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[en] MIMO MEASURED CHANNELS: CAPACITY RESULTS AND ANALYSIS OF CHANNEL PARAMETERS / [pt] MEDIDAS DO CANAL MIMO INDOOR: ANÁLISE DA CAPACIDADE E DOS PARÂMETROS DO CANAL

ROBSON DOMINGOS VIEIRA 21 March 2006 (has links)
[pt] Sistemas com múltiplas antenas transmissoras e receptoras, também conhecidos como sistemas MIMO (Multiple Input-Multiple Output), têm sido apontados como uma solução para aumentar a capacidade de enlaces sem fio, permitindo aos usuários utilizar aplicações com altas taxas de dados. Isto é extremamente importante em sistemas onde a capacidade obtida com as técnicas tradicionais é bastante limitada devido às características do ambiente de propagação. Com o sistema MIMO, algumas destas características são exploradas para criar canais paralelos e obter aumento expressivo de capacidade. A análise da capacidade de sistemas MIMO se baseia em uma modelagem desenvolvida a partir do comportamento estatístico dos pares de enlaces existentes entre as múltiplas antenas transmissoras e receptoras. Existe, portanto, um grande interesse em medir este comportamento para situações típicas bem como em relacioná-lo a determinados parâmetros do sistema. Nesta tese apresentam-se os resultados de uma campanha de medidas visando caracterizar canais MIMO de faixa estreita e faixa larga em ambientes fechados (indoor) com uma freqüência de portadora de 2GHz. A partir dos dados medidos, avalia-se a capacidade e diversos parâmetros do canal espaço-temporal. Os parâmetros do canal MIMO são estimados através do algoritmo FD-SAGE e as dispersões temporal e espacial do canal são calculadas a partir dos parâmetros estimados. Uma análise dos autovalores da matriz do canal MIMO é realizada com o objetivo de relacionar os valores da capacidade ao número de canais paralelos. É analisada, ainda, a correlação entre a capacidade e os parâmetros físicos do canal, tais como espaçamento entre os elementos do arranjo, espalhamento angular, espalhamento dos retardos, número e potência dos multipercursos. / [en] Multiple antenna systems known as MIMO (Multiple Input Multiple Output) systems have been proposed as an effective way to address the user demand for high data rate applications in wireless systems. This is especially important in systems where the capacity attained with traditional techniques is very limited due to the adverse characteristics of the propagation environment. With MIMO, some of these characteristics are used to create parallel channels producing significant increase in capacity. The analysis of MIMO capacity is based on models developed from the statistical behavior of the multiple links between the transmitting and receiving antennas, and therefore there has been large interest in measuring these characteristics in typical scenarios and in relating the data to system parameters. In this thesis the results of a MIMO wideband measurement campaign carried out in an indoor scenario with a carrier frequency of 2 GHz is presented. The wideband and narrowband channel capacity and several channel parameters are evaluated from the measured data. The channel parameters are estimated using the frequency domain Space-Alternating Generalized Expectation maximization (FD- SAGE) algorithm. Temporal and spatial dispersions of the multipath channel are calculated from the estimated parameters and an eigenvalue analysis is performed seeking to relate the capacity values to the number of parallel channels. In addition, the correlation between channel capacity and physical parameters as antenna spacing, angle spread, delay spread, number and power of multipath components is investigated.

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