Thesis (Ph. D.)--University of Canterbury, 2007. / Typescript (photocopy). "June 2007." Includes bibliographical references (p. 159-166). Also available via the World Wide Web.

Thesis (M.Phil.)--Hong Kong University of Science and Technology, 2007. / Includes bibliographical references (leaves 96-100). Also available in electronic version.

Thesis (Ph. D.)--University of Texas at Austin, 2006. / Vita. Includes bibliographical references.

Thesis (Ph. D.)--University of Texas at Austin, 2006. / Vita. Includes bibliographical references.

Thesis (Ph. D.)--University of Washington, 2006. / Vita. Includes bibliographical references (p. 111-117).

Cooperative diversity exploits the broadcast nature of wireless channels and uses relays to improve link reliability. Most cooperative communication protocols are assumed to be synchronous in nature, which is not always possible in wireless communication. Also the relay nodes are assumed to be half duplex which in turn reduces the spectral efficiency. In this thesis, we first present a novel asynchronous cooperative communication protocol exploiting polarization diversity, which does not require synchronization at the relay node. Dual polarized antennas are employed at the relay node to achieve full duplex amplify-and-forward (ANF) communication. Hence the transmission duration is reduced which results into an increased throughput rate. Capacity analysis of the proposed scheme ascertains the high data rate as compared to conventional ANF. Bit error rate (BER) simulation also shows that the proposed scheme significantly outperforms both the non-cooperative single-input single-output and the conventional ANF schemes. Considering channel path loss, the proposed scheme consume less total transmission energy as compared to ANF and non-cooperative scheme in more practical distance range. Thus the proposed scheme is suitable for high rate and energy efficient relay-enabled communication. In addition to that, we also present a novel power allocation scheme for multiple relay nodes that results in efficient cooperative multiple-input multiple-output (MIMO) communication. Considering channel path loss, the total transmission energy is distributed between the source and the relay nodes. The energy distribution ratio between the relay and direct link is optimized such that the quality of received signal is maintained with minimum total transmission energy consumption. We calculate the energy distribution ratio analytically and verified it through computer simulation. With the new power allocation scheme, the system also obtains an increased channel capacity as compared to cooperative scheme with conventional equal power allocation and non-cooperative scheme. Optimal relay positioning with proposed energy allocation scheme is also explored to maximize the capacity.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-03-28Bitstream added on 2014-06-13T20:29:03Z : No. of bitstreams: 1 guanais_dl_me_ilha.pdf: 1368426 bytes, checksum: 6f9d085c0dc031aa1fcd29a6d4256951 (MD5) / Neste trabalho, abordaremos um método sistemático para a construção de códigos espaço-temporal de treliça em sistema de comunicação sem fio que emprega a tecnologia MIMO quando submetidos em canais com desvanecimento do tipo quase-estático. O método é baseado na teoria de reticulados e explora conceitos de constelações rotacionais obtidas via partições de reticulados. Esta metodologia assegura a maior diversidade possível no processo de modulação utilizado / This paper proposes a systematic method for building Space-Time Trellis Codes in wireless communication system that employs MIMO when submitted in fading channels. The method is based on the theory of lattices that will combine concepts of rotated constellations and partition lattices. This methodology ensures the greatest possible diversity in the process of modulation used

Orientador: Jozue Vieira Filho / Coorientador: Edson Donizete de Carvalho / Banca: Francisco Villarreal Alvarado / Banca: Antônio Aparecido de Andrade / Resumo: Neste trabalho, abordaremos um método sistemático para a construção de códigos espaço-temporal de treliça em sistema de comunicação sem fio que emprega a tecnologia MIMO quando submetidos em canais com desvanecimento do tipo quase-estático. O método é baseado na teoria de reticulados e explora conceitos de constelações rotacionais obtidas via partições de reticulados. Esta metodologia assegura a maior diversidade possível no processo de modulação utilizado / Abstract: This paper proposes a systematic method for building Space-Time Trellis Codes in wireless communication system that employs MIMO when submitted in fading channels. The method is based on the theory of lattices that will combine concepts of rotated constellations and partition lattices. This methodology ensures the greatest possible diversity in the process of modulation used / Mestre

Orientador: Luís Geraldo Pedroso Meloni / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-16T11:37:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Machado_RaquelGuerreiro_M.pdf: 2133776 bytes, checksum: 9563366e87c7b63b25e8e48bf81e0658 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Na prática, quando um sistema faz uso de altas taxas de transmissão, os símbolos transmitidos são sujeitos a interferência inter-simbólica (ISI). Além disso, se existe movimento relativo entre o transmissor e receptor, tal movimentação provoca mudança no perfil do canal ao longo do tempo. Portanto, para que seja possível a implementação de sistemas sem-fio modernos que usem múltiplas antenas de transmissão e/ou recepção, é essencial que sejam desenvolvidos métodos que lidem com tais condições. Nesse contexto, este trabalho estuda a utilização da abordagem de estimação dos coeficientes de um canal MIMO com interferência inter-simbólica e variante no tempo e detecção de símbolos de forma conjunta. Com base na modelagem da dinâmica temporal dos coeficientes do canal e dos símbolos transmitidos, um vetor de estados é definido contendo ambas informações levando a uma não-linearidade na equação de observação do sistema proposto. Uma solução analítica para o problema de filtragem não-linear é então apresentada, bem como dois algoritmos que propõem soluções sub-ótimas. Por fim, simulações numéricas comprovam a superioridade da abordagem conjunta e mostram os desempenho dos dois algoritmos propostos para a solução do problema de estimação e detecção conjuntas em sistemas MIMO submetidos a canais sem-fio seletivos em frequência e variantes no tempo / Abstract: In practice, when a system uses high data transmission rates, the transmitted symbols are subjected to inter-symbol interference (ISI). Furthermore, if there exists a relative movement between the receiver and the transmitter, the wireless channel through which data is transmitted will vary in time. Therefore, in order to implement practical wireless systems that use multiple transmit and/or receive antennas, it is essential to devise methods to correctly detect symbols transmitted under such conditions. In this context, this dissertation studies the joint channel estimation and symbol detection approach. In establishing models for the temporal dynamic of the channel coefficients and transmitted symbols, an augmented state vector is defined containing both information, which leads to a non-linear observation equation. Then, an analytic solution is presented along with two sub-optimal algorithms. Finally, numeric simulations attest the superiority of the joint approach and confirm the performance of the algorithms for both the joint channel estimation and symbol detection approach in MIMO systems subject to frequency selective and time varying wireless channels / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Renato da Rocha Lopes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-14T18:25:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernandes_FabioGabrielli_M.pdf: 950144 bytes, checksum: f268abbc8dd690c948f3054725c478ef (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Estratégias de comunicação multiusuário, aliadas ao uso de múltiplas antenas nos terminais, proporcionam ganhos, como aumento de taxas e robustez, se comparadas à abordagem ponto -a- ponto. No entanto, a obtenção de alguns destes ganhos exige conhecimento do canal no transmissor. Em geral, o transmissor possui apenas conhecimento parcial, impreciso, do canal, obtido através de realimentação feita pelos receptores. O foco do trabalho é a exploração do conhecimento parcial de canal no downlink de um sistema sem fio, com um transmissor central com múltiplas antenas e receptores com uma ou mais antenas cada. É proposto um método de realimentação de estado de canal que visa obter altas taxas de transmissão com o uso do menor número possível de bits. A informação é dividida em direção e qualidade do canal. A informação de direção consiste da quantização do canal na variedade de Grassmann. Como qualidade do canal, propomos o uso de um limitante inferior da relação sinal-interferência-mais-ruído de cada usuário, quando o método de zero-forcing beamforming é utilizado e canais quase-ortogonais são escolhidos. É derivado o limitante, bem como ajustes para incorporar informação que levam ao aumento da taxa de transmissão. Constata-se que o desempenho desta proposta é superior ao de técnicas anteriores em termos de taxa-soma do canal. / Abstract: Multiuser communication strategies, together with the use of multiple antennas, result in better performance when compared to the point-to-point approach. However, they are highly dependent on knowledge of channel state information at the transmitter, which in general requires that the receivers feed back the estimated channel. The focus of this work is the problem of partial channel state information at the transmitter in the downlink of a wireless system composed of a central transmitter with multiple antennas and several receivers with one or more antennas each. A feedback method is proposed, using zero-forcing beamforming, which aims to achieve high sum rates while using the least amount of feedback bits possible. The channel state information is divided in channel direction and channel quality information. The direction information consists of a quantized version of the direction of the channel vector, which can be seen as quantization in the Grassmann manifold. We propose the use of a lower bound on the signal-to-interference-plus-noise ratio of each user, which assumes the selection of near-orthogonal users. The lower bound is derived, as well as adjustments intended to add information available at the transmitter side that lead to an increase in the sum rates. Simulation results show that the proposed method outperforms similar techniques in terms of sum rate in most scenarios. / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica