Submitted by Marcio Filho (marcio.kleber@ufba.br) on 2017-06-09T13:04:29Z No. of bitstreams: 1 Dissertação-Tiago A. Mota.pdf: 2728856 bytes, checksum: dba047191184d9c8c4069dc5a70200d9 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-06-13T15:18:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação-Tiago A. Mota.pdf: 2728856 bytes, checksum: dba047191184d9c8c4069dc5a70200d9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-13T15:18:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação-Tiago A. Mota.pdf: 2728856 bytes, checksum: dba047191184d9c8c4069dc5a70200d9 (MD5) / Os sistemas de telecomunicações sem fio vêm evoluindo rapidamente desde o início do século XXI, período no qual os dispositivos de comunicação móveis se tornaram muito populares. Hoje em dia as pessoas querem estar conectadas todo tempo, em qualquer lugar. Essa necessidade tornou o telefone celular um dos aparelhos eletrônicos mais populares do mundo. A cada nova geração tecnológica, uma série de inovações é incorporada, proporcionando taxas de transmissão de dados cada vez maiores, de forma a atender à demanda crescente. Alguns fatores conhecidos degradam a qualidade da comunicação móvel, dentre eles se destacando o ruído térmico, interferência intersimbólica e o desvanecimento. Uma das formas de mitigar esses problemas é o uso de equalizadores que, idealmente, implementam a função inversa do canal de transmissão, permitindo que o sinal recebido apresente mínimo erro em relação ao transmitido. Muitos artigos da literatura científica tratam canais invariantes no tempo, contudo, atualmente, a maioria dos canais é variante, o que prejudica o desempenho dos sistemas e torna seus efeitos difíceis de mitigar. Assumindo que o canal de comunicações é variante no tempo, algoritmos de otimização são usualmente utilizados para atualização dos pesos neurais de forma a adaptar o equalizador às condições do canal, levando em conta que as estruturas utilizadas nesse trabalho são inspiradas em redes neurais. Os trabalhos científicos que utilizam redes neurais geralmente empregam estruturas escolhidas sem uma investigação sistemática que justifique sua aplicabilidade. Não foi encontrada na literatura uma abordagem que comparasse algumas estruturas e indicasse a melhor para ser aplicada a um problema específico. É proposta nesse trabalho uma metodologia para comparar tipos diferentes de estruturas utilizando algoritmo genético. Foi desenvolvido também um equalizador neural capaz de lidar com o sinal proveniente de canal sujeito a desvanecimento severo, além de interferência intersimbólica, causada por multipercurso, e ruído térmico. Após a escolha da estrutura, o próximo passo foi a seleção de um algoritmo de otimização para atualização dos pesos neurais.

[pt] É desenvolvido um modelo para sistemas rádio-digitais que inclui os tipos de modulação mais usuais como PSK-4, PSK- 8, QAM-16, com recepção coerente. Neste modelo é considerado um canal linear e um meio de propagação sujeito a desvanecimento por multipercursos, sendo analisadas algumas alternativas para sua representação, em particular os chamados modelos de dois e três raios. Neste contexto é considerado o problema do cálculo de desempenho, especialmente o cálculo da confiabilidade dos sistemas. Utilizando-se um critério de probabilidade de erro, calculada numericamente pelo método da Quadratura de Gauss, ou um critério de fechamento de olho, são implementados algoritmos para cálculo de Assinaturas dos diversos sistemas. A partir destas assinaturas os sistemas são comparados, analisando-se os efeitos da margem do enlace e da largura de faixa. Alguns métodos de cálculo de confiabilidade são analisados e aplicados ao estudo comparativo dos sistemas. / [en] It´s developed a model for digital-radio systems which includes the most usual ones as PSK-4, PSK-8, QAM-16, with coherent detection. This model considers a linear channel and a propagation medium subject to multipath fadings, being analyzed some of it´s possible representations, particularly the so called two paths and three paths models. It is specially considered the computation of the systems´ outage probability. Using an error probability criterium numerically computed by the Gauss Quadrature Rule or an eye-closure one, algorithms are implemented to calculate Systems´ Signatures. Based on these signatures systems are compared considering their bandwidths and link´s flat fading margin. Some methods for outage probability calculation are analyzed and applied to systems´ comparations.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-01-04T16:32:12Z No. of bitstreams: 1 2015_WanessadeAlvarengaSilva.pdf: 4783306 bytes, checksum: 4bba54eb177b0026d674cbcea99df29e (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-02-15T20:11:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_WanessadeAlvarengaSilva.pdf: 4783306 bytes, checksum: 4bba54eb177b0026d674cbcea99df29e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-15T20:11:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_WanessadeAlvarengaSilva.pdf: 4783306 bytes, checksum: 4bba54eb177b0026d674cbcea99df29e (MD5) / O desejo pela evolução dos sistemas de telecomunicações e as questões relativas à escassez es- pectral impulsionam o desenvolvimento de tecnologias de comunicação sem fio mais eficientes e mais inteligentes. Pautado neste paradigma tecnológico, este trabalho apresenta e investiga a análise de sistemas de rádios cognitivos com ênfase em sensoriamento espectral baseado em detecção de energia, operando em canais modelados pelas distribuições compostas Nakagami- m/Gamma e κ-μ sombreada. Investigam-se as probabilidades de detecção, de alarme falso e de perda de detecção em cenários de sensoriamento simples e cooperativo. Medidas de campo são utilizadas para investigar a utilidade prática dos modelos compostos Nakagami-m/Gamma e κ-μ sombreado, ilustrando o excelente ajuste destas distribuições a dados obtidos em ambien- tes reais. Comparando os modelos de desvanecimento tradicionais com os modelos compostos, observa-se a vantagem em se modelar canais com distribuições compostas, uma vez que estas caracterizam os canais de modo mais realístico. A fim de ampliar a análise de modelos de des- vanecimento compostos, esta dissertação propõe e realiza uma investigação prática da função de densidade de probabilidade (PDF) e da função de densidade acumulativa (CDF) da distribuição composta α-μ/α-μ que é um resultado recente na literatura. A distribuição composta α-μ/α-μ, que descreve mutuamente os efeitos dos desvanecimentos de pequena e de larga escala, pode ser considerada uma importante ferramenta matemática para modelar uma ampla variedade de canais de comunicação. A presente investigação inclui comparações entre PDFs e CDFs teóri- cas e práticas. A análise foi realizada para sistemas de comunicação operando em 700 MHz, 1800 MHz e 2500 MHz, em ambientes urbanos típicos. Os resultados comprovam a utilidade, a eficiência e a flexibilidade do modelo α-μ/α-μ e a investigação abordada proporciona uma base informativa para uma posterior análise em sistemas de rádios cognitivos. _______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The desire for the telecommunications systems evolution and the issues relating to spectral shortages drive the development of more efficient and smarter wireless communication techno- logies. Guided in this technological paradigm, this paper presents and investigates the analysis of cognitive radio systems with emphasis in spectrum sensing based on energy detection, under Nakagami-m/Gamma and κ-μ shadowed channels. The detection probability, false alarm pro- bability and the missing probability in single and cooperative sensing scenarios are investigated. Field measurements are used to investigate the practical use of the Nakagami-m/Gamma and κ-μ shadowed composite models. It can be observed that excellent fit of these distributions to data in real environments. There is the advantage in shaping channels with composite distri- butions, comparing the traditional fading models against composite fading models, since these characterize the channels more realistically. In order to expand the analysis of composite fading models, this paper proposes and carries out the practical research of the α-μ/α-μ probability density function (PDF) and cumulative density function (CDF) which are a recent result in the literature. The composite distribution α-μ/α-μ, describes the effects of fast and slow fading, it can be considered as an important mathematical tool for modeling a wide variety of commu- nication channels. This research includes comparisons between theoretical and practical PDFs and CDFs. The analysis was performed for radio channels operating at 700 MHz, 1800 MHz and 2500 MHz in typical urban environments. The results show the usefulness, efficiency and flexibility of the α-μ/α-μ model and the presented investigation provides information for pos- terior analysis based on cognitive radio systems.

[pt] Os desvanecimentos por multipercurso atmosférico são a principal causa de degradação do desempenho de enlaces rádio digitais de alta capacidade, acentuando os efeitos do ruído térmico e da interferência intersimbólica na taxa de bits errados. A previsão da distribuição cumulativa de probabilidades destes desvanecimentos em função de parâmetros do enlace e características rádio climáticas da região é de fundamental importância no projeto de sistemas rádio digitais terrestres. Existem na literatura técnica métodos para previsão do desvanecimento em enlaces individuais, mas não para um tronco de microondas formado por vários enlaces. Medidas realizadas no Brasil indicam que a usual suposição de decorrelação total entre desvanecimentos profundos em enlaces consecutivos em um mesmo tronco é pessimista, podendo levar a uma indisponibilidade combinada maior do que a real. Neste trabalho foram analisados dados experimentais de 15 enlaces na região centro-oeste do Brasil e 5 enlaces no Japão e desenvolvido um modelo empírico de previsão da distribuição conjunta do desvanecimento por multipercurso atmosférico conjunta em enlaces adjacentes. O modelo apresenta boa concordância com os resultados experimentais e fornece uma nova expressão para o cálculo da indisponibilidade em troncos de microondas formados por vários enlaces. Os dados experimentais foram utilizados ainda para modelar a duração de eventos de atenuação por multipercurso em enlaces em visibilidade. Mostrou-se que a distribuição de duração de eventos é bem caracterizada por distribuições de Weibull. Esta caracterização permite a distinção entre eventos de perda de qualidade (duração inferior a 10 segundos) e de indisponibilidade (duração superior a 10 segundos). / [en] Multipath fading is the main cause of performance degradation in high capacity line-of-sight microwave links, increasing enhancing the effects of the thermal noise and intersymbol interference in the bit error rate. Tested methods are available in the literature for the prediction of cumulative probability distribution multipath fading in individual link but not in a microwave network formed by several tandem links. Measurements carried out in Brazil indicate that the usual assumption that deep fade events in consecutive links are totally uncorrelated may be pessimistic for tropical regions and may lead to the prediction excessive multihop links unavailability. Experimental data obtained in measurements of multipath fading in 15 pairs of tandem links located in the center- western region of Brazil were analyzed to provide cumulative distributions of attenuation in each pair. Similar results are available in the literature for 5 pairs of links in Japan. Based on these results, an empirical model was developed for the prediction of the joint probability distribution the multipath fading in adjacent links was developed. The attenuation simultaneously exceeded in both links for given percentage of time can be predicted as a function of the equiprobable values of attenuation exceeded in the individual links, path lengths and operation frequency. The predicted distributions show good agreement with the experimental results and provide an expression for the calculation of unavailability of line-of- sight tandem links. The experimental data had been used still to model the duration of events of attenuation for multipath of links in visibility. One revealed that the distribution of duration of events well is characterized by distributions of Weibull. This characterization allows the distinction between events of loss of quality (lowest duration at 10 seconds) and of non-availability (higher duration the 10 seconds).

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:37:45Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo5335_1.pdf: 964232 bytes, checksum: ca92e04a1de94e83709d5d13ed2bfffb (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Agência Nacional de Telecomunicações / Modelos de canais de estados finitos Markovianos (FSMC, do inglês Finite State Markov Channel) são comumente usados para caracterizar a memória de canais discretos binários (entrada binária, saída binária). Este trabalho propõe um novo modelo pertencente à classe FSMC, denominado de modelo com apagamento (MA), que foi idealizado para modelar canais discretos não binários (entrada binária, saída ternária) com memória. Desta forma, o decodificador irá rotular os símbolos recebidos pouco confiáveis por um símbolo de apagamento, resultando em uma atuação mais eficiente do código corretor de erro. Uma vez definido o modelo MA, seus parâmetros serão estimados de modo a aproximar um canal discreto composto por um modulador BPSK, um canal com desvanecimento Rayleigh com função de autocorrelação com decaimento exponencial e ruído aditivo Gaussiano branco, um demodulador coerente e um quantizador com três níveis de quantização Para isso, será utilizado o método de minimização da divergência, mensurada pela distância de Kullback-Leibler. Para avaliar a exatidão do modelo proposto, serão comparadas as curvas da função autocorrelação obtidas analiticamente para o canal discreto e para o modelo MA. Será usada uma técnica enumerativa para avaliar analiticamente o desempenho de códigos de bloco para correção de erros e apagamentos gerados pelo no modelo MA. A expressão obtida será estendida a fim de englobar os casos em que um entrelaçamento finito é incorporado ao sistema de comunicações. Este trabalho contribui com técnicas de modelamento e ferramentas para avaliação de desempenho de canais com memória.

Orientador: Michel Daoud Yacoub / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-27T15:29:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_ClaudioRafaelCunhaMonteiroda_M.pdf: 772696 bytes, checksum: 1d8276f2b61e4edc280f1d9d232f8c40 (MD5) Previous issue date: 2001 / Mestrado

Orientador: Michel Daoud Yacoub / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-03T17:47:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SantosFilho_JoseCandidoSilveira_M.pdf: 1086173 bytes, checksum: 793bc54f66d08e178a8f185d0ee1ae6f (MD5) Previous issue date: 2003 / Mestrado

[pt] Propõe-se alternativas para exploração da amostragem a taxas múltiplas da taxa símbolos (superamostragem) em receptores cegos com decisão de sequências de símbolos, a fim de se obter melhoria de desempenho em canais com desvanecimento rápido e seletivo em frequência. O trabalho se centra em esquemas de recepção do tipo MLSE/PSP (maximum likelihood sequence estimation/per-survivor processing) baseados na modelagem estocástica do canal. Deduz-se um modelo em espaço de estado para a geração das amostras do sinal recebido, cujos parâmetros podem ser facilmente associados ao sistema de transmissão. Investiga- se também uma estratégia de ataque ao problema de recepção diante de ruído colorido, intrinsecamente associado à superamostragem. O desempenho dos esquemas de recepção propostos é avaliado através de simulação computacional. Os resultados obtidos mostram que a exploração da superamostragem produz ganhos significativos de desempenho na recepção cega de sequências, em relação aos esquemas de recepção MLSE/PSP com amostragem síncrona (taxa de amostragem igual à taxa de símbolos). / [en] In this work we propose exploting the received signal oversampling in order to improve the performance of blind receivers over fast fequency selective fading channels.The work focus attention on MLSE/PSP (maximum-likelihood sequence estimation/per survivor processing) receivers and statistical modeling of the channel output. A state-space model for oversampled received signal in developed from a generic continous time transmission system model. Two MLSE/PSP receiving schemes relying on this model are proposed. One of them is specially suitable for dealing with the colored noise produced by oversampling. Computer simulations were conducted in order to evaluate the performance of the proposed blind receivers. The results thus obtained show that these schemes significantly outperform the synchronous MLSE/PSP receiver (for which the sampling rate is equal to the sysmbol rate).

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:39:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6995_1.pdf: 1049176 bytes, checksum: b3a6f8f79054249102563aaaf90c2d98 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2004 / O presente trabalho desenvolve modelos de canais de estados finitos (CEF) para um sistema de comunicação discreto, composto por um modulador digital, um canal com desvanecimento plano (Rayleigh ou Rice) correlacionado no tempo e um demodulador, bem como estuda as propriedades de correlação do processo de desvanecimento para analisar o desempenho de protocolos de solicitação de retransmissão automática (ARQ, do inglês automatic repeat request) em canais CEF. O modelo CEF irá representar os sucessos e erros na transmissão de símbolos em um canal com desvanecimento, o qual é representado matematicamente como uma seqüência de erro binária. Dois modelos de canais CEF comumente usados para caracterizar canais com desvanecimento serão considerados: o modelo de Markov de K-ésima ordem e o modelo Gilbert-Elliott (GEC). Será desenvolvida uma nova expressão analítica para o cálculo da vazão do esquema GBN (do inglês Go-Back-N) do protocolo ARQ para transmissão em canais CEF. A partir da comparação das curvas de vazão obtidas por simulação e as obtidas analiticamente para modelos CEF, serão determinadas faixas de parâmetros do sistema de comunicação nas quais o canal discreto pode ser aproximado por algum modelo CEF considerado neste trabalho. Os resultados obtidos avaliam a influência de diversos parâmetros do canal móvel no desempenho do sistema de comunicações

[pt] Este trabalho apresenta a base de um modelo matemático destinado a interpretar teoricamente o comportamento estatístico de sinais sujeitos a desvanecimentos rápidos em enlaces de microondas em visibilidade. As teorias existentes para explicar a dependência do fenômeno com as características de um lance são discutidas em função dos resultados experimentais disponíveis. Foi investigado com especial atenção o relacionamento entre as profundidades de desvanecimento e a rugosidade do relevo, demonstrando-se que a fórmula empírica atualmente em uso é perfeitamente adequada para quantificar este efeito. / [en] The purpose of this work is to present a mathematical model to interpret theoreticallly the statistical behavior of deep fades in line-of-sight microware paths. The previous theories are discussed and compared to the known experimental data. A simple model is used to obtain a theoretical dependence of the fades deepth with the path roughness. The results show that the empirical expression presently in use quantifies correctly this effect.