ARAÚJO. G. T. Métodos tensoriais para estimação de canal em sistemas MIMO-STBC. 2014. 67 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-02-27T16:59:18Z
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Previous issue date: 2014-03-21 / In this work, the performance of MIMO systems based on space-time coding is investigated through multilinear algebra, more specifically, by means of tensor decompositions, pulling away a bit from commonly used matrix models. We assume a system composed of P transmit and M receive antennas, consisting of a combination of a space-time block code (STBC) with a formatting filter. This filter is formed by a precoding matrix and a matrix that maps the precoded signal onto the transmit antennas. For the considered system, two contributions are presented to solve the problem of channel estimation. First, we propose a tensor-based channel estimation method for orthogonal STBCs in MIMO systems, by focusing on the specific case of the Alamouti scheme. We resort to a third order PARATUCK2 tensor model for the received signal, the third dimension of which is related to the presence of the formatting filter. By capitalizing on this tensor model, a channel estimation method based on the alternating least squares (ALS) algorithm is proposed. As a second contribution, a generalization of this method to an arbitrary nonorthogonal STBC is made, where a generalized structure is proposed for the formatting filter, introducing a fourth dimension into the tensor signal model. In this case, we make use of the PARATUCK(2-4) model followed by its reduction to a structured PARAFAC model, from which a closed-form solution to the channel estimation problem is established. The performance metrics considered for evaluating the proposed channel estimation method are: (I) the quality of the estimation in terms of NMSE and (II) the system reliability in terms of Bit Error Rate. / Neste trabalho, o desempenho de sistemas MIMO baseados em codificação espaço temporal é investigado via álgebra multilinear, mais especificamente, por meio de decomposições tensoriais, afastando-se um pouco dos modelos matriciais comumente adotados. Assume-se um sistema composto de P antenas transmissoras e M receptoras, consistindo de uma combinação de um código espaço-temporal em bloco com um filtro formatador. Esse filtro é formado por uma matriz de pré-codificação e uma matriz que mapeia os sinais pré-codificados nas antenas transmissoras. Para o sistema considerado, duas contribuições são apresentadas para solucionar o problema de estimação de canal. Primeiro, é proposto um método tensorial de estimação de canal para STBCs ortogonais em sistemas MIMO, tomando-se como exemplo o esquema de Alamouti. Tal método faz uso de um modelo tensorial PARATUCK2 de terceira ordem para o sinal recebido, cuja terceira dimensão está associada à presença do filtro formatador. Aproveitando-se desse modelo tensorial, um método de estimação de canal baseado no algoritmo dos mínimos quadrados alternados é proposto. Como uma segunda contribuição, uma generalização desse modelo para um STBC não ortogonal arbitrário é feita, em que uma estrutura generalizada é proposta para o filtro formatador, introduzindo uma quarta dimensão no modelo tensorial de sinal. Neste caso, faz-se uso do modelo PARATUCK(2-4) seguido pela sua redução a um modelo PARAFAC estruturado, a partir do qual uma solução em forma fechada para o problema de estimação de canal é estabelecida. As métricas de desempenho consideradas para avaliação dos métodos de estimação de canal propostos são: (I) A qualidade da estimação do canal em termos de NMSE e (II) a confiabilidade do sistema em termos de Taxa de Erro de Bit.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.ufc.br:riufc/10859 |
| Date | 21 March 2014 |
| Creators | Araújo, Gilderlan Tavares de |
| Contributors | Almeida, André Lima Férrer de |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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