Tesis doctoral de Adriano Pastore
Esta tesis estudia las tasas de información para transmisión fiable de información en canales con desvanecimientos en la situación en que el receptor tiene un conocimiento tan sólo imperfecto del estado de canal. De particular interés son las expresiones analíticas de las tasas de transmisión alcanzables bajo conocimiento imperfecto y sin conocimiento del estado del canal, es decir, cotas inferiores de la información mutua y de la capacidad de shannon. Una cota inferior de la información mutua para códigos gaussianos bien conocida es obtenida combinando el ruido aditivo (térmico) con el término de ruido multiplicativo causado por las imperfecciones del conocimiento del estado del canal en un único ruido efectivo, y suponiendo que este término sea gaussiano e independiente. Esta aproximación del peor ruido permite obtener una cota inferior muy simple de la información mutua del canal. una primera parte de esta tesis propone un procedimiento sencillo de mejorar esta cota asociada al peor caso mediante una estrategia de repartición de tasa: expresando la entrada gaussiana del canal como la suma de varias entradas gaussianas independientes y suponiendo que el receptor realiza una decodificación secuencial de los flujos de información, se muestra cómo obtener una mayor cota inferior de la información mutua del canal. En canales con una única antena en transmisión, la distribución de potencia óptima a los diferentes flujos se obtiene cuando su número (capas) tiende a infinito, y la potencia asociada a cada capa tiende a cero. El límite asociado a un número infinito de capas da lugar a una expresión integral de la cota de la información mutua. En canales con múltiples antenas se obtiene un resultado similar. Sin embargo, dado que la utilización de múltiples antenas proporciona más posibilidades de multiplexado espacial, este procedimiento da lugar a toda una familia de cotas inferiores de la información mutua asociadas a una combinación de capas infinita. se estudia en detalle esta familia de cotas para el caso de coeficientes de desvanecimientos gaussianos de media cero, independientes e idénticamente distribuidos (conocido como desvanecimiento i.I.D. Rayleigh). Se obtienen diversas propiedades de la familia de cotas. Es importante destacar que para conocimiento asintótico perfecto del canal en recepción, cualquier miembro de la familia de cotas es asintóticamente ajustado para alta relación señal a ruido (snr). En concreto, la diferencia entre la información mutua y su cota inferior tiende a cero cuando la snr tiende a infinito siempre que el conocimiento del canal tienda a ser exacto a medida que la snr tienda a infinito. una segunda parte de esta tesis propone un marco para la optimización de una clase de funciones de utilidad en canales con múltiples antenas y con desvanecimientos rayleigh por bloques con correlación en transmisión y sin información sobre el canal en recepción. Una fracción temporal de cada bloque de desvanecimiento se reserva para transmitir una secuencia de símbolos de entrenamiento mientras que el resto de muestras temporales se utilizan para transmitir información. El receptor estima la matriz del canal a partir de su observación ruidosa y decodifica la información mediante su estimación del canal. Para funciones de utilidad que son funciones simétricas de los autovalores de la snr matricial efectiva, los problemas consistentes en optimizar la secuencia piloto y el precodificador lineal son transformados en problemas convexos (o casi-convexos) para funciones de utilidad cóncavas (o casi-cóncavas). También se estudia un subproblema importante de la optimización conjunta, que consiste en calcular las secuencias de entrenamiento y los precodificadores conjuntamente pareto-óptimos. Integrando estos procedimientos de optimización en una iteración cíclica, se obtiene un algoritmo que converge a un óptimo local conjunto para cualquier utilidad casi-cóncava.
Datos académicos de la tesis doctoral «Communication rates for fading channels with imperfect channel-state information«
- Título de la tesis: Communication rates for fading channels with imperfect channel-state information
- Autor: Adriano Pastore
- Universidad: Politécnica de catalunya
- Fecha de lectura de la tesis: 27/06/2014
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Javier Rodríguez Fonollosa
- Tribunal
- Presidente del tribunal: albert Guillen fabregas
- pedro Crespo bofill (vocal)
- (vocal)
- (vocal)