Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2006. / Submitted by leandro spinola (l.spinolafla@gmail.com) on 2009-11-19T18:31:27Z No. of bitstreams: 1 FABIO MANDARINO.doc: 478720 bytes, checksum: 4db93699f7b4968106c0f2a79046b584 (MD5) / Approved for entry into archive by Joanita Pereira(joanita) on 2009-11-19T20:11:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 FABIO MANDARINO.doc: 478720 bytes, checksum: 4db93699f7b4968106c0f2a79046b584 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-11-19T20:11:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FABIO MANDARINO.doc: 478720 bytes, checksum: 4db93699f7b4968106c0f2a79046b584 (MD5) Previous issue date: 2006 / A crescente demanda por serviços de comunicações móveis sem o correspondente aumento no espectro de radiofreqüências alocado tem motivado o desenvolvimento de novas técnicas que permitam melhorar a eficiência espectral. O acesso múltiplo por divisão de códigos (CDMA) e os arranjos de antenas adaptativas são duas abordagens extremamente promissoras nesse sentido. Inicialmente é apresentado um estudo sobre arranjos de antenas. Aborda-se em seguida o problema da estimação da direção de chegada de sinais, onde se discutem os estimadores clássicos encontrados na literatura, e o estimador Bayesiano, cujo princípio de estimação fundamenta-se na Regra de Bayes, é apresentado e avaliado. Constata-se que o desempenho do estimador Bayesiano supera o desempenho dos estimadores clássicos em todos os cenários estudados. Na seqüência, o conformador de feixes Bayesiano é apresentado, e seu desempenho na solução do problema da estimação de sinais incidentes em arranjos de antenas é investigado. Finalmente, o comportamento do conformador de feixes Bayesiano na estimação de dados no canal CDMA reverso é avaliado. É mostrado, por meio de simulações em ambiente MATLAB™, que o desempenho do sistema apresenta significativa melhora em termos da taxa de erro de bits, quando o receptor RAKE tradicional é usado em conjunto com o conformador de feixes Bayesiano. ________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The increasing demand for mobile communications services without a corresponding increase in spectrum allocation has motivated the development of new techniques to improve spectrum utilization. The Code Division Multiple Access (CDMA) and adaptive antenna array are two approaches that show real promise for increasing spectrum efficiency. Initially, a study about antenna arrays is presented. The Direction of Arrival (DOA) estimation problem is addressed, where the classical DOA estimators found in literature are discussed, and the Bayesian estimator, whose estimation principle is based on Bayes’ Rule, is presented and evaluated. It is shown that the Bayesian estimator outperforms the classical estimators in all scenarios under study. Next, the Bayesian beamformer is presented, and its performance in solving the signal estimation problem is investigated. Finally, the behavior of the Bayesian beamformer when applied for data estimation in the CDMA reverse channel is evaluated. It is shown, through simulations in MATLAB™ environment, a significant improvement in the overall system performance in terms of bit error rate, when the traditional RAKE receiver is used in conjunction with the Bayesian beamformer.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2006. / Submitted by Thaíza da Silva Santos (thaiza28@hotmail.com) on 2011-02-12T15:57:08Z No. of bitstreams: 1 2006_MarceloCorreahorewicz.pdf: 1086280 bytes, checksum: 874b6d68c3fe7095344992a7e4452c60 (MD5) / Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2011-02-15T22:46:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_MarceloCorreahorewicz.pdf: 1086280 bytes, checksum: 874b6d68c3fe7095344992a7e4452c60 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-02-15T22:46:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_MarceloCorreahorewicz.pdf: 1086280 bytes, checksum: 874b6d68c3fe7095344992a7e4452c60 (MD5) / O grande esforço dos engenheiros de telecomunicações é a viabilização de métodos que permitam o uso eficiente do espectro de freqüências, que é um bem escasso. O Acesso Múltiplo por Divisão de Código (CDMA) e a técnica de processamento espacial utilizando arranjo de antenas são duas tecnologias que podem ser aplicadas para este fim. Neste contexto, a utilização de antenas inteligentes melhora a recepção ao mesmo tempo em que diminui as interferências. Para isto, é importante que a direção de chegada (DOA) dos sinais de interesse seja estimada. Neste trabalho de dissertação, inicialmente, a tecnologia de antenas inteligentes e o sistema celular CDMA são descritos. Em seguida, diversas técnicas de estimação de direção de chegada de sinais eletromagnéticos em canais reversos CDMA são estudadas e comparadas. Depois, três estimadores de DOA, utilizando o método de estimação de máxima verossimilhança (ML) com o algoritmo de máxima expectância (EM), aqui denominados de EM1, EMM e EMS, são apresentados e, seus desempenhos são comparados pelo erro médio absoluto das estimativas e pela variância do erro de estimação. É verificado, por meio de simulações em MATLAB, que o algoritmo EMM possui excelente desempenho em todos os cenários criados. Pelo resultado das simulações é possível concluir que o algoritmo EMM apresenta os melhores resultados em ambiente CDMA. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The great effort of communications engineers is to create methods that allows improve spectrum usage efficiency, that is a scarce resource. The Code Division Multiple Access (CDMA) and the spatial processing techniques using array of antennas are two enable technologies to achieve this task. In this context, the smart antennas technique can improve the reception of the signals of interest and can reduce the interferences at the same time. For this reason, it is important the estimation of the Direction of Arrival (DOA) of the signals of interest. In this dissertation, initially, the technology of smart antennas and the cellular CDMA system are described. Then, several Direction of Arrival estimation techniques of electromagnetic signals using the reverse channels CDMA are studied and compared. After that, three Direction of Arrival estimators are presented and their performances are compared for estimative absolute mean error and estimative variance error. These methods use the maximum likelihood (ML) approach with expectation maximization (EM) algorithm and are called EM1, EMM and EMS. It is verified, using simulations in MATLAB, the EMM algorithm has excellent performance in all created scenarios. In conclusion, the EMM algorithm using in reverse channel CDMA presents better results.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2008. / Submitted by Fernanda Weschenfelder (nandaweschenfelder@gmail.com) on 2009-09-28T19:41:21Z No. of bitstreams: 1 2008_ViniciusOCGuimaraes.pdf: 9090282 bytes, checksum: ed1d7e4281eef6c3bfe3d41b9b804527 (MD5) / Approved for entry into archive by Gomes Neide(nagomes2005@gmail.com) on 2011-02-01T12:03:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_ViniciusOCGuimaraes.pdf: 9090282 bytes, checksum: ed1d7e4281eef6c3bfe3d41b9b804527 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-02-01T12:03:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_ViniciusOCGuimaraes.pdf: 9090282 bytes, checksum: ed1d7e4281eef6c3bfe3d41b9b804527 (MD5) Previous issue date: 2008-03 / Desde o surgimento das comunicações móveis, as operadoras e fornecedores buscam incessantemente nova s tecnologias e serviços para se adaptarem às necessidades mercadológicas. Este trabalho apresenta a evolução da telefonia móvel até os dias atuais, destacando os desafios técnicos e comerciais enfrentados pelas operadoras em overlay de suas redes. O objetivo principal é mostrar e destacar um caso ímpar no cenário nacional de gerenciamento de espectro para a introdução das tecnologias AMPS, TDMA, CDMA, EVDO e GSM em uma mesma faixa, na banda A. Como uma operadora administrou recursos para a viabilidade do provimento destes serviços aos usuários em uma banda disponível de 12,5 MHz. Para isso foram necessários estudos teóricos e práticos quanto a bandas de guarda, isolação de antenas e compartilhamento de infra-estrutura. Serão apresentadas as principais tecnologias existentes e suas características, ressaltando a consolidação do mercado brasileiro de telecomunicações em restritas grandes operadoras e o foco em tecnologias comuns a todas. _____________________________________________________________________________ ABSTRACT / Since the emergence of mobile communications, operators and suppliers constantly seek new technologies and services to fit the needs marketing. This paper presents the development of mobile telephony up to today, highlighting the challenges faced by technical and commercial operators. The main goal is to show and highlight the management of spectrum for the introduction of technologies AMPS, TDMA, CDMA, EVDO and GSM in the same band, band A. As the operator administered resources for the feasibility of providing these services to users in a 12.5 MHz band available for her. For that were necessary theoretical and practical about guardbands, isolation of antennas and sharing of infrastructure. They will be presented the main existing technologies and their characteristics, highlighting the consolidation of the Brazilian market for telecommunications carriers and large restricted to the focus on technology common to all.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2006. / Submitted by Priscilla Brito Oliveira (priscilla.b.oliveira@gmail.com) on 2009-11-19T11:04:39Z No. of bitstreams: 1 2006_Saulo Benigno Puttini.pdf: 821913 bytes, checksum: eddf4de73e711bc66889683da5bb64d2 (MD5) / Approved for entry into archive by Carolina Campos(carolinacamposmaia@gmail.com) on 2010-01-20T19:23:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_Saulo Benigno Puttini.pdf: 821913 bytes, checksum: eddf4de73e711bc66889683da5bb64d2 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-01-20T19:23:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_Saulo Benigno Puttini.pdf: 821913 bytes, checksum: eddf4de73e711bc66889683da5bb64d2 (MD5) Previous issue date: 2006 / Este trabalho fundamenta-se em propor e avaliar o desempenho de um modelo receptor adaptativo, com utilização de arranjo de sensores, a ser empregado em meios de multiplicidade de acesso via divisão por códigos (CDMA) para fins de estimação de dados. Inicialmente é apresentado um estudo sobre arranjos de antenas, desenvolvendo-se o equacionamento de um arranjo linear e uniforme (ULA). Enfatiza-se o emprego deste para fins de separação espacial de usuários, sendo relatadas e ilustradas algumas formas de conformação de feixe. A seguir, o trabalho aborda o emprego de algoritmos adaptativos, especialmente o método de Wiener e filtro de Mínima Média Quadrática (LMS), para arranjos de sensores, originando os tão conhecidos arranjos adaptativos. Prosseguindo, aborda-se o problema de estimação da direção de chegada (DOA), sendo ilustrados alguns métodos amplamente difundidos na literatura especializada. Algumas simulações de espectro espacial de potência são realizadas, visando a avaliar, principalmente, a capacidade de resolução e a imunidade em relação ao ruído. É apresentado, então, uma metodologia de estimação de DOA como resultado secundário de arranjos adaptativos. Na continuidade, são mostradas algumas características da técnica de espalhamento espectral, essencial para a implementação do acesso múltiplo por divisão no código. Neste contexto, discute-se o problema de sincronismo nas aplicações CDMA, sendo apresentado um algoritmo de detecção de atrasos, baseado em correlação temporal. Finalmente, exibe-se o receptor CDMA adaptativo proposto, avaliado sob diferentes situações de ruído, interferência, controle de potência e quantidade de sensores. É dado tratamento especial às situações de acompanhamento de usuários em movimento, no qual se enfoca a capacidade do receptor em adaptar seu diagrama de radiação às condições de mudança de direção das fontes de sinal. Por meio das simulações, constata-se que, tendo como única informação disponível os códigos de espalhamento, o receptor mostra-se capaz de recuperar o sinal original, separar espacialmente as fontes de interesse e rastrear os usuários do sistema, quando estes se encontravam em movimento. Os resultados apresentados são extremamente satisfatórios. Percebeu-se uma alta imunidade do modelo em relação ao aumento de ruído de fundo do ambiente e uma considerável robustez em relação à interferência co-canal. _________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work founds in proposing and evaluating the performance of an adaptive receptor model, applying array of sensors, for use in code division multiple access (CDMA) mediums for data estimation. First, a basic study about antenna arrays is presented, followed by the development of the algebraic equations of the linear uniform array (ULA). It is emphasized the use of these arrays for spatial separation, along with some considerations and illustrations of beamforming techniques. Moving forward, the thesis approaches the employment of adaptive algorithms, especially the Wiener and Least Mean Square (LMS) filters, in array of sensors, resulting in the widely known adaptive arrays. Next, the problem of direction of arrival (DOA) estimation is attended, with several well recognized methods being displayed. Some simulations of power spatial spectrum are made, aiming to evaluate, mainly, the resolution ability and the noise immunity. Thus, a methodology applying adaptive algorithms for DOA estimation with array of sensors is signalized as a secondary result. The spread spectrum technique, along with its features and peculiarities, is showed on the continuity, emphasizing the use of the Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) for CDMA mediums. Under this context, the synchronization problem is raised and treated, culminating in the presentation of an algorithm, based on temporal correlation, for delay detection. This algorithm was applied in the proposed receptor model. Finally, a CDMA adaptive receptor model is proposed, exhibited and tested under different conditions of noise, interference, power control and number of sensors. Special treatment is dedicated to the tracking of mobile users, where it is witnessed the aptness of the model in adapting its radiation pattern for dynamic situations. Through the simulations, it is showed that the receptor model is able to spatially separate the sources, recover the original signal and track the mobile users, having as sole previous information the code sequence of the sources itself. The attained results are pretty satisfactory. The model came up to be highly immune to medium noise and considerably robust to co-channel interference.