Orientador: João Marcos Travassos Romano / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-22T12:40:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Resende_LeonardoSilva_D.pdf: 6844098 bytes, checksum: 54a6329546fa66be62ec51e729f1457e (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: A técnica de incorporar restrições lineares tem proporcionado à filtragem transversal FIR adaptativa uma maior aplicabilidade na área de processamento temporal e espacial de sinais. As restrições são utilizadas para conferir ao filtro características de resposta condicionadas ao sinal que se quer realçar ou anular no processamento, suprindo o sinal de referência necessário à teoria de Wiener. Tipicamente, esta técnica vem sendo empregada em antenas adaptativas para privilegiar um sinal numa determinada região de direção e freqüência, minimizando ruído e interferências com diferentes características espaciais e temporais. Neste trabalho de tese propomos um algoritmo recursivo de mínimos quadrados para filtragem adaptativa espacial/temporal com restrições lineares. O algoritmo é rápido por empregar a técnica FLS (Fast Least-Square) no cálculo do ganho de adaptação, mantendo a complexidade computacional proporcional ao número de parâmetros adaptados na estrutura, e robusto a erros de precisão numérica finita. Na verdade, a abordagem pode ser vista como a contrapartida de mínimos quadrados da técnica do gradiente estocástico proposta por Frost. Com isso, as propriedades clássicas de melhor desempenho em termos de taxa de convergência e precisão do critério de mínimos quadrados são preservadas no processo de minimização restrita. Este trabalho traz também outras duas contribuições relacionadas à aplicação do algoritmo FLS a um custo computacional reduzido: i) Filtragem adaptativa de fase linear; e ii) Implementação adaptativa do método de análise espectral por variância mínima. No decorrer do trabalho, algumas diretrizes envolvendo o uso de restrições e do algoritmo proposto são identificadas, e fazem parte do plano de pesquisa ao qual pretendemos dar prosseguimento / Abstract: The technique of incorporating linear constraints to adaptive FIR transversal filtering has increased its applicability in the field of signal spatiaJ/temporalprocessing.The constraints are used to confer the fllter a response characteristic conditioned to the signal which is to be enhanced or annihilated in the processing, supplying the necessary reference signal to Wiener theory. Typically, this technique has been employed in adaptive antennas to enhance a signal in a given range of direction and frequency, minimizing noise and interference with different spatial and temporal characteristics. In this thesis we propose a recursive Least-Square (LS) algorithm for linearly-constrained spatial temporal adaptive flltering. It is fast, because it uses the Fast Least-Square (FLS) technique in the calculation of the adaptation gain, keeping a computational complexity proportional to the number of adapted parameters in the structure, and it is robust with respect to fmite numerical precision errors. In fact, the approach can be viewed as the LS version of the Frost technique, based on stochastic gradient. Thereby, the c1assicalproperties of better performarice in terms of rate of convergence and accuracy of the LS criterion are preserved in the constrained minimization process. This work also presents two other contributions regarding the application of the FLS algorithm with reduced computational cost: i) Linear phase adaptive filtering; and ii) Adaptive implementation of the minimum-variancespectral analysismethod. During the work, some directions involving the usage of constraints together with the proposed algorithm have been identified and incorporated in the research subject to be further explored. / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador : João Marcos Travassos Romano / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-02T14:03:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Castro_MauricioSolde_M.pdf: 2544013 bytes, checksum: 1f3559ea162e75e47f19e7b403e7666c (MD5) Previous issue date: 2002 / Mestrado

Orientador : João Marcos Travassos Romano / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-02T19:39:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ZanattaFilho_Danilo_M.pdf: 5645355 bytes, checksum: c856f3cf4d9887afa3421e17d187107f (MD5) Previous issue date: 2002 / Mestrado

Orientadores: João Marcos Travassos Romano, Andre Louzada Brandão / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-24T18:46:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Osorio_AlexandreFreiredaSilva_M.pdf: 5726672 bytes, checksum: a7e607816a5461b63a76be0de6f54d9a (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: As técnicas de processamento espacial de sinais viabilizam a solução de problemas muitas vezes impossíveis de serem resolvidos por processamento temporal. Como exemplos significativos desses problemas podemos citar o cancelamento de interferência co-canal e o combate ao desvanecimento quando este possui duração maior que o atraso total do filtro temporal, problemas estes muito relevantes em sistemas de comunicações móveis. Nesta tese descrevemos as principais técnicas de processamento espacial, comumente conhecidas como técnicas de antenas adaptativas. Através de levantamento e análise bibliográfica, identificamos que o desenvolvimento dessas técnicas aconteceu segundo dois ramos distintos. O ramo detecção é formado pelas técnicas desenvolvidas para aplicação inicialmente em radares e sonares, enquanto que o ramo diversidade inclui as técnicas de diversidade espacial de sinais, desenvolvidas inicialmente com a finalidade de combater desvanecimentos em sinais de rádio. No momento em que vislumbra-se a possibilidade de realizar diversidade utilizando técnicas desenvolvidas no ramo deteção, faz-se a junção dos dois ramos. Nesta tese mostramos que essa possibilidade foi verificada em um trabalho que explora a aplicação de processamento espacial em sistemas de comunicações móveis. Procuramos demonstrar a viabilidade de aplicação dos filtros espaciais em ambientes típicos de comunicações móveis. Para isso, utilizamos resultados publicados na literatura e resultados próprios de simulações que comparam a performance dos algoritmos espaciais adaptativos no combate ao ruído de multipercurso e à interferência co-canal... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: In many times space signal processing techniques solve problems that time processing techniques are not allowed to do. As important examples of these problems we may mention co-channel interference canceling and fading counteractions, when the durations of the fadings are larger than the total delay of the time filter. Both problems are very relevant in mobile communications systems. In this thesis we describe the main space processing techniques, commonly called adaptive antennas techniques. By means of a bibliographic survey, we identify two branches in which the development of these techniques has occurred. The detection branch consists of techniques developed initially for use in radars and sonars while the diversity branch inc1udes space diversity techniques, developed initially as fading counteractions techniques. We join both branches when we verify that it's possible to realize diversity using detection branch techniques. In this thesis we show that this was verificated in a work that exploited the application of space processing in mobile communications systems. In order to demonstrate the possibility of application of the space filters in typical mobile communications environments we present some results published in the specialized literature. Our own simulations results comparing the performances of the adaptive space algorithms in nulling multipath components and co-channel interference are presented too... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: João Marcos T. Romano / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-25T10:09:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cavalcanti_FranciscoRodrigoPorto_D.pdf: 15508612 bytes, checksum: fd9091e75dff6377c763498018a26057 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Esta tese trata de técnicas de processamento digital de sinais voltadas para a melhoria de desempenho de sistemas de comunicações sem fio, com ênfase em telefonia celular digital. Tais técnicas se baseiam fundamentalmente na teoria de filtragem ótima e de processamento adaptativo, e as contribuições aqui apresentadas concentram-se nos casos de adaptação não supervisionada ou cega. As estruturas de filtragem ótima e adaptativa adequam-se tanto à configuração de processamento temporal quanto ao domínio espacial. Um número crescente de trabalhos vem abordando ultimamente o problema do processamento espaço-temporal, combinação dos domínios clássicos de filtragem. Neste trabalho, a filtragem espacial é investigada no contexto de antenas inteligentes, notadamente antenas adaptativas, aplicadas aos sistemas celulares. Para tanto, aspectos inovadores da modelagem espaço-temporal do canal de transmissão são abordados. A melhoria de desempenho obtida pelas técnicas aqui propostas e analisadas se dá a partir da redução dos níveis de diferentes tipos de interferência. Com a diminuição das interferências intersimbólica, cocanal e de múltiplo acesso, torna-se possível aumentar a capacidade dos sistemas em termos de número de usuários ou da taxa de transmissão da informação. As principais contribuições abordam aspectos de equalização temporal, espacial e espaçotemporal, com a introdução de novos critérios e algoritmos de adaptação autodidata bem como de estruturas de processamento e técnicas alternativas para detecção multi- usuário em sistemas com múltiplo acesso por divisão de código (CDMA) ou espacial (SDMA) onde tal problema é relevante. Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: This thesis deals with signal processing techniques aiming the improvement of the performance of wireless communications systems, with emphasis on digital wireless cellular systems. These techniques are based on optimum filtering theory and adaptive processing while most of on contributions are related with unsupervised or blind adaptation. The signal processing is performed in the temporal and spatial domains, as well as in a combination of those in the case of space-time processing. In this thesis the spatial processing is achieved by means of smart antenna techniques, with emphasis on adaptive antennas. For such application, aspects of the space-time wireless channel are introduced. The performance improvement achieved by the signal processing techniques is possible by reducing the level of different types of interferences such as intersymbol, cochannel and multiple access ones. With such reduction, the system capacity in terms of number of users or information transmission rate can be enhanced. The main contributions in the thesis deal with the proposal of new algorithms, criteria, processing structures and alternative techniques for equalization and interference reduction in different wireless systems such as those based on code and spatial division multiple access. Special attention is given to blind adaptive techniques. One of the main contributions is the generalized constant modulus criterion and algorithm for blind adaptation which can be employed in different processing domains. Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2004 / Inclui bibliografia / Aplicações multimídia, especialmente aplicações em tempo real, se tornarão um importante serviço para redes celulares de terceira geração. É necessário garantir qualidade de serviço (Quality of Service - QoS) para estas aplicações de tempo real. O gerenci / Multimidia Applications, especially real time applications, will become an important service for cellular networks of third generation. It is necessary to guarantee Quality of Service (QoS) for these real time applications. The efficient management resour

Orientador: Amauri Lopes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-27T14:38:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Colares_RicardoFialho_D.pdf: 12011156 bytes, checksum: 3fba872746daa020d1b17ceea0e9871a (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Este trabalho aborda a aplicação de arranjo de sensores no problema de estimação do ângulo-de-chegada (DOA) de ondas planas. Uma vasta gama de aplicações nas mais diversas áreas se enquadram nesse problema, como em radar, sonar e mais recentemente em comunicações móveis. Dentre os métodos existentes para estimação de parâmetros, destacam-se os paramétricos em relação aos espectrais. Este trabalho classifica os principais métodos paramétricos em três categorias. A primeira consiste de métodos baseados no bastante conhecido critério da máxima-verossimilhança (ML), tais como o IQML e MO DE. A segunda categoria compreende os métodos baseados na predição linear, dentre os quais podemos citar o FBLP Modificado e o WTLS-LP. A terceira consiste nos métodos que fazem uso dos sub­espaços definidos pela matriz de correlação dos dados disponíveis, como os métodos MUSIC, NORMA-MÍNIMA, ESPRIT e WSF. Esses métodos são apresentados neste trabalho de uma forma unificada, na qual as estimativas desejadas são obtidas através da minimização de funções custo adequadas e com mesma estrutura. Nesse processo de otimização fazemos uso do critério dos mínimos-quadrados (LS) e dos mínimos-quadrados totais (TLS), além de suas variações que também são descritas. A visão unificada proposta aqui torna possível uma comparação de desempenho e esforço computacional entre esses métodos, evidenciando suas vantagens e desvantagens. Além disso, torna também possível a sugestão de propostas para novos métodos baseados naqueles existentes / Abstract: This work is concerned with the direction-of-arrival estimation of plane waves impinging on a sensors array. This problem arises from applications such as radar, sonar and, more recently, in wireless communications. Among the usual parameter estimation methods, the parametric ones are more accurate than the spectral ones. In this work the parametric methods are presented and classified in three categories. The first one consists of methods based on the well known maximum-likelihood (ML) criterion, such as the IQML and MO DE methods. The second class is composed of methods that use the linear prediction concepts, such as the Modified FBLP an the WTLS-LP. The last class is based on the subspace approach such as the MUSIC, MINIMUM-NORM, ESPRIT and WSF methods. Those methods are presented using an unifying formulation and notation, in which case the estimation is reached by minimizing suitable and similar cost functions. The minimization process is carried out by using the least­squares (LS) and total least-squares(TLS) approaches, as well as through variants that are also presented. This unifying framework make it possible to compare the performance and computational effort of the methods presented, showing the advantages and the disadvantages of each one. In addition, we propose new methods based on the existing ones / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Luiz Carlos Kretly / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-04T00:03:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_AlexandreManoelPereiraAlvesda_M.pdf: 14756609 bytes, checksum: ad91425354633bd0037eb2f2b0b7606c (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Este trabalho descreve a aplicação da tecnologia de estruturas EBG, Electromagnetic BandGap, em antenas para sistemas de comunicações móveis. Essa tecnologia pode ser adotada nos diversos sistemas de comunicações móveis de 3G e 4G; em ERBs (Estações Rádio-Base), picoERBs e terminais móveis; em padrões como WLAN, Wi-Fi, Bluetooth, WiMAX (IEEE802.16), entre outros. São projetadas, simuladas e analisadas, estruturas EBG com configurações de célu Ias quadradas e hexagonais, com um e dois níveis, aplicadas a antenas planares do tipo patch e PIFA, e em um arranjo de antenas PIFA. Mostra-se que, utilizando tais estruturas, há melhorias no desempenho da antena, como no ganho, na eficiência e, principalmente, na faixa de operação. Como inovação, introduz-se o Local Ground Plane, um plano de terra contínuo de área reduzida, localizado, somente, sob o elemento radiador e que proporcionou uma grande melhoria nas características das antenas. / Abstract: This work describes the application of EBG, Electromagnetic Band-Gap, structures on antennas for mobile communication systems. This technology can be used in both 3G and 4G mobile communication systems; for base stations, pico ba..c;;e stations, and mobile terminaIs; on WLAN, Wi-Fi, Bleutooth, WiMAX (IEEE802.16a), and other technologies. EBG structures are designed, simulated, and analyzed on square and hexagonal cell configurations, with one or two levels, applied on planar antennas, such as, patch and PIFA, as well as, on a PIFA antenna array. It is shown that the use of these structures can improve the antenna performance, such a..c;; on the gain, the efficiency, and, mainly, on the bandwidth. As an innovation, it is presented the Local Ground Plane, which is a contiguous ground plane with a very small area, placed just below the radiator and it provides a great improvement on the antenna characteristics. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores : João Marcos Travassos Romano, João Batista Destro Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-03T14:47:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Junqueira_CynthiaCristinaMartins_D.pdf: 8158394 bytes, checksum: b28c60151e95bd8b4d553caff598d70a (MD5) Previous issue date: 2003 / Doutorado

Orientador: João Marcos Travassos Romano / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-07T23:30:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ZanattaFilho_Danilo_D.pdf: 1987916 bytes, checksum: be6038a70235bda4b62a193a0296ffb7 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O presente trabalho trata da utilização, em transmissão, de um arranjo de antenas na estação rádio-base de um sistema de comunicação celular. Na recepção, as soluções para explorar o arranjo são atualmente bem estabelecidas na literatura. Por outro lado, na transmissão, o problema se mantém aberto. Duas abordagens são possíveis: explorar o arranjo de antenas em beamforming ou em diversidade. Essas duas abordagens se opõem pelas hipóteses sobre a correlação dos canais, o que implica um maior ou menor espaçamento entre as antenas, de acordo com o ambiente de propagação. Na prática, essas hipóteses são muito difíceis de se respeitar. Nesta dissertação, pretendemos tratar esta questão na sua globalidade, conciliando diversidade e beamforming para melhor explorar o arranjo de antenas. Consideramos o contexto monousuário, assim como o caso multiusuário. No caso monousuário, propomos uma estrutura de transmissão composta por uma técnica de diversidade de transmissão clássica aplicada a antenas virtuais diretivas e idealmente independentes. Essas antenas virtuais são fabricadas por meio de filtros puramente espaciais aplicados às antenas reais. O conjunto desses filtros é chamado precoder e se intercala entre a diversidade de transmissão e o arranjo de antenas utilizado em transmissão. Esse precoder desempenha um duplo papel, o de realizar o beamforming e o de criar a diversidade por meio de antenas virtuais idealmente independentes, conciliando assim diversidade de transmissão e beamforming em transmissão. Duas abordagens são propostas para se obter o precoder , uma baseada na minimização da variância da potência recebida pelo móvel e a segunda baseada diretamente na minimização da taxa de erro. Comparadas às técnicas clássicas, as novas técnicas apresentam melhores desempenhos. Em seguida, propomos uma extensão dessa estrutura ao contexto multiusuário, para o qual técnicas de diversidade de transmissão ainda não foram propostas na literatura. Propomos a adaptação conjunta dos precoders, buscando minimizar a potência total de transmissão, respeitando as BERs alvo dos usuários. De maneira análoga ao caso monousuário, os precoders permitem conciliar beamforming e diversidade de transmissão. Comparada às técnicas clássicas de beamforming multiusuário, a nova abordagem introduz diversidade de transmissão ao enlace, apresentando melhores desempenhos / Abstract: This work deals with the use of an antenna array at the base station of a mobile communication system for transmission. In reception, solutions that exploit the antenna array are now well established. In transmission, however, the problem remains open. Two approaches are possible: exploit the array by using beamforming techniques or by using diversity techniques. These two approaches are based on opposing assumptions about the channels correlation, which implies a greater or smaller distance between antennas, depending on the environment. In practice, these assumptions are not verified. Here, we aim to deal with the problem as a whole for better exploiting the antenna array. This work treats the single-user case, as well as the multiuser scenario. In the single-user case, we propose a transmission scheme composed of a classical transmit diversity technique applied to virtual antennas, which are directive and ideally independent. These virtual antennas are produced by means of purely spatial filters applied to the real antennas. This set of filters is called precoder, and acts as the interface between the transmit diversity technique and the transmit antenna array. The precoder function is twofold; to beamform the transmit signal, and to create diversity by means of ideally independent virtual antennas, thus combining transmit diversity and transmit beamforming. We propose two approaches to obtain this precoder, one based on the minimization of the variance of the received power at the mobile, and the other directly based on the minimization of the error rate. Compared to more classical approaches, the performance of the new methods reveals their advantage. Then, we extend this scheme to a multiuser context, for which transmit diversity techniques have not yet been developed. We propose to jointly adapt the precoders by minimizing the total transmit power while satisfying the users¿ target BER. Similarly to the single-user case, the precoders allow to combine beamforming and transmit diversity. Compared to classical multiuser beamforming techniques, the new approach adds diversity to the link and obtains in return better performances / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica