7 research outputs found

    Estimation of the Radio Channel Parameters using the SAGE Algorithm

    Get PDF
    This paper presents the problem of estimating the parameters of a given number of superimposed signals, as is the case of the received signal in wireless communications. Based on the description of the received signal in the frequency domain, one version of the SAGE (Space-Alternating Generalized Expectation-Maximization) algorithm is presented, allowing the estimation, for each impinging ray, the delay, azimuth, elevation and complex amplitude. Ray retrieval results are presented in synthetic channels, using data generated with the extended Saleh Valenzuela (ESV) model, and also in real channels

    Modelos de canal para sistemas MIMO

    Get PDF
    Doutoramento em Engenharia ElectrotĂ©cnicaSystems equipped with multiple antennas at the transmitter and at the receiver, known as MIMO (Multiple Input Multiple Output) systems, offer higher capacities, allowing an efficient exploitation of the available spectrum and/or the employment of more demanding applications. It is well known that the radio channel is characterized by multipath propagation, a phenomenon deemed problematic and whose mitigation has been achieved through techniques such as diversity, beamforming or adaptive antennas. By exploring conveniently the spatial domain MIMO systems turn the characteristics of the multipath channel into an advantage and allow creating multiple parallel and independent virtual channels. However, the achievable benefits are constrained by the propagation channel’s characteristics, which may not always be ideal. This work focuses on the characterization of the MIMO radio channel. It begins with the presentation of the fundamental results from information theory that triggered the interest on these systems, including the discussion of some of their potential benefits and a review of the existing channel models for MIMO systems. The characterization of the MIMO channel developed in this work is based on experimental measurements of the double-directional channel. The measurement system is based on a vector network analyzer and a two-dimensional positioning platform, both controlled by a computer, allowing the measurement of the channel’s frequency response at the locations of a synthetic array. Data is then processed using the SAGE (Space-Alternating Expectation-Maximization) algorithm to obtain the parameters (delay, direction of arrival and complex amplitude) of the channel’s most relevant multipath components. Afterwards, using a clustering algorithm these data are grouped into clusters. Finally, statistical information is extracted allowing the characterization of the channel’s multipath components. The information about the multipath characteristics of the channel, induced by existing scatterers in the propagation scenario, enables the characterization of MIMO channel and thus to evaluate its performance. The method was finally validated using MIMO measurements.Os sistemas equipados com mĂșltiplas antenas no emissor e no recetor, conhecidos como sistemas MIMO (Multiple Input Multiple Output), oferecem capacidades mais elevadas, permitindo melhor rentabilização do espectro e/ou utilização de aplicaçÔes mais exigentes. É sobejamente sabido que o canal rĂĄdio Ă© caracterizado por propagação multipercurso, fenĂłmeno considerado problemĂĄtico e cuja mitigação tem sido conseguida atravĂ©s de tĂ©cnicas como diversidade, formatação de feixe ou antenas adaptativas. Explorando convenientemente o domĂ­nio espacial os sistemas MIMO transformam as caracterĂ­sticas multipercurso do canal numa mais-valia e permitem criar vĂĄrios canais virtuais, paralelos e independentes. Contudo, os benefĂ­cios atingĂ­veis sĂŁo condicionados pelas caracterĂ­sticas do canal de propagação, que poderĂŁo nĂŁo ser sempre as ideais. Este trabalho centra-se na caracterização do canal rĂĄdio para sistemas MIMO. Inicia-se com a apresentação dos resultados fundamentais da teoria da informação que despoletaram todo o entusiamo em torno deste tipo de sistemas, sendo discutidas algumas das suas potencialidades e uma revisĂŁo dos modelos existentes para sistemas MIMO. A caracterização do canal MIMO desenvolvida neste trabalho assenta em medidas experimentais do canal direcional adquiridas em dupla via. O sistema de medida Ă© baseado num analisador de redes vetorial e numa plataforma de posicionamento bidimensional, ambos controlados por um computador, permitindo obter a resposta em frequĂȘncia do canal rĂĄdio nos vĂĄrios pontos correspondentes Ă  localização dos elementos de um agregado virtual. As medidas sĂŁo posteriormente processadas com o algoritmo SAGE (Space-Alternating Expectation-Maximization), de forma a obter os parĂąmetros (atraso, direção de chegada e amplitude complexa) das componentes multipercurso mais significativas. Seguidamente, estes dados sĂŁo tratados com um algoritmo de classificação (clustering) e organizados em grupos. Finalmente Ă© extraĂ­da informação estatĂ­stica que permite caracterizar o comportamento das componentes multipercurso do canal. A informação acerca das caracterĂ­sticas multipercurso do canal, induzidas pelos espalhadores (scatterers) existentes no cenĂĄrio de propagação, possibilita a caracterização do canal MIMO e assim avaliar o seu desempenho. O mĂ©todo foi por fim validado com medidas MIMO
    corecore