view of digital blocks transmission technologies and their combinations with the technique of multiple access CDMA (Code Division Multiple Access), this dissertation addresses a new possible transmission technique for multiple access sytem, called here CS -CDMA (Chip-Spread Code Division Multiple Access), combined with blocks transmissions techniques, in single carrier (SC- Single Carrier ), generating scheme SC CS-CDMA, and in multi carrier OFDM (Ortogonal Frequency Division Multiplexing), generating escheme MC CS-CDMA. Performance comparisons with the traditional SC CDMA (Single Carrier Code Division Multiple Access) and MC CDMA (Multi Carrier Code Division Multiple Access) block transmission systemare presented. A key feature of the proposed transmission technique is that, differently from what occurs with CDMA, the original code orthogonality between users is preserved despite propagation through multipath frequency selective channels, thus ideally allowing the decoupling of the signals at the receiver side. Beyond this advantage, and mostly due to it, the performance results indicate a clear superiority of the proposed system CS-CDMA, over the traditional CDMA, when signals are transmitted in single carrier. The simulation results consider frequency domain ZF (Zero Forcing) and MMSE (Minimum Mean Squared Error).