Receptores semi-cegos para sistema de relé de duplo-salto com codificação baseada em múltiplos produtos de Khatri-Rao e Kronecker.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Pinho, Pablo Henrique Ursulino de
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://repositorio.unb.br/handle/10482/51859
Resumo: Nos últimos anos, receptores semi-cegos baseados em modelos tensoriais para sistemas de comunicação MIMO têm sido amplamente utilizados, pois permitem uma melhor estimativa dos parâmetros de interesse sem o conhecimento prévio do canal. Esta tese apresenta desenvolvimentos realizados no âmbito de novos receptores semi-cegos aplicados a sistemas de comunicação MIMO ponto-a-ponto e cooperativo para realizar estimativas das matrizes de símbolos e canais. Mais especificamente, as contribuições teóricas desta tese estão ligadas à extensão das codificações que introduzem a diversidade espacial às matrizes de símbolos. Essas codificações permitem propor receptores semi-cegos para estimar as matrizes de símbolos e o canal sem o seu conhecimento prévio. Na primeira parte desta tese, um caso particular da codificação MKRST (do inglês, multiple Khatri-Rao space-time) é considerado para o sistema MIMO ponto-a-ponto. Para a codificação MKRST, uma matriz de símbolos é assumida conhecida, que pode ser considerada como uma matriz de pre-codificação. Para este esquema de codificação, um modelo de tensor do sinal recebido é proposto e novos receptores semi-cegos são apresentados para estimar conjuntamente as matrizes de símbolos e o canal. Na segunda parte desta tese, uma nova extensão de codificação baseada em múltiplos produtos de Kronecker das matrizes de símbolos é aplicada a um sistema de retransmissão MIMO de dois saltos. Esse sistema considera um único relé e o esquema de codificação é combinado com uma codificação TSTF em ambos os nós de transmissão e retransmissão, nomeada como codificação TSTF-MSMKron. Para o sistema proposto, o modelo tensorial é explorado para obter receptores que estimam conjuntamente os canais e as matrizes de símbolos de forma semi-cega. Em cada parte da tese, condições relacionadas à unicidade das decomposições tensoriais e à identificabilidade dos algoritmos propostos são discutidas. Resultados das simulações de Monte Carlo são fornecidos para avaliar o desempenho das codificações e dos receptores semi-cegos propostos.
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Essas codificações permitem propor receptores semi-cegos para estimar as matrizes de símbolos e o canal sem o seu conhecimento prévio. Na primeira parte desta tese, um caso particular da codificação MKRST (do inglês, multiple Khatri-Rao space-time) é considerado para o sistema MIMO ponto-a-ponto. Para a codificação MKRST, uma matriz de símbolos é assumida conhecida, que pode ser considerada como uma matriz de pre-codificação. Para este esquema de codificação, um modelo de tensor do sinal recebido é proposto e novos receptores semi-cegos são apresentados para estimar conjuntamente as matrizes de símbolos e o canal. Na segunda parte desta tese, uma nova extensão de codificação baseada em múltiplos produtos de Kronecker das matrizes de símbolos é aplicada a um sistema de retransmissão MIMO de dois saltos. Esse sistema considera um único relé e o esquema de codificação é combinado com uma codificação TSTF em ambos os nós de transmissão e retransmissão, nomeada como codificação TSTF-MSMKron. Para o sistema proposto, o modelo tensorial é explorado para obter receptores que estimam conjuntamente os canais e as matrizes de símbolos de forma semi-cega. Em cada parte da tese, condições relacionadas à unicidade das decomposições tensoriais e à identificabilidade dos algoritmos propostos são discutidas. Resultados das simulações de Monte Carlo são fornecidos para avaliar o desempenho das codificações e dos receptores semi-cegos propostos.In recent years, semi-blind receivers based on tensor models for MIMO communication systems have been widely used as they allow for a better estimation of parameters of interest without prior channel knowledge. This thesis presents developments carried out in the scope of new semi-blind receivers applied to point-to-point and cooperative MIMO communication systems to perform symbols and channel estimation. More specifically, the theoretical contributions of this thesis are linked to the extension of the codings that introduce spatial diversity to symbol matrices. These codings allow for the proposition of semi-blind receivers to estimate the symbol and channel matrices without prior channel knowledge. In the first part of this thesis, a particular case of the multiple Khatri-Rao space-time (MKRST) coding is considered for a point-to-point MIMO system. For the MKRST coding, a symbol matrix is assumed known, which can be considered as a pre-coding matrix. For this coding scheme, a received signal tensor model is proposed, and new semi-blind receivers are presented to jointly estimate the symbols and the channel. In the second part of this thesis, a new coding extension based on the multiple Kronecker product of the symbol matrices is applied to a two-hop MIMO relay system. This system considers a single relay and the coding scheme is combined with a tensor space-time-frequency (TSTF) coding on both, transmit and relay nodes denoted by TSTF-MSMKron coding. For the proposed system, the tensor model is exploited to obtain receivers that jointly estimate channels and symbols in a semi-blind way. In each part of the thesis, conditions related to the uniqueness of tensor decompositions and the identifiability of the proposed algorithms are discussed. Simulation results are provided to evaluate the performance of the proposed coding schemes and the semi-blind receivers.Faculdade de Tecnologia (FT)Departamento de Engenharia Mecânica (FT ENM)Programa de Pós-Graduação em Sistemas MecatrônicosCosta, João Paulo Javidi daFavier, GérardPinho, Pablo Henrique Ursulino de2025-03-13T18:48:53Z2025-03-13T18:48:53Z2025-03-132024-04-30info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfPINHO, Pablo Henrique Ursulino de. Receptores semi-cegos para sistema de relé de duplo-salto com codificação baseada em múltiplos produtos de Khatri-Rao e Kronecker. 2024. 130 f. Tese (Doutorado em Sistemas Mecatrônicos) — Universidade de Brasília, Brasília, 2024.http://repositorio.unb.br/handle/10482/51859porA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.unb.br, www.ibict.br, www.ndltd.org sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra supracitada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2025-03-13T18:48:53Zoai:repositorio.unb.br:10482/51859Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2025-03-13T18:48:53Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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