Comunicações Não-coerentes em Sistemas MIMO: Desenho do Receptor e Construção de Códigos
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2009
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Resumo
Este trabalho aborda o problema do desenho de códigos espácio-temporais para sistemas de comunicação multiple-input multiple-output (MIMO) sem fios. Considera-se o contexto realista e desafiante da recepção não-coerente (a realização do canal é desconhecida no receptor). O detector conhecido como generalized likelihood ratio test (GLRT)é implementado no receptor e, ao contrário da maioria das abordagens actuais, permite-se
uma estrutura de correlação arbitrária para o ruído gaussiano de observação. Apresenta-se
uma análise teórica para a probabilidade de erro do detector, em ambos os regimes
assimptóticos de relação sinal-ruído (SNR) alta e baixa. Essa análise conduz a um critério
de optimalidade para desenho de códigos e permite uma re-interpretação geométrica do
problema abordado como um problema de empacotamento óptimo num producto Cartesiano de espaço projectivos. A construção dos códigos implica a resolução de um problema de optimização não-linear, não-diferenciável e de dimensão elevada, o qual foi abordado aqui em duas fases. A primeira fase explora uma relaxação convexa do problema original para obter uma estimativa inicial. A segunda fase, refina essa estimativa através de um
algoritmo iterativo de descida do gradiente ao longo de geodésicas, explorando-se assim a geometria Riemanniana imposta pelas restricões de potência sobre os códigos espáciotemporais. Mostra-se que o desempenho dos novos códigos obtidos por este método excede o das soluções previamente conhecidas. De facto, para algumas configurações particulares, estas novas constelações atingem o limiar de Rankin e são por isso garantidamente óptimas.
Descrição
Palavras-chave
CAPACIDADE DE CANAL, CHANNEL CAPACITY, SISTEMAS DE COMUNICAÇÕES, COMMUNICATIONS SYSTEMS, OTIMIZAÇÃO NÃO LINEAR, NON-LINEAR OPTIMIZATION