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.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-04-20T22:42:49Z No. of bitstreams: 1 RAPHAEL TAVARES DE ALENCAR - DISSERTAÇÃO PPGEE 2014..pdf: 1279047 bytes, checksum: 21e02690d9f7fa6020cc8bc9de97b124 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-20T22:42:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RAPHAEL TAVARES DE ALENCAR - DISSERTAÇÃO PPGEE 2014..pdf: 1279047 bytes, checksum: 21e02690d9f7fa6020cc8bc9de97b124 (MD5) Previous issue date: 2014-08 / O canal sem fio tem características de desvanecimento devido ao multipercurso, visto que há reflexões e espalhamentos ao longo do caminho percorrido pelo sinal. O desvanecimento é considerado uma das principais causas de degradação do desempenho em um sistema de comunicações móveis, visto que depende fortemente do canal em que se propaga o sinal transmitido. A diversidade de modulação é uma técnica eficiente em termos de utilização de banda de frequência, que consiste na rotação da constelação do sinal digital transmitido associado ao entrelaçamento das componentes de modulação em fase e em quadratura da constelação do sinal. O objetivo da diversidade em modulação é mitigar os efeitos do desvanecimento em comunicações sem fio. Esta dissertação aborda o estudo da diversidade de modulação no cenário de múltiplos raios de propagação Osresultadosapresentamsimulaçõesdecenárioscom múltiplos raios, isto é, o sinal é transmitido por múltiplos percursos, cada um associado a um fator de desvanecimento e um atraso aleatórios. São feitas comparações entre as taxas de erros para oito cenários com e sem interferência intersimbólica, de um a seis raios, com e sem linha de visada, para os esquemas de modulação digital 4-PSK e 8-PSK. São apresentadas as comparações entre os resultados de taxas de erros com e sem o uso da técnica de diversidade de modulação, com a intenção de avaliar o ganho desta técnica nestes cenários. Também é feita uma análise para obter o ângulo de rotação ótimo para as constelações mencionadas, considerando diferentes cenários de multipercurso. Para tanto, são empregados os conceitos de esquemas de modulação digital, múltiplos percursos, distribuições de probabilidade, canais de comunicação e técnicas de diversidade. / The wireless channel has characteristics of multipath fading,due to reflections and scattering that the signal suffers over the propagation path. Fading is considered one of the main causes of performance degradation of a mobile communications system, as it strongly depends on the channel through which the signal is transmitted. Modulation diversity is a bandwidth-efficient technique that consist on the rotation of the digital signal constellation. assiciated with the interleaving of the in-phase and quadrature modulation components. The objective of the modulation diversity technique is to mitigate the effects of fading in wireless communications The results present simulations of multipath scenarios, that is, the signal is transmitted through multiple channels, each one associated with a stochastic fading factor and random delay Biterrorratesareevaluatedandcomparedforforeightdifferentscenarioswithandwithout intersymbolicinterference,fromonetosixpaths,withandwithoutlineofsight,for4-PSKand 8-PSKdigitalmodulationschemes. Transmissionbiterrorratevalues,withandwithouttheuse ofmodulationdiversityarecompared,astoevaluatethegainofthisdiversitytechniqueforsuch scenarios. Also, an analysis is performed to obtain the optimum rotation angle for the mentioned constellations, considering the different multipath scenarios. In this regard, concepts of digital modulation schemes, multiple paths, probability distributions, communication channels and diversity techniques are used.

In digital mobile communication systems, in which signals are transmitted via radio, multipath distortions manifest themselves as a linear intersymbol interference, ISI, because of multiple copies of the same signal arriving at the receiver with different time delays. To combat the effects of ISI, one of the tools used is Orthogonal Frequency-Division Multiplexing, OFDM. OFDM is a modulation technique that employs simultaneously several subcarriers which have been successfully used in both wired communication systems and in radio transmission systems. It has been especially used in the transmission of signals in digital mobile systems with high data rates through a communication channel with multipath, noisy, with severe frequency selective fading, because as one of the most important characteristics of this technique is to have great resistance to ISI and ICI, even in adverse conditions. The objective of this work is to present a comparative study of the behavior of digital communication systems operating with single carrier and multicarrier OFDM in Rayleigh channel, particularly considering the achievements of Doppler shift and multipath. The study is based on simulation, from the perspective of performance, through analysis of bit error rate curves, BER versus Eb=N0. / Em sistemas de comunicação digitais móveis, nos quais sinais são transmitidos via rádio, multipercursos provocam distorções lineares que se manifestam como interferência intersimbólica, ISI (do inglês intersymbol interference), em razão de múltiplas cópias de um mesmo sinal chegarem ao receptor com diferentes atrasos temporais. Para combater os efeitos da ISI, uma das ferramentas utilizadas é a multiplexação por divisão em frequências ortogonais, OFDM (do inglês orthogonal frequency division multiplexing). OFDM é uma técnica de modulação de sinais digitais que emprega simultaneamente diversas subportadoras, atualmente usada com grande sucesso tanto em sistemas de comunicação com fio, quanto em sistemas de transmissão via rádio. Ela tem sido especialmente utilizada na transmissão de sinais em sistemas digitais móveis, com altas taxas de dados, através de canal de comunicação com multipercursos, ruidoso, com severo desvanecimento seletivo em frequências, pois uma das mais importantes características desta técnica é ter grande robustez à ISI e a interferências interportadoras, ICI (do inglês Intercarrier Interference), mesmo em condições adversas. Objetiva-se com este trabalho apresentar um estudo comparativo, baseado em simulação, sob a ótica de desempenho, entre sistemas de comunicação digital operando com monoportadora e com multiportadoras/OFDM, mediante análise de curvas de taxa de erro de bits, BER (do inglês bit error ratio) versus Eb/N0. Nesse estudo serão considerados especialmente efeitos de deslocamento Doppler e de multipercursos empregando modelo de Rayleigh para o canal.

Orientador: Michel Daoud Yacoub / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-07T11:29:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mendes_JoseRicardo_M.pdf: 915286 bytes, checksum: e4cfda5648e3725df9db2ff028e5c811 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Esta dissertação deduz e analisa coeficientes de correlação de sinais em diversos canais com desvanecimento, bem como especifica os respectivos parâmetros de coerência - distância de coerência, tempo de coerência e largura de banda de coerência. Tais parâmetros são extraídos do coeficiente de correlação da envoltória, estatística fornecida aqui apenas para canais com desvanecimento Rice, devido à complexidade de seu cálculo. Para modelos mais abrangentes de canais com desvanecimento, provê-se o coeficiente de correlação da potência, aproximação simples e geralmente acurada daquele coeficiente. Por fim, através de resultados numéricos, discriminam-se fatores que atuam sobre os parâmetros de coerência: ondas dominantes influem fundamentalmente na distância de coerência e no tempo de coerência; desequilíbrios de potência média dos componentes aleatórios em quadratura, primordialmente na largura de banda de coerência; anisotropia do espalhamento das ondas difusas e diretividade das antenas receptoras, somente na distância de coerência e no tempo de coerência; e a não-estacionariedade do ambiente, em todos os parâmetros de coerência / Abstract: This dissertation derives and examines correlation coefficients of signals in many fading channels, as well as specifies the respective coherence parameters - coherence distance, coherence time, and coherence bandwidth. Such parameters are extracted from the envelope correlation coefficient, statistic calculated here only for Ricean fading channels, owing to the complexity of its deduction. For more comprehensive models of fading channels, it is provided the power correlation coefficient, simple and usually accurate approximation of that coefficient. Finally, by means of numerical results, factors that affect the coherence parameters are enumerated: dominant waves influence fundamentally on the coherence distance and on the coherence time; mean power inequalities between the quadrature random components, mainly on the coherence bandwidth; anisotropy of the diffuse waves spreading, only on the coherence distance and on the coherence time; and nonstationarity of the environment, on all coherence parameters / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Michel Daoud Yacoub / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-07T10:47:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dias_UgoSilva_M.pdf: 1177515 bytes, checksum: fe2406aa04941e752532e2773393c0cd (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Esta dissertação analisa e valida, através de medidas de campo, estatísticas de ordem superior para canais com desvanecimento Weibull e Nakagarni-m. Considerando canais com desvanecimento Weibull, devido à ausência de um modelo físico, estatísticas conjuntas de duas variáveis Weibull correlacionadas foram obtidas em forma fechada e em função de parâmetros físicos bem conhecidos, se destacando as funções de autocorrelação e espectro de potência. Analisando canais com desvanecimento Nakagami-m, expressões simples e em forma fechada para as funções de autocorrelação e espectro de potência foram derivadas. Medidas de campo indoor e outdoor foram realizadas por meio de um sistema montado e configurado especialmente para investigar as estatísticas em estudo. Foram observados excelentes ajustes entre os dados teóricos e experimentais. Os resultados das medições validam as funções de autocorrelação e espectro de potência para envoltórias Weibull e Nakagarni-m / Abstract: This dissertation analyzes and validates, through field trials, higher order statistics for Weibull and Nakagarni-m fading channels. Conceming Weibull fading channels, due to the absence of a physical model related to such channels, joint statistics for two correlated Weibull variables were obtained in closed-form and in terms of well-known physical parameters, in particular the autocorrelation and power spectrum functions. Conceming Nakagarni-m fading channels, simple and closed-form expressions for autocorrelation and power spectrum functions were derived; Indoor and outdoor field trial measurements were conducted in order to investigate these statistics. The mobile reception equipment was especially assembled for this purpose. Excellent fits between analytical and empirical metrics were observed. The measurements results validate the autocorrelation and power spectrum functions of the Weibull and Nakagami-m fading channels / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Michel Daoud Yacoub / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-13T08:20:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Calmon_FlavioduPin_M.pdf: 1073627 bytes, checksum: 0ee3ec938e02ebffb44a17606f1d2bf8 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Este trabalho propõe uma formulação nova e prática para a probabilidade de outage em sistemas de comunicação sem fio, denominada Probabilidade de Outage Conjunta (JOP, do inglês Joint Outage Probability). Dado um conjunto de restrições para as razões sinal-interferência-mais-ruído de sinais mutuamentente interferentes, a JOP corresponde à probabilidade de que pelo menos uma dessas restrições não seja atendida. Uma solução exata e geral para a JOP é demonstrada, junto com uma condição necessária e suficiente para que ela seja não-trivial. Ademais, uma expressão fechada paraa JOP em um ambiente Rayleigh onde os sinais são independentes é apresentada. As formulações obtidas são ilustradas através de um exemplo em alocação de potência. Além disso, este trabalho introduz e investiga um esquema geral de combinação de diversidade, denominado MRCS, baseado na seleção de sinais combinados por razão máxima. Este método de combinação possui uma implementação simples e uma formulação analítica matematicamente tratável, podendo ser diretamente aplicada a situações onde existe seleção de sítio. Uma análise geral da distribuição de probabilidade (confiabilidade), taxa de cruzamento de nível e duração média de desvanecimento na saída do combinador é apresentada, além de exemplos para um ambiente de desvanecimento Nakagami-m. No entanto, o principal resultado da análise do MRCS é a demonstração de uma expressão fechada, exata e simples de implementar computacionalmente para a razão sinalruído média da saída do combinador. Esta expressão pode ser utilizada quando o produto entre o número de ramos combinados por razão máxima e o parâmetro de Nakagami-mé inteiro, generalizando um resultado já apresentado na literatura. As formulações introduzidas aqui podem ser diretamente aplicadas ao dimensionamento de redes sem fio. / Abstract: This work presents a useful, novel formulation for the outage probability in wireless communication systems, here named Joint Outage Probability (JOP). Given a set of signal-to-interferenceplus-noise ratio restrictions for mutually interfering signals, the JOP corresponds to the probability that at least one of the restrictions is not satisfied. A general exact solution for the JOP is derived, along with a necessary and sufficient condition for a non-trivial solution. In addition, a closed-form expression for the JOP in an independent non-identically distributed Rayleigh scenario is obtained. An application example of the formulations is presented by a power allocation problem. In addition, this work also introduces and investigates a general diversity combining scheme, here named MRCS, in which maximal-ratio combined signals are chosen on a selection combining basis. This combining method has a simple implementation and a tractable analytical formulation that can be directly applied to situations in which site selection exists. A general analysis of the probability distribution (reliability), level crossing rate, and average fade duration at the output of the combiner is provided, along with examples for a Nakagami-m fading environment. The main result of the MRCS analysis, however, is the derivation of an exact, easy-to-evaluate closed-form expression for the mean signal-to-noise ratio at the output of the combiner. Such an expression is applicable for conditions in which the product of the number of maximal ratio combining branches and the Nakagami-m parameter is an integer and it generalizes a result presented elsewhere in the literature. The formulations derived here find a direct applicability in the dimensioning of practical wireless networks. / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Paulo Cardieri / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-15T01:33:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_Maiced´Utrada_M.pdf: 2051224 bytes, checksum: e8c46bc8a5164a0114e1cbe417191351 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A evidente subutilização dos recursos de freqüência tem incentivado discussões e trabalhos visando propor uma transformação no uso do espectro. O acesso oportunista ao espectro é uma proposta bastante atraente nessa busca pelo uso mais eficiente dos recursos de freqüência e propõe o compartilhamento do espectro por redes licenciadas e redes oportunistas. As redes oportunistas utilizam os recursos com restrição espaço-temporal, enquanto as redes licenciadas são protegidas de possíveis danos causados por interferência. Este trabalho considera uma rede sem fio dotada de características cognitivas para a detecção de oportunidades de transmissão em um canal compartilhado com uma rede licenciada. São apresentados um estudo sobre o sensoriamento do espectro em ambientes com desvanecimento e um estudo de vazão nessa rede, determinando as probabilidades de colisão de pacotes e adotando um modelo de captura. Os resultados são validados por simulação de eventos discretos. / Abstract: The apparent underutilization of frequency resources has encouraged several research works on innovative spectrum usage schemes. The opportunistic spectrum access is an attractive proposal aiming at an efficient use of frequency resources by spectrum sharing among licensed and unlicensed networks. The unlicensed opportunistic networks use the spectrum with geographical and temporal constraints, while licensed networks are protected from interference. In this work, a wireless network with cognitive features is considered. This unlicensed network searches for transmission opportunities in a shared channel, using the resources in an opportunistic manner. A study on spectrum sensing under fading conditions is presented, as well as a throughput analysis, determining the packet collision probabilities and adopting a capture model. The results have been validated by discrete events simulation. / Mestrado / Telecomunicações / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Michel Daoud Yacoub / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-15T14:34:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dias_UgoSilva_D.pdf: 7207559 bytes, checksum: 799e62195e2d2cf1cf1a42599b611bf6 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Esta tese propõe, investiga e valida estatísticas de primeira e segunda ordens para canais com desvanecimento em ambientes sem fio. A caracterização estatística contempla tanto a obtenção de modelos teóricos quanto investigações práticas através de campanhas de medições de campo. Os modelos probabilísticos analisados aqui, chamados ?-µ e a-µ, foram recentemente propostos com o intuito de prover uma análise mais realista do canal rádio-móvel. Por apresentarem um grau de liberdade a mais do que as distribuições tradicionais, uma maior flexibilidade é alcançada. Mais especificamente, as contribuições desta tese são: a obtenção da distribuição conjunta da envoltória e da fase para canais em desvanecimento ?-µ e a validação do seu modelo de fase. Além disso, e sem menos importância, a distribuição a-µ é validada amplamente. Suas funções de distribuição cumulativa, correlação cruzada, autocorrelação e espectro de potência da envoltória, estas últimas encontradas em formulações fechadas, bem como a taxa de cruzamento de nível, são investigadas na prática através do uso de um sistema de medição de campo construído especialmente para este fim. Comparações entre o modelo de canal a-µ e os modelos tradicionais da literatura são realizadas e um excelente ajuste entre os dados teóricos e experimentais é encontrado / Abstract: This thesis proposes, investigates and validates first and second order statistics of fading channels in wireless environments. The statistical characterization includes both theoretical models and practical investigations through field measurements. The investigated channel models, namely ?-µ and a-µ, have recently been proposed in order to provide a more realistic analysis of the propagated signal. Because these fading models have one more degree of freedom than the traditional distributions, a greater flexibility is achieved. More specifically, the contributions of this thesis are: the ?-µ phase-envelope joint distribution derivation and its phase model validation. Furthermore, the distribution a-µ is fully validated. Its cumulative distribution, cross-correlation, autocorrelation and power spectrum functions of the envelope, these latter obtained in closed-form expressions, and the level crossing rate, are investigated in practice by using a field measurement system, specifically built for this purpose. Comparisons between the a-µ channel model and the traditional distributions are performed and excellent fits between the theoretical and experimental data are found / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Michel Daoud Yacoub / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-15T21:02:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rabelo_GuilhermeSilveira_M.pdf: 2232654 bytes, checksum: 5ad1d7c509404a4af175e0cb18c271f9 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Este trabalho avalia o desempenho de enlaces sem fio em condições muito severas de desvanecimento. Para isso, uma nova distribuição de probabilidade, a ?-µ Extrema, é investigada como modelo de desvanecimento para descrever o sinal propagado em tais condições. Ajustes a dados de campos publicados na literatura e coletados em um ambiente confinado e outros dados coletados pelo grupo de pesquisa do autor deste trabalho mostram que a distribuição ?-µ Extrema é flexível e apropriada para modelar ambientes severos. Medidas de desempenho de enlace são então obtidas para esquemas de modulação não-coerente, onde é mostrado que, devido a uma característica particular do canal de desvanecimento ?-µ Extremo, a taxa de erro de bit é limitada inferiormente por um valor assintótico não-nulo. Do mesmo modo, para qualquer uma das três técnicas de combinação por diversidade denominadas combinação por seleção, combinação por razão máxima e combinação por ganho igual, a taxa de erro de bit também é limitada inferiormente, embora o valor mínimo decresça com o aumento do número de ramos de diversidade. Formulações para a distribuição do sinal de saída e relação sinal-ruído média na saída dos combinadores também são obtidas. De forma bastante interessante, é mostrado que em condições extremas de desvanecimento, o desempenho do combinador por seleção pode superar o desempenho do combinador por ganho igual. Além disso, este trabalho também apresenta uma formulação inédita para a distribuição conjunta a-µ, que inclui como casos particulares as distribuições de desvanecimento largamente utilizadas Weibull, Nakagami-m e Rayleigh. Escrita em termos de funções já conhecidas na literatura, a formulação é facilmente computável e muito geral na medida em que permite um esquema de correlação e parâmetros arbitrários. Embora a formulação seja dada na forma de soma infinita, é mostrado que uma versão truncada também é uma distribuição válida. Finalmente, para demonstrar a aplicabilidade das novas formulações, a distribuição da envoltória na saída de um combinador por seleção é avaliada utilizando as abordagens exata e aproximada. Os resultados mostram que um número pequeno de termos na soma já é suficiente para prover um excelente ajuste entre os resultados exatos e aproximados / Abstract: This work evaluates the performance of a wireless link under severe fading conditions. To achieve this, a new probability distribution, the ?-µ Extreme, is investigated as a fading model to describe the propagated signal under such conditions. Adjustments to field data published elsewhere in the literature, collected in an enclosed environment, and other fading data collected by the author's team show that the ?-µ Extreme distribution is flexible and suitable to model these scenarios. Link performance measures are then obtained for non-coherent modulation schemes, where it is shown that, due to an intrinsic characteristic of the ?-µ Extreme fading channel, the bit error rate is lower-bounded by a non-nil minimum value. In the same way, for anyone of the M-branch basic diversity combining techniques, namely selection combining, maximal ratio combining, and equal gain combining, the bit error rate is still lower-bounded, although the minimum achievable value decreases exponentially with the increase in the number of diversity branches. Formulations for the outage probability as well as mean signal-to-noise ratio at the output of the combiners are also derived. Interestingly, it is shown that in extreme fading conditions, the selection combiner may outperform the equal gain combiner. In addition, this works also derives a new closed-form series-type formulation for the multivariate a-µ joint distribution, which includes as particular cases the largely used fading distributions Weibull, Nakagami-m, and Rayleigh. Written in terms of functions already available in literature, the formulation is easily computable and very general for it assumes arbitrary correlation scheme and parameters. Even though the new formulation is given in terms of an infinite series, it is shown that a truncated version is still a valid distribution. Finally, in order to demonstrate the applicability of the new results, the envelope cumulative distribution at the output of the selection combiner is evaluated using the approximate and exact approaches. The results show that that only a few terms is sufficient to provide an excellent fit between approximate and exact results / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Michel Daoud Yacoub / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-11T01:33:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_DanielBenevidesda_D.pdf: 3159088 bytes, checksum: 3d5d46070c5516bbaa070eba5e52e8e3 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Recentemente, três novos modelos probabilísticos de canal, modelos a-u, ?-u e ?-u, foram propostos com o intuito de prover uma análise mais realística do sinal propagante. Por apresentarem um grau de liberdade a mais que os demais já existentes na literatura, um melhor ajuste a medidas de campo verificou-se com a utilização dos mesmos. Esta tese provê uma caracterização estatística para estes modelos de desvanecimento generalizados. Tal caracterização engloba tanto estatísticas de primeira como de segunda ordem. Aproximações simples e precisas para a soma de variáveis e processos aleatórios são propostas. Inúmeras métricas de desempenho em ambientes com e sem diversidade na recepção são investigadas de forma exata e aproximada. Dentre estas, podemos citar: probabilidade de outage, taxa de erro de bit, capacidade de canal, taxa de cruzamento de nível, duração média de desvanecimento, dentre outras. Além disso, mostra-se também qual das distribuições generalizadas melhor aproxima a soma de variáveis e processos Nakagami-m, uma vez que todas incluem Nakagami-m como caso especial. Finalmente, expressões exatas e aproximadas para a taxa de cruzamento de nível de canaisWeibull correlacionados e não idênticos em receptores multirramos são apresentadas / Abstract: Recently, three new channel models, a-u, ?-u and ?-u, were proposed with the aim to provide a more realistic analysis of the propagate signal. Due to they have one degree of freedom more than those already existing in the literature, a better adjust to field measurement data was attested with their use. This thesis deals with the statistical characterization of these generalized fading models. Such a characterization includes both first and second order statistics. Simple and precise approximations to the sum of random variables and processes are proposed. Several performance metrics in scenarios with and without diversity are investigated in an exact and approximate manner. Among them, we may cite: outage probability, bit error probability, channel capacity, level crossing rate, average fade duration, such others. Furthermore, it is shown what is the generalized distribution that better approximate the sum of Nakagami-m variates and processes, once that all of them include Nakagami-m as special case. Finally, exact and approximate expressions for the crossing rates of non-identical correlated Weibull channels in multibranch receivers are presented. / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica