Gegenstand der Arbeit ----------------------- Was ist Text Re-use? Text Re-use beschreibt die mit unterschiedlichen Absichten mündliche und schriftliche Wiedergabe von Textinhalten. Diese können im Sinne einer Definition das Anerkennen einer Autorität aber auch das Wiedergeben einer besonders interessanten Information sein. Während der Fokus dieser Arbeit auf dem Erstellen eines Hypertextes durch eine Text Re-use Analysis liegt, sind die PageRanking-Technik oder auch bibliometrische Analysen weiterführende Anwendungen. Im Kontext derartiger Einsatzmöglichkeiten kann auf historischen Dokumenten, die dieser Arbeit zugrunde liegen, durch eine automatische Analyse eine noch nie zuvor erstellte Breite von Zitierabhängigkeiten erstellt werden, welche heutzutage Aufschluss darüber geben, was in früheren Zeiten als wichtig erachtet worden ist, auch wenn es in der Gegenwart für Sprachen, wie dem Altgriechischen oder dem Latein, keine Muttersprachler mehr gibt. Stand der Forschung ------------------- In der Plagiarismuserkennung, einer modernen Anwendung von Text Re-use, werden meist einfache Ngramm-Ansätze eingesetzt. Diese Form einer Abtastung eines Textes bietet in erster Linie den Vorteil, dass die benötigte Rechenzeit relativ klein bleibt. Ferner genügt dieser Ansatz, um ein einfaches Copy & Paste zu erkennen. Außerhalb des Plagiarismus stellt sich der Forschungsstand so dar, dass nahezu beliebig Daten und Algorithmen kombiniert werden. Die Ergebnisse geben datenspezifische Charakteristika wieder und sind somit oft nicht auf andere Daten reproduzierbar. Der Forschungsstand reflektiert somit mehr Insellösungen als eine ganzheitliche Sicht auf das Thema. Ganzheitliche Sicht auf Text Re-use ----------------------------------- In Kapitel 2 wird die derzeit vollständigste Systematisierung des Text Re-use vorgenommen. Dies umfasst zwei wesentliche Aspekte: - Es werden insgesamt 45 verschiedene Typisierungen von Textstellen, nachfolgend auch Meme im Sinne eines Gedanken oder Gedankensplitters genannt, eingeführt, welche in der Regel wiederverwendet werden. Entsprechende typisierte Meme reichen nur beispielhaft von Sprichwort, über Schlachtruf und Vers bis hin zur Legende. - Es wird eine Systematik zu verschiedenen Re-use Styles definiert, welche beschreibt, wie ein entsprechendes Meme wiederverwendet wird. Das kann zum Beispiel ein wortwörtliches Zitat aber auch eine Paraphrase oder Allusion sein. Das Ziel dieser ganzheitlichen Sicht besteht darin, grundlegende Eigenschaften der Meme sowie der Re-use Styles zu definieren. Während ein Meme, wie z. B. eine Redewendung, eher kurz und syntaktisch fest verwendet wird, ist es beim größeren Meme Legende üblich, dieses mündlich und damit wesentlich freier wiederzugeben. Während die Typisierung der verschiedenen Meme die Frage aufwirft, warum bestimmte Textinhalte wiederverwendet werden, gibt die zweite Systematik des Re-use Styles Aufschluss darüber, wie jeder persönlich andere Inhalte wiedergibt. Sowohl die Typisierung der verschiedenen Meme mit ihren unterschiedlichen Charakteristika als auch die Systematik der Re-use Styles reflektieren eine Data Diversity, welche eine Herausforderung sowohl für die Text Re-use Analysis aber auch für deren Evaluation aus ganzheitlicher Sicht bedeutet, da es keinen Gold Standard gibt, welcher sowohl alle möglichen Meme als auch die verschiedenen Re-use Styles adäquat repräsentiert. Forschungsfragen ---------------- Aus ganzheitlicher Sicht ergeben sich somit für diese Arbeit die folgenden Forschungsfragen: - Im Kontext der verschiedenen Re-use Styles muss die Frage danach gestellt werden, bis zu welchem Grad der Veränderung ein Text Re-use automatisch noch erkannt werden kann. - Wie kann eine Text Re-use Analysis so gestaltet werden, dass sie auch für unterschiedliche Meme mit verschiedenen Charakteristika gleich gut funktioniert? - Wie können Veränderungen eines wiederverwendenden Autors systematisch bestimmt und extrahiert werden? - Wie kann das Ergebnis einer Text Re-use Analysis in einer Digital Library in Anbetracht der Data Diversity ganzheitlich evaluiert werden? Untersuchungsmethodik und Lösungsansatz --------------------------------------- Da die Data Diversity aus informationstechnischer Sicht nicht mit einem einzelnen Algorithmus bzw. einer kleinen Menge von Ansätzen abgedeckt werden kann, wird in Kapitel 3 die 7-Level-Architektur des Historical Text Re-use vorgestellt. Diese Architektur kann als ein modulares Konzept verstanden werden, um die Text Re-use Analysis auf die verschiedenen Bedürfnisse, bedingt durch spezielle Eigenschaften von Meme, unterschiedlichen Re-use Styles aber auch verschiedenen Sprachvarianten, entsprechend anzupassen. Die einzelnen Level entsprechen den sieben Unteraufgaben Segmentation, Preprocessing, Featuring, Selection, Linking, Scoring und Postprocessing. In Kapitel 3 werden zu jedem Level in einem separaten Abschnitt entsprechende Implementierungen sowohl ausführlich vorgestellt als auch systematisiert. Zur Abgabe dieser Dissertation stehen in der TRACER-Implementierung, welche die 7-Level-Architektur umsetzt, insgesamt über eine Million Kombinationsmöglichkeiten der verschiedenen Ansätze der einzelnen Level zur Verfügung. Sowohl die drei genannten Forschungsfragen als auch die aufgezeigte Data Diversity des Historical Text Re-use werden im Rahmen der Dissertation als hinreichende Motivation verstanden, den Historical Text Re-use in Shannon\''s Noisy Channel Theorem einzubetten. In diesem Kontext kann ein Original- bzw. zitierter Autor als Source und ein wiederverwendender Autor als Target verstanden werden. Der Noisy Channel stellt ein unbekanntes Modell von Modifikationen, den äußeren Einflüssen, dar. In Kapitel 4 wird das Noisy Channel Model dazu eingesetzt, ein zufälliges und rein künstliches Störsignal zum Noisy Channel hinzuzufügen, so dass eine Randomised Digital Library entsteht. Es werden insgesamt fünf Klassen von Randomisierungstechniken, die künstlichen Störsignale, im Sinne eines Turingtests vorgestellt, welche unterschiedliche Schwierigkeitsgrade einer rein quantitativen Evaluierung mit sich bringen. Für diese quantitative Evaluierung, die Noisy Channel Evaluation, wird der neuartige Score der Mining Ability eingeführt. Die Mining Ability setzt hierbei das Ergebnis einer Text Re-use Analysis auf einer Digital Library mit dem Resultat einer durch ein künstliches Störsignal veränderten Randomised Digital Library ins Verhältnis, wodurch nicht nur Parameter optimiert sondern auch verschiedene Sprachmodelle vollautomatisch und bzgl. des Ergebnisses ganzheitlich sowie ohne Gold Standard evaluiert werden können. In Kapitel 5 wird der Noisy Channel als Modell eingesetzt, um historisch paradigmatische Relationen systematisch zu bestimmen. Das ist insbesondere unter Berücksichtigung der großen Zeitfenster von geisteswissenschaftlichen Texten von Interesse, da sich semantische Beziehungen von Konzepten im Laufe der Zeit verändert haben. Ergebnisse ---------- Die Ergebnisse dieser Arbeit sind sehr vielschichtig und umfassen neben Ergebnissen von Evaluierungen, auch Erfahrungen innerhalb der eHumanities sowie der entsprechenden Grundlagenarbeit. Im Detail können die Ergebnisse wie folgt zusammengefasst werden: Es wird im einführenden Kapitel der Dissertation das Paradigma ACID for the eHumanities vorgestellt. ACID ist hierbei eine Abkürzung für Acceptance, Complexity, Interoperability und Diversity. Diese vier Säulen werden als Aspekte vorgestellt, denen sich die Informatik in der Zusammenarbeit mit den Geisteswissenschaften stellen muss. Der Fokus der Arbeit liegt auf der Diversity aber auch Aspekte der Acceptance und Complexity werden ausführlich verdeutlicht. In Kapitel 4 wird neben der Einführung der Noisy Channel Evaluation auch aufgezeigt, welche statistischen Probleme probabilistische Sprachmodelle begleiten. Während probabilistische Sprachmodelle das Gesetz der großen Zahlen und somit eine hinreichend große Auftretenswahrscheinlichkeit voraussetzen, folgen verschiedene Charakteristika natürlicher Sprache einem Power Law, wie dem Zipfschen Gesetz, so dass für den Long Tail dieser Verteilung eine geringe Frequenz zugrunde liegt, woraus letztlich ein statistisches Problem resultiert. Im Detail kann so gezeigt werden, dass der eingeführte Score der Mining Ability bei zunehmender Größe einer Digital Library nach Erreichen eines Maximums wieder sinkt. Das resultiert daraus, dass mit zunehmender Größe der Digital Library vermehrt aus Rauschen als Neuem ``gelernt\''\'' wird. Auch wenn Kapitel 4 das auf den Text Re-use einschränkt, so sind die Ergebnisse einfach auf andere probabilistische Sprachmodelle adaptierbar. Insbesondere wird der Widerspruch des Gesetzes der großen Zahlen, welches den auf Wahrscheinlichkeiten aufsetzenden Sprachmodellen implizit zugrunde liegt, und den oftmals sehr seltenen Ereignissen beim Umgang mit natürlichsprachlichen Texten deutlich. In Kapitel 5 wird weiterhin gezeigt, dass es kein Text Re-use Model gibt, welches in jedem Szenario optimale Ergebnisse liefert. Basierend auf sieben Bibelversionen mit unterschiedlichen Bezügen untereinander, wird verdeutlicht, dass sich nicht nur die Algorithmen der 7-Level-Architektur unterscheiden können, sondern auch entsprechende Schwellwerte. Im Rahmen der Arbeit werden zwei rein quantitative Evaluierungsgrößen, die Text Re-use Compression sowie die Noisy Channel Evaluation, eingeführt. In Kapitel 5 wird gezeigt, dass es eine signifikante Korrelation zu existierenden Evaluierungsgrößen gibt, welche jedoch einen Gold Standard oder zumindest eine Evaluierungsgrundlage benötigen. Einerseits gibt es eine nach Pearson sehr starke Korrelation zwischen dem Recall und der Text Re-use Compression. Andererseits wird auch gezeigt, dass das F-Measure sowie die im Rahmen dieser Arbeit eingeführte Noisy Channel Evaluation sehr vergleichbare Evaluierungsergebnisse erzeugen. Das wird im Rahmen einer System Evaluation in Kapitel 5 anhand der sieben Bibelversionen in insgesamt 504 verschiedenen Experimenten dargestellt. Beitrag zur Forschung --------------------- Neben den aufgezeigten Ergebnissen stellt diese Arbeit Grundlagenforschung sowohl in der Systematisierung des Text Re-use aber auch bei der Evaluierung von Ergebnissen dar. Wie eingangs zum Forschungsstand umrissen wurde, verlieren sich derzeit viele Arbeiten in der nahezu beliebigen Kombination aus Daten und Algorithmen. Mit dieser Arbeit wird ein Evaluierungsszenario vorgestellt, welches es ermöglicht, auch ohne Gold Standard das Ergebnis zu bewerten. Somit wird das Resultat nicht mehr durch unterschiedliche Überlappungsgrade zwischen Digital Library und Gold Standard verfälscht. Des Weiteren geht mit dieser Arbeit ein Paradigmenwechsel einher. Während in der Automatischen Sprachverarbeitung Text Re-use bisher aus einer ``1-Algorithmus-Sicht\''\'' betrachtet wird, zeigen die Ergebnisse aus Kapitel 5 auf, dass zukünftig stärker der paarweise Vergleich zweier Werke im Forschungsvordergrund stehen sollte. Das geht damit einher, dass jeder Mensch einen eigenen Re-use Style besitzt, so dass durch das paarweise Vergleichen die menschlichen Individualitäten im Fokus der Text Re-use Analysis stehen. Deshalb wird vorgeschlagen, die Einzelergebnisse der werkweisen Vergleiche anschließend zu einem Hybrid Text Re-use Graph zusammenzusetzen. Mit der Noisy Channel Evaluation sowie der Text Re-use Compression stehen nun weiterführend auch vollautomatische Evaluierungstechniken zur Verfügung, so dass eine wesentlich präzisere Text Re-use Analysis möglich ist. Perspektive ----------- Entgegen modernen Anwendungen des Text Re-use, wie dem Plagiarismus, kann der Historical Text Re-use als ein nützliches Instrument verstanden werden, welches nicht nur Evidenzen von Transferwegen, sondern vielmehr auch einen fundamentalen Teil des sprachlich-kulturellen Erbes der Menschheit darstellt. Aus der Vielfalt des Historical Text Re-use ergeben sich für die Informatik im Rahmen der eHumanities vielschichtige Herausforderungen, die Gegenstand dieser Arbeit sind. Im Detail bedeutet das einen Paradigmenwechsel vom Pragmatismus im Vergleich von Sprachmodellen hin zur bestmöglichen Vollständigkeit.

One cornerstone in building future 5G and beyond wireless systems is to mimic the real-world environment using a simulator. The simulator needs to reflect the experienced propagation environment by the device in different scenarios. Today, the methods used to generate such an environment and finding the signal qualities at certain locations can be time-consuming for large cities with many base stations and devices. The objective of this project is speed up an existing SCM channel generator by replacing certain time-critical numerical formulas with a machine learning (ML) model that can generate the channel coefficients directly. The expectation is that this setup will provide much faster generations than any existing solution. A machine learning paradigm is suggested and implemented. The results suggests that a model can learn and generalize from the training data, and that provided solution is a possible configuration for modelling radio channels. Conclusions regarding the implementational considerations are made as guidance for future work. / En av hörnstenarna för att kunna bygga framtida trådlösa 5G system är att kunna efterlikna den verkliga miljön med hjälp av en simulator. Simulatorn måste återspegla enhetens upplevda propageringsmiljö i olika scenarier. I dagens läge kan metoderna som används för att skapa en sådan miljö, och hitta signalkvaliteterna på vissa platser vara tidskrävande för scenarier med stora städer med många basstationer och enheter. Målet med detta projekt är att påskynda en befintlig SCM-kanalgenerator genom att ersätta vissa tidskritiska numeriska formler med en maskininlärningsmodell (ML) som kan generera kanalkoefficienterna direkt. Förväntningen är att denna lösning kommer att generera data mycket snabbare än någon befintlig lösning. En sådan lösning föreslås och implementeras. Resultaten tyder på att en modell kan lära sig och generalisera av träningsdatat, och att den tillhandahållna lösningen är en möjlig konfiguration för modellering av radiokanaler. Slutsatser gällande övervägningarna vid implementeringen dras som vägledning för framtida arbete.

<p>In recent years, multiple-input multiple-output (MIMO)systems appear to be very promising since they can provide highdata rates in environments with sucient scattering byexploiting the spatial domain. To design a real MIMO wirelesssystem and predict its performance under certain circumstances,it is necessary to have accurate MIMO wireless channel modelsfor dierent scenarios. This thesis presents dierent models forindoor MIMO radio propagation channels based on 5.2 GHz indoorMIMO channel measurements.The recent research on MIMO radio channel modeling isbriey reviewed in this thesis. The models are categorized intonon-physical and physical models. The non-physical modelsprimarily rely on the statistical characteristics of MIMOchannels obtained from the measured data while the physicalmodels describe the MIMO channel (or its distribution) via somephysical parameters. The relationships between dierent modelsare also discussed.For the narrowband case, a non line-of-sight (NLOS)indoor MIMO channel model is presented. The model is based on aKronecker structure of the channel covariance matrix and thefact that the channel is complex Gaussian. It is extended tothe line-of-sight (LOS) scenario by estimating and modeling thedominant component separately.As for the wideband case, two NLOS MIMO channel modelsare proposed. The rst model uses the power delay prole and theKronecker structure of the second order moments of each channeltap to model the wideband MIMO channel while the second modelcombines a simple single-input single-output (SISO) model withthe same Kronecker structure of the second order moments.Monte-Carlo simulations are used to generate indoor MIMOchannel realizations according to the above models. The resultsare compared with the measured data and good agreement has beenobserved.</p>

<p>The objective of this diploma work is to investigate a set of Multiple Input Multiple Output (MIMO) channel models compatible with the emerging IEEE 802.11n standard. This diploma work validates also advanced, innovative tools and wireless technologies that are necessary to facilitate wireless applications while maximizing spectral efficiency and throughput. </p><p>MIMO channel models can be used to evaluate new Wireless Local Area Network (WLAN) proposals based on multiple antenna technologies. </p><p>The purpose of this thesis is to investigate means of channel models and their implementation in different environments such as: Matlab, C++ and Advanced Design Systems (ADS). The investigation considers also a comparison between the channel models based on theoretical data and parameter setup to the channel models based on statistical characteristics obtained from measured data. </p><p>Investigation and comparison of a MIMO channel models consider steering channel matrix H, spatial correlation coefficients, power delay profiles, fading characteristics and Doppler power spectrum.</p>

The objective of this diploma work is to investigate a set of Multiple Input Multiple Output (MIMO) channel models compatible with the emerging IEEE 802.11n standard. This diploma work validates also advanced, innovative tools and wireless technologies that are necessary to facilitate wireless applications while maximizing spectral efficiency and throughput. MIMO channel models can be used to evaluate new Wireless Local Area Network (WLAN) proposals based on multiple antenna technologies. The purpose of this thesis is to investigate means of channel models and their implementation in different environments such as: Matlab, C++ and Advanced Design Systems (ADS). The investigation considers also a comparison between the channel models based on theoretical data and parameter setup to the channel models based on statistical characteristics obtained from measured data. Investigation and comparison of a MIMO channel models consider steering channel matrix H, spatial correlation coefficients, power delay profiles, fading characteristics and Doppler power spectrum.

Smart meters (SMs) are key components of the smart grid (SG) as they gather electrical usage data from residences and businesses.Home area networks (HANs) are used to provide two-way communications between SMs and devices within a building such as appliances. This can be implemented using power line communications (PLCs) on home wiring topologies. In this thesis, a HAN PLC channel model is designed based on a split-phase power system which includes branch circuits, a panel with circuit breakers and bars, a secondary transformer and the wiring of neighboring residences. A cell division (CD) method is employed to construct the channel model. Further, arc fault circuit interrupter (AFCI) and ground fault circuit interrupter (GFCI) circuit breaker models are developed. Several PLC channels are presented and compared with those obtained using existing models. PLC communication systems are affected by noise, thus a noise model is developed which is comprised of background and impulse noise. This noise model can be used to obtain the noise power spectral density (PSD) at receivers in the wiring topology. / Graduate

In recent times, there has been a significant amount of research regarding the physical layer of wireless communications . The part of the physical layer, which cannot be ignored, is channel propagation. Different environments have different channels. Path loss, slow fading, fast fading and multipath fading are all involved in decisions regarding the condition of the channel . Based on related research, a number of empirical channel models are put forward to simulate a real environment with regards to communication and there are some simulation softwares that are able to implement those different channels. These include Matlab which is regarded as the best simulation software for the physical layer in wireless communication. OPNET is another network modeling simulation software, which could implement the entire process of the network communication, which Matlab is not able to complete . The network layer of OPNET is very mature and has the ability to implement different routing protocols. However, the description of the physical layer in OPNET is poor and there is only simple path loss model in pipeline modeling in OPNET. Thus, the objective of this thesis is to implement different channel models in OPNET and to make it capable to simulate in as close a manner as possible to a real environment.

Abstract This thesis discusses radio channel modelling for evolving radio access and of using the models in practice in a setup for radiated testing of radio devices. New telecommunication systems are constantly being developed to address continuously increasing wireless communication needs. The first pieces of intensively developed fifth generation (5G) networks and devices are planned to be available, in some form, approximately by 2020. An interesting feature of 5G concerning propagation and consequently channel modelling, is the expected utilization of frequencies clearly higher than the legacy cellular systems. This work aims to define a channel model for the simulated evaluation of the coming 5G systems. New requirements for the channel model are identified and addressed. Further, over the air (OTA) testing of 5G devices in fading conditions is examined and a new setup is proposed. The test environment aims to reconstruct a time variant electromagnetic (EM) field around a device under test (DUT) considering the spatial, polarimetric, Doppler, and delay dispersion characteristics specified by the target channel model. Components and key design parameters of the setup are designated. It was found that the proposed map-based channel model is capable of fulfilling the identified requirements. Furthermore, the simulations indicate that the state-of-the-art geometry-based stochastic channel model (GSCM) may give over-optimistic multi-user MIMO (MU-MIMO) performance in an urban micro-cellular environment. The sectored OTA concept was shown appropriate for device testing. Key parameters, such as the physical dimensions of the multi-probe anechoic chamber (MPAC) OTA configuration and the number of active probes, were determined by simulations. The 3GPP is the main forum working towards 5G standards. A channel model for 5G evaluations has recently (2016) been specified. The base-line model is a GSCM inherited from the 4G models. However, the author expects that the proposed map-based models will gain popularity in the future, despite the current widespread use of GSCMs. In the 3GPP working group RAN4 (Radio performance and protocol aspects) the test methods for 5G user equipment (UE) are currently (2017) under investigation. The proposed sectored MPAC method has been contributed to and is under consideration in 3GPP. Even if it is not approved for UE testing, the author expects it to be useful for performance testing of base stations (BSs). / Tiivistelmä Tämän väitöskirjan sisältönä on radiokanavamallinnus langattomia tiedonsiirtojärjestelmiä varten ja lisäksi mallien käyttöönottoa tulevien radiolaitteiden säteilevässä testauksessa. Uusia tietoliikennejärjestelmiä kehitetään jatkuvasti, yhtä lailla jatkuvasti kasvavien tiedonsiirtotarpeiden tyydyttämiseksi. Ensimmäisten verkkojen ja päätelaitteiden pitäisi olla saatavilla tulevaan viidennen sukupolven (5G) järjestelmään vuoden 2020 tietämillä. Työn tarkoituksena on määritellä kanavamalli 5G-järjestelmän simulointeja varten ja sitä edeltäen tunnistaa kanavamallin vaatimukset. Lisäksi tutkimuksen aiheena on 5G-laitteiden säteilevä (OTA) testaus häipyvässä radiokanavassa ja uuden testijärjestelmän määrittely tätä tarkoitusta varten. Ehdotetun testijärjestelmän keskeisenä toimintona on halutun sähkömagneettisen (EM) kentän tuottaminen testattavan laitteen ympärille. EM-kentän pitää olla kanavamallin mukainen ja toteuttaa sen häipymä-, tila-, polarisaatio-, doppler- ja viiveominaisuudet. Testijärjestelmän komponentit ja tärkeimmän suunnitteluparametrit pyritään selvittämään tässä työssä. Tutkimuksessa havaittiin, että ehdotettu karttapohjainen kanavamalli toteuttaa 5G-mallille asetetut vaatimukset. Simuloinnit osoittavat myös, että tyypillisessä kaupunkiympäristössä suosittu GSCM-malli yliarvioi kanavan kapasiteetin monen käyttäjän MIMO-tekniikka käytettäessä. Lisäksi osoitettiin sektoroidun OTA-järjestelmän, jossa hyödynnetään useita antenneja, radiokanavaemulaattoria sekä radiokaiutonta huonetta (MPAC), käyttökelpoisuus 5G-laitteiden testaukseen. Kyseisen testausjärjestelmän parametrit määriteltiin. 3GPP on tärkein foorumi, jolla 5G-standardeja luodaan. Siellä on hiljattain (2016) sovittu 5G-simulointeja varten kanavamalli, joka ei ole tässä työssä ehdotetun kaltainen. Standardoitu malli on tyypiltään GSCM ja se on johdettu suoraan edellisen sukupolven (4G) kanavamallista. Kirjoittaja olettaa tästä GSCM:n nykyisestä vahvasta asemasta huolimatta, että ehdotettu karttapohjainen kanavamalli lisää suosiotaan tulevaisuudessa. Parhaillaan (2017) on 3GPP:n RAN4-työryhmässä käynnissä 5G-päätelaitteiden (UE) testimenetelmien määrittelyvaihe. Väitöskirjassa tutkittua sektoroitua MPAC-menetelmää on ehdotettu työryhmälle standardoitavaksi. Vaikka mainittua menetelmää ei siellä standardoitaisikaan UE-testaukseen, niin voidaan olettaa menetelmän olevan hyödyllinen erityisesti tukiasemien säteilevään testaukseen.

In recent years, multiple-input multiple-output (MIMO)systems appear to be very promising since they can provide highdata rates in environments with sucient scattering byexploiting the spatial domain. To design a real MIMO wirelesssystem and predict its performance under certain circumstances,it is necessary to have accurate MIMO wireless channel modelsfor dierent scenarios. This thesis presents dierent models forindoor MIMO radio propagation channels based on 5.2 GHz indoorMIMO channel measurements.The recent research on MIMO radio channel modeling isbriey reviewed in this thesis. The models are categorized intonon-physical and physical models. The non-physical modelsprimarily rely on the statistical characteristics of MIMOchannels obtained from the measured data while the physicalmodels describe the MIMO channel (or its distribution) via somephysical parameters. The relationships between dierent modelsare also discussed.For the narrowband case, a non line-of-sight (NLOS)indoor MIMO channel model is presented. The model is based on aKronecker structure of the channel covariance matrix and thefact that the channel is complex Gaussian. It is extended tothe line-of-sight (LOS) scenario by estimating and modeling thedominant component separately.As for the wideband case, two NLOS MIMO channel modelsare proposed. The rst model uses the power delay prole and theKronecker structure of the second order moments of each channeltap to model the wideband MIMO channel while the second modelcombines a simple single-input single-output (SISO) model withthe same Kronecker structure of the second order moments.Monte-Carlo simulations are used to generate indoor MIMOchannel realizations according to the above models. The resultsare compared with the measured data and good agreement has beenobserved. / <p>NR 20140805</p>

Terahertz (THz)-band communication is envisioned as a critical technology that could satisfy the need for much higher data rates in sixth generation wireless communi- cation (6G) systems and beyond. Although THz signal propagation suffers from huge spreading and molecular absorption losses that limit the achievable commu- nication ranges, ultra-massive multiple-input multiple-output (UM-MIMO) antenna arrays can introduce the required beamforming gains to compensate for these losses. The reconfigurable UM-MIMO systems of small footprints motivate the use of spatial modulation techniques. Furthermore, the ultra-wideband fragmented THz spectrum motivates the use of index modulation techniques over multicarrier channels. In this thesis, we consider the problem of efficient index mapping and data detection in THz- band index modulation paradigms. We first propose an accurate frequency-domain statistical UM-MIMO channel model for wideband multicarrier THz-band commu- nications by considering THz-specific features. We then propose several THz-band generalized index modulation schemes that provide various performance and complex- ity tradeoffs. We propose efficient algorithms for mapping information bits to antenna and frequency indices at the transmitter side to enhance the achievable data rates in THz channel uses. We further propose complementary low-complexity parameter estimation and data detection techniques at the receiver side that can scale efficiently with very high rates. We derive theoretical bounds on the achievable performance gains of the proposed solutions and generate extensive numerical results promoting the corresponding future 6G use cases.