Tesis doctoral de MÁ rius Caus López
Desde la perspectiva que las tasas de datos requeridas por las comunicaciones móviles incrementarán progresivamente, se estima necesario realizar investigaciones para conseguir los futuros objetivos. Con este fin, las comunicaciones radio están recorriendo a la utilización de modulaciones multi-portadora y a la diversidad en espacio. Hasta hoy la modulación «orthogonal frequency division multiplexing» (ofdm) es considerada como la tecnología dominante. De una banda la modulación ofdm permite la utilización de múltiples antenas de una manera sencilla. De otra banda, la baja atenuación que ofdm exhibe fuera de la banda de paso, pone de manifiesto que la sincronización tiene que estar muy bien ajustada. Además, el prefijo cíclico (pc) que evita la interferencia entre bloques, reduce de manera substancial la eficiencia espectral. con el objetivo de vencer los inconvenientes de los sistemas ofdm introducimos la modulación «filter bank multicarrier modulation based on oqam» (fbmc/oqam). Esta modulación no necesita ningún pc y utiliza formas de onda bien confinadas en el dominio temporal y de la frecuencia. Este aspecto es crucial en redes de radio cognitiva y en sistemas de comunicación donde los nodos no están sincronizados. En principio, la baja atenuación que ofdm exhibe fuera de la banda de paso debería decantar la balanza en favor de fbmc/oqam. Sin embargo, la propiedad que garantiza que la señal transmitida pueda ser perfectamente recuperada en recepción, es destruida cuando hay propagación multicamino. Salvo que el canal sea ecualizado, esto significa que hay interferencia entre portadoras. Esta observación pone de manifiesto que la aplicación de fbmc/oqam en arquitecturas donde hay varias antenas es un gran reto, ya que a medida que se añaden antenas se incrementa la interferencia. el objetivo de esta tesis es estudiar como la modulación fbmc/oqam puede beneficiarse de la diversidad en espacio. El primer intento que se ha hecho para encarrilar la investigación en la dirección deseada, ha estado diseñar técnicas de procesado de señal en recepción. En este caso se ha puesto el énfasis en arquitecturas «single-input-multiple-output» (simo). En el paso siguiente, se ha investigado la posibilidad de ecualizar el canal en la banda del transmisor. Sin embargo, se ha considerado que solo el transmisor está equipado con múltiples antenas originando una configuración «multiple-input-single-output» (miso). En este escenario la investigación no solo está orientada a combatir el canal sino también a distribuir la potencia entre las sub-portadoras. Finalmente se ha incluyendo el diseño conjunto del transmisor y del receptor en un sistema de comunicaciones «multiple-input-multiple-output» (mimo). de la teoría que se ha desarrollado en esta tesis, es posible concluir que las técnicas concebidas en el contexto de ofdm pueden ser fácilmente adaptadas a los sistemas fbmc/oqam, si la respuesta del canal en frecuencia es plana en la banda de los sub-canales. No obstante, la relación entre potencia máxima y potencia media o la sensibilidad a las desviaciones de la portadora limitan el número de sub-portadoras, de tal manera que la selectividad del canal puede ser perceptible. Entonces, la hipótesis de respuesta plana no se cumple y las características de la modulación fbmc/oqam tienen que ser consideradas. En esta situación, las técnicas propuestas permiten que fbmc/oqam sea tan competitivo como ofdm. Dependiendo de las condiciones de propagación y del número de antenas resulta que fbmc/oqam es la mejor opción. Los resultados de las simulaciones juntamente con el análisis teórico que se ha llevada a cabo, contribuyen a lograr avances en la aplicación de fbmc/oqam en arquitecturas con múltiples antenas. Las técnicas de procesado de señal descritas en esta disertación permiten explotar los potenciales de fbmc/oqam y mimo, para mejorar la fiabilidad del enlace así como la eficiencia espectral.
Datos académicos de la tesis doctoral «Mimo designs for filter bank multicarrier and multiantenna systems based on oqam«
- Título de la tesis: Mimo designs for filter bank multicarrier and multiantenna systems based on oqam
- Autor: MÁ rius Caus López
- Universidad: Politécnica de catalunya
- Fecha de lectura de la tesis: 18/12/2013
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Ana Isabel Pérez Neira
- Tribunal
- Presidente del tribunal: pascal Chevalier
- Alberto Ginesi (vocal)
- (vocal)
- (vocal)