Made available in DSpace on 2014-12-17T14:56:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LucasCPC_DISSERT.pdf: 1619300 bytes, checksum: 97bb04f66b84a1ed1935715460aa2c22 (MD5) Previous issue date: 2014-02-14 / Wavelet coding has emerged as an alternative coding technique to minimize the fading effects of wireless channels. This work evaluates the performance of wavelet coding, in terms of bit error probability, over time-varying, frequency-selective multipath Rayleigh fading channels. The adopted propagation model follows the COST207 norm, main international standards reference for GSM, UMTS, and EDGE applications. The results show the wavelet coding s efficiency against the inter symbolic interference which characterizes these communication scenarios. This robustness of the presented technique enables its usage in different environments, bringing it one step closer to be applied in practical wireless communication systems / A codifica??o wavelet surgiu como uma t?cnica de codifica??o de canal alternativa para minimizar os efeitos destrutivos dos canais de comunica??o sem fio caracterizados pelo desvanecimento. Esse trabalho avalia o desempenho de sistemas com codifica??o wavelet, em termos de probabilidade de erro de bit, sobre canais de comunica??o com desvanecimento Rayleigh variante no tempo e m?ltiplos percursos seletivos em frequ?ncia. O modelo de propaga??o adotado segue a norma COST207, principal refer?ncia dos padr?es internacionais para aplica??es GSM, UMTS e EDGE. Os resultados demonstram a efici?ncia da t?cnica no combate a interfer?ncia inter-simb?lica, caracter?stica desses cen?rios de comunica??o. Essa robustez habilita o uso da t?cnica em diferentes ambientes, trazendo-a um passo ainda mais pr?ximo de ser aplicada em sistemas pr?ticos de comunica??o sem fio

Orientadores: Michel Daoud Yacoub, Jose Candido Silveira Santos Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-12T20:13:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BarrosTercius_Hermano_M.pdf: 3346341 bytes, checksum: 1398a699b8f875964e6bee207c3bf263 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Esta dissertação provê uma comparação detalhada entre diversas distribuições de desvanecimento de curto prazo, que são trabalhadas de forma a propiciar seus melhores ajustes para dados obtidos a partir de medições de campo. Tais distribuições incluem aquelas já bem conhecidas na literatura - como Rayleigh, Rice, Nakagami, Hoyt e Weibull - bem como dois modelos propostos recentemente, especificamente k-µ e h-µ. Primeiramente, é apresentado um embasamento teórico sobre estas distribuições. Em seguida, são fornecidos todos os detalhes da construção e dos ajustes dos parâmetros do aparato de medições, bem como os procedimentos de coleta dos dados. Então, os diversos resultados das medições são analisados. As análises são baseadas em um vasto espaço amostral, englobando 300 ambientes investigados. Sob a óptica de uma de jornada de medição tão ampla, é possível recomendar o uso adequado destas distribuições recém-propostas, nomeadamente k-µ e h-µ. Pelos resultados obtidos, pode-se constatar que uma melhora significativa no processo de ajuste de curva é obtida com a utilização destas distribuições, as quais podem ser úteis para uma modelagem adequada do ambiente de propagação das comunicações sem fio / Abstract: This thesis provides a thorough comparison among the various short term fading distributions, which are handled so as to give their best fit over data obtained from field measurements. Such distributions include those already well known in the literature - namely Rayleigh, Rice, Nakagami, Hoyt e Weibull - as well as two recently proposed models, namely k-µ and h-µ. Firstly, some theoretical background concerning these distributions are given. Then, the details of the construction and required parameters adjustments of the measurement apparatus as well as the data collection procedures are shown. Then, the various results of the measurements are analysed. The analyses are based on an ample sample space, encompassing 300 surveying sites. In the view of such a vast measurement campaign, it may be possible to recommend the adequate use of those newly proposed distributions, namely k-µ e h-µ. From our results, it is possible to see that a significant improvement in the curve fitting process can be seen with the use of these distributions, which may be useful for the adequate modelling of the wireless communications propagation environement / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: Michel Daoud Yacoub, Daniel Benevides da Costa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-13T08:28:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moraes_AlexandreCampos_M.pdf: 1711598 bytes, checksum: 47385f372480850be093aaf0902b9e0d (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Combinação por diversidade é uma técnica importante normalmente empregada para amenizar os efeitos indesejados da interferência co-canal. Combinação por ganho igual e por razão máxima são abordadas aqui por serem duas das mais importantes técnicas de diversidade espacial. Infelizmente, o cálculo das integrais múltiplas necessárias na análise exata da probabilidade de outage desses sistemas não é computacionalmente viável. Para contornar essa tarefa tão complexa, propõe-se um método aproximado simplificado. No modelo proposto, o sistema é composto por M ramos de diversidade e N co-canais interferentes independentes e arbitrários em ambientes de desvanecimento generalizados, denominados a-µ, k-µ e n-µ. Os resultados das expressões aproximadas são comparados com os obtidos por simulação Monte Carlo e um excelente ajuste é observado. / Abstract: Diversity combining is an important technique usually employed to alleviate the unwanted efects of the cochannel interference. Equal-gain and maximal-ratio combining are considered here, as they are two of the most important space diversity methods. Unfortunately, the evaluation of the multifold nested integrals required in the exact outage probability analysis of such systems is not computationally feasible. In order to out°ank the complexity of this task, we present a simple approximate method. In the proposed model, the system is composed of M diversity branches and N arbitrary independent cochannel interferers undergoing generalized fading channels, namely a-µ, k-µ and n-µ. The approximate formulations are compared against Monte Carlo simulation results and an excellent agreement between them is achieved. / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Michel Daoud Yacoub / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-25T07:51:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tejerina_GustavoRodriguesdeLima_M.pdf: 2552947 bytes, checksum: 548284b36d8cce64c55081cadc010fe4 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Esta dissertação propõe um modelo generalizado para a distribuição de desvanecimento eta-mu. O novo modelo está fundamentado na introdução de um parâmetro que afeta o equilíbrio do número de clusters de multipercurso nos sinais fase e quadratura. Apesar da inserção deste novo parâmetro, algumas expressões relativas à distribuição da fase foram obtidas em sua forma fechada. Também, foi observado por meio de métodos numéricos que a distribuição da envoltória foi afetada pelo parâmetro em questão. Alguns gráficos são apresentados com o intuito de retratar o comportamento das novas distribuições marginais. Reescrevendo o novo parâmetro em termos do parâmetro de desvanecimento mu, novas expressões simplificadas de fase são definidas. Diante do proposto, estatísticas de ordem superior relativas à taxa de cruzamento de fase são determinadas e alguns gráficos são apresentados / Abstract: This dissertation proposes an improved and more realistic model for the eta-mu fading distribution. The principle behind this new model consists in the introduction of a parameter affecting the balance of number of multipath clusters in the phase and quadrature signals. Regardless of this new parameter, the phase-related formulations are still presented in closed-form expressions. On the other hand, the envelope distribution was affected by this parameter, unfortunately, no closed-form equations were found for this case. Plots are shown to describe the phase and the envelope of the new proposed distribution. Assuming some specific conditions, the new parameter may be rewritten as a function of fading parameter mu, and a new simplified phase distribution is attained. Moreover, with the proposed fading model, high order statistics related to phase crossing rate are then derived / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Michel Daoud Yacoub / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-22T18:11:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferdinando_ErickMascagni_M.pdf: 4072305 bytes, checksum: 524e54d5ac7720b7285629f0cf0b5059 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Estudos recentes têm mostrado a relevância da pesquisa de modelos de desvanecimento em condições severas. Um desses modelos mais recentes é conhecido como desvanecimento k-? Extreme. Esta dissertação apresenta algumas aproximações em fórmula fechada para as estatísticas de ordem superior do modelo de desvanecimento k-? Extreme. A razão para as aproximações surge do fato de que a formulação clássica para encontrar a taxa de cruzamento de nível possui limitações, que afetam sua aplicação no modelo de desvanecimento aqui estudado. A limitação básica diz respeito ao fato de a formulação clássica aplicar-se apenas a processos contínuos, o que não reflete o caso k-? Extreme. Com base nisso, e na análise de curvas empíricas, cujos diversos dados de campo enquadram-se nas estatísticas de primeira ordem do modelo k-? Extreme, as propostas de aproximações foram formuladas. As comparações com os dados de campo mostram que as aproximações propostas fornecem excelentes resultados / Abstract: Recent studies have shown the research relevance of fading models under severe fading conditions. One of these newest models is known as k-? Extreme fading. This dissertation presents some closed-form approximations to the high-order statistics of the k-? Extreme model. The reason for the approximations arises from the fact that the classical formulation to find the level crossing rate has limitations, which affect its applicability in the fading model studied here. The basic limitation of the classic formulation concerns the fact that it applies to continuous processes, which is not the case of the k-? Extreme. In light of this, and in the analysis of empirical curves, whose different field data closely follow the first-order statistics of the k-? Extreme model, the proposed approximations have been formulated. The comparisons with field data show that the proposed approximations yield excellent results / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: José Cândido Silveira Santos Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-22T19:49:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Teixeira_BernardoVieira_M.pdf: 1970441 bytes, checksum: 67f065ec5f220f208a22685648840f7e (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Em comunicações sem fio, o fenômeno de desvanecimento por múltiplos percursos é modelado por meio de várias distribuições estatísticas, como por exemplo, Rayleigh, Rice, Hoyt e Nakagami-m. Este trabalho propõe e analisa um novo esquema de simulação fase-envoltória para canais de desvanecimento do tipo Nakagami-m. As principais vantagens do esquema proposto são (i) permitir valores reais arbitrários do parâmetro de desvanecimento, (ii) corresponder às estatísticas de primeira ordem exatas do modelo Nakagami-m e (iii) fornecer uma excelente aproximação às estatísticas de segunda ordem associadas tradicionalmente ao modelo Nakagami-m. A análise do simulador proposto é feita com base na obtenção de expressões exatas e em forma fechada para estatísticas importantes de segunda ordem, a saber: (i) funções densidade de probabilidade conjuntas envolvendo a envoltória, a fase e suas derivadas temporais, (ii) função densidade de probabilidade de segunda ordem da envoltória, (iii) taxa de cruzamento de nível, (iv) duração média de desvanecimento e (v) taxa de cruzamento de fase. Como subproduto, são também obtidas expressões exatas em forma fechada para a função de distribuição acumulada da fase Nakagami-m e sua inversa. O esquema proposto á baseado na combinação em cascata de dois simuladores existentes para canais Nakagami-m, random-mixture e rank - matching, superando ambos em desempenho. Para efeito de comparação, algumas estatísticas de segunda ordem desconhecidas para estes dois simuladores são também obtidas de forma exata e fechada / Abstract: In wireless communications, the multipath fading phenomenon is modeled by various statistical distributions such as Rayleigh, Rice, Hoyt, and Nakagami-m. This work proposes and analyzes a new phase-envelope simulation scheme for Nakagami- m fading channels. The main advantages of the proposed scheme are (i) to allow for arbitrary real values of the fading parameter, (ii) to exactly match the Nakagami-m first order statistics, and (iii) to closely match the second-order statistics classically assigned to Nakagami-m fading. The analysis of the proposed simulator is performed by deriving exact closed-form expressions for important second-order statistics, namely (i) joint probability density functions involving the envelope, the phase, and their time derivatives, (ii) second-order probability density function of the envelope, (iii) level crossing rate, (iv) average fade duration, and (v) phase crossing rate. As a byproduct, we also obtain exact closed-form expressions for the cumulative distribution function of the Nakagami-m phase and its inverse. The proposed scheme is based on a cascade combination of two existing Nakagami-m fading channel simulators, random - mixture and rank - matching, outperforming the both. For comparison, some unknown second-order statistics of these two simulators are also obtained in exact closed form / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: Michel Daoud Yacoub, Ugo Silva Dias / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-20T07:39:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Krishnan_Aravind_M.pdf: 14799172 bytes, checksum: ef1f7ee0181d66e5163ba0926643ca9e (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Esta tese apresenta os resultados de medidas de campo conduzidas na freqüência de 5.5 GHz, com o objetivo de caracterizar os parâmetros do modelo de desvanecimento alpha-mu. Mais especificamente, uma quantidade de situações é investigada para se determinar a densidade de probabilidade e a função de autocorrelação destes parâmetros. O range de valores possíveis são então sugeridos baseado nos dados empíricos. Adicionalmente, as variações instantâneas da magnitude dos parâmetros correspondentes são mostradas em função do deslocamento do receptor ao longo do percurso. Os resultados provêem informações importantes sobre a utilidade prática do modelo alpha-mu mostrando, em seguida, que as estatísticas do sinal recebido se distanciam bem daquelas dos modelos conhecidos / Abstract: This thesis presents the results of field trial measurements conducted at a frequency of 5.5 GHz in order to characterize the parameters of the !-? fading model. More specifically, a number of situations are investigated in which the probability density function and the autocorrelation function of these fading parameters are described. The ranges of possible practical values of the parameters are then suggested as an outcome of the empirical data. In addition, the instantaneous magnitude variations of corresponding parameters are shown as a function of the receiver position along the path. The results provide important information about the practical usefulness of the !-? fading model, showing, in addition, that the received signal statistics greatly departs from the well known statistical models / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador : Jaime Portugheis / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-02T01:11:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DeusJunior_GetulioAnterode_D.pdf: 9215941 bytes, checksum: 93364e4dd602d44e4f2d6d1758043dfd (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Neste trabalho é desenvolvido um estudo sobre um sistema FFH-CDMA cujo receptor de máxima verossimilhança (MV) não-quantizado necessita de uma não-linearidade de difícil implementação. Para um sistema FFH-CDMA não-codificado propomos a utilização de um único perceptron para a implementação da não-linearidade. Esta proposta demonstrou apresentar degradação desprezível quando comparada ao receptor de MV. O cálculo da probabilidade de erro par-a-par tanto para receptores quantizados quanto para não-quantizados, foi também realizado. Um sistema que utiliza um receptor de :MVnão-quantizado demonstrou possuir ganho considerável em termos do número de usuários simultâneos quando comparado a um sistema quantizado. Motivados por este fato, realizamos cálculos para a capacidade de canal por dimensão e para a taxa de corte de canal do sistema FFH-CDMA considerado. Os resultados mostraram ganhos significativos do sistema tanto em termos de número de usuários simultâneos, como também em termos de relação sinal-ruído (para a probabilidade e o número de usuários fixados). A partir de uma aproximação para a probabilidade de erro par-a-par, um critério de projeto dos codificadores é proposto. Alguns codificadores convolucionais que se adequam ao critério proposto podem ser encontrados da literatura. Resultados de desempenho obtidos através de simulação e de limitantes superiores para códigos convolucionais terminados encontrados na literatura, mostraram a eficiência do critério de projeto sugerido para os codificadores. A partir das expressões para a taxa de corte de canal pode-se obter valores otimizados para taxas de codificação. Nem todos estes valores se encontram na literatura. Sendo assim, um algoritmo de procura de codificadores foi desenvolvido de acordo com o critério de projeto sugerido. Vários codificadores foram encontrados que podem eventualmente ser utilizados em outras aplicações. Alguns codificadores obtidos comprovam que um sistema FFH-CDMA codificado, com uma treliça de 1024 estados, pode trabalhar bem próximo da taxa de corte de canal / Abstract: This work presents a study of FFH-CDMA systems whose maximum likelihood (ML) receiver uses a nonlinearity of difficult of implementation. For an uncoded FFH-CDMA system, we propose the use of an unique perceptron to approximate the optimum nonlinearity. The proposed perceptron has performance almost identical to ML detection. An unquantized FFH-CDMA system can support a considerable greater number of simultaneous active users than a quantized FFH-CDMA system. Motivated by this fact, we evaluated the normalized sum capacity and the channel cutoff rate of the considered system. The results have showed expressive gains of an unquantized FFH-CDMA system in terms of number of active users as well as in terms of signal-to-noise ratio. Starting from an approximation of the pairwise error probability, a design criterion is proposed. Performance results obtained through computer simulation and upper bounds for convolutional codes found in the literature, showed the effectiveness of the proposed design criterion. A search algorithm for finding codes based on this criterion was implemented. Some of the coders obtained give evidence that a coded FFH-CDMA system, with a trellis of 1024 states, can work near channel cutoff rate / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica

[pt] As variações que ocorrem na estrutura da troposfera ao longo do tempo em relação à sua condição mediana provocam diversos fenômenos que fazem variar aleatoriamente o nível de sinal recebido num enlace rádio. Estas variações aleatórias são denominadas desvanecimentos. Os desvanecimentos são normalmente classificados em rápidos e lentos. Os desvanecimentos rápidos estão geralmente associados ao efeito de multipercurso atmosférico que é fortemente dependente da freqüência, sendo por isto denominados desvanecimentos seletivos, e são a principal causa de degradação do desempenho de enlaces rádio digitais de alta capacidade. Os modelos existentes para a caracterização estatística do desvanecimento por multipercurso são semi-empíricos e baseados em dados experimentais obtidos em regiões de clima temperado, acarretando uma má estimativa quando aplicados a regiões de clima tropical e equatorial. Neste trabalho é apresentada uma avaliação dos métodos existentes para previsão do desempenho de enlaces rádio digitais de alta capacidade, a partir da utilização de dados reais de desempenho extraídos de medidas em um tronco rádio de alta capacidade numa região tropical. / [en] The variations which happen in the troposphere layers throughout the time in relation to the median condition of the signal cause various phenomena that change the received signal level at digital radio relay systems randomly. The random changes are named fading. Fading is normally classified as fast or slow. The former is normally associated with the atmospheric multipath propagation and is strongly dependent on frequency; therefore, this is named selective fading and it is normally the cause of performance degradation in high capacity digital radio relays. The existing models for statistics of multipath fading are semi - empirical and based on experimental data extracts from regions the climate of which is temperate; and this gives a rough estimate with respect to the tropical and equatorial zones. This work presents an evaluation of existing methods of performance prediction for high capacity digital radio relay systems using real performance data obtained from measures of a high capacity digital radio link in operation in the tropical region.

Esta dissertação apresenta o desempenho da camada física de um sistema de comunicação sem fio baseado no padrão IEEE 802.16-2004 (WiMAX-fixo), em diferentes configurações e condições de operação. Para este propósito, foi elaborado um simulador da camada física WirelessMAN-OFDM implementado com o uso do aplicativo MATLAB® (versão R2008b) e de sua extensão SIMULINK®. Foram modeladas sete formas distintas para o canal de propagação, associando três tipos básicos de canal (sem desvanecimento, com desvanecimento seletivo e não seletivo em freqüência), duas configurações de mobilidade (sem mobilidade e mobilidade parcial) e duas condições para o ambiente de propagação (externo e interno). A propagação com desvanecimentos causados por multi-percursos empregou as especificações do ITU (International Telecommunications Union), fornecendo uma representação satisfatória de ambientes urbanos macro-celulares e possibilitando a comparação com outros sistemas de comunicação sem fio. Por meio da análise comparativa da taxa de erro de bit e da taxa de transferência efetiva de dados, estudou-se o desempenho dos esquemas de codificação e modulação especificados e a ação do controle adaptativo. O comportamento do WiMAX-fixo quando sujeito a perdas de propagação por multi-percursos e a condições de utilização caracterizadas por aplicações fixas e, adicionalmente, para aplicações parcialmente móveis, foi também avaliado. Assim, essa pesquisa permitiu uma visão complementar do padrão o que possibilitou a determinação de valores customizados para os níveis de SNR empregados no controle adaptativo, além da determinação das capacidades obteníveis nas condições de mobilidade parcial. / This thesis presents the physical layer performance of a wireless communications system based on the IEEE 802.16-2004 standard (fixed-WiMAX), in different configurations and operation conditions. For this purpose, a simulator of WirelessMAN-OFDM physical layer was designed and implemented using MATLAB® application (version R2008b) and its extension SIMULINK®. Seven different profiles for the propagation channel have been modeled, involving three basic types of channel (without fading, frequency-flat fading and frequency selective-fading), two mobility settings (without mobility and partial mobility) and two propagation environment conditions (outdoor and indoor). ITU (International Telecommunications Union) specifications were used for multipath fading propagation, providing a satisfactory representation of urban macro-cellular environments and allowing comparison with other wireless communication systems. Through comparative analysis of bit error rate and throughput, the performance of the specified modulation and coding schemes and the action of adaptive control were evaluated. The behavior of the fixed-WiMAX when subjected to a propagation environment with multipath fading and utilization conditions characterized by stationary applications and by partially mobile applications was also exploited. This research allowed a complementary vision of the standard which enabled the determination of customized values for the SNR levels employed in adaptive control, and furthermore the determination of the obtainable capacity under conditions of partial mobility.