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Previous issue date: 2017-07-04 / Canais de estados finitos markovianos (FSMC, finite-state Markov channels)têm sido usados para modelar a transmissão de pacotes na camada física de sistemas de comunicação discretos com memória. Esta tese inicia-se com a comparação de dois métodos de estimação dos parâmetros de modelos FSMC, já utilizados na literatura, com um terceiro, a divergência de Kullback-Leibler,cujo emprego para este fim é uma proposição deste trabalho. A análise do desempenho dos modelos FSMC é realizada por meio de uma comparação de estatísticas geradas tanto pelo modelo quanto pelo sistema de comunicações discreto, sendo que a probabilidade de gerarem-se m erros em uma sequência de comprimento n é a estatística mais discutida, haja vista seu impacto no projeto e na análise de códigos corretores de erros. Técnicas combinatoriais, que empregam a teoria da numeração de sequências discretas, são utilizadas para o desenvolvimento de expressões de recorrência inéditas para o cálculo dessa estatística. Também avalia-se o desempenho da utilização de modelos FSMC para reproduzir o comportamento estatístico de um sistema de comunicações discreto baseado no padrão IEEE 802.11, com modulação OFDM (orthogonal frequency-division multiplexing) e desvanecimento seletivo em frequência, concatenando-se externamente um codificador Reed-Solomon. A aplicação de um entrelaçamento finito, que alia baixo impacto no atraso de processamento com limitação da memória, também é avaliada analiticamente com a inclusão do nível de entrelaçamento finito nas expressões desenvolvidas. Comparações com simulações computacionais comprovam que o modelamento proposto é preciso. Por fim, apresentam-se modelos FSMC com decisão suave, para reproduzir sistemas de comunicação discretos com codificação LDPC (low-density parity-check codes) e esquema de decodificação baseado no algoritmo soma-produto. / Finite-state Markov channels(FSMC) have been used for modeling packet transmission on the physical layer of discrete communication systems with memory. This thesis starts by comparing two methods already known in the literature for estimating the FSMC parameters, with a third one, the Kullback-Leibler divergence, whose use for this purpose is a proposal of this work. The performance analysis of the FSMC models is performed through a comparison of statistics generated by the model and the discrete communications system. The probability of generating up to m errors in a sequence of length n is the most discussed statistic, due to its impact on the design and analysis of error correcting codes on these channels. Combinatorial techniques, which employ the enumeration of discrete sequences, are used developing new recurrence expressions for this statistic. This work also evaluates the usage of FSMC models to reproduce the statistical behavior of a discrete communication system based on the IEEE 802.11 standard with OFDM (orthogonal frequency-division multiplexing) modulation and frequency selective fading. The insertion of a finite interleaving, which combines low processing delay with limited memory consumption, is analytically analyzed. Comparisons with computer simulations show that the proposed analysis is accurate. Finally, FSMC models with soft decision are presented to reproduce discrete communication systems with LDPC (low-density parity-check codes) coding and a decoding scheme based on the sum-product algorithm.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/26622 |
| Date | 04 July 2017 |
| Creators | MOREIRA, Igor de Moura Leite |
| Contributors | http://lattes.cnpq.br/5487403470787929, PIMENTEL, Cecilio José Lins |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pos Graduacao em Engenharia Eletrica, UFPE, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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