Algoritmos adaptativos para conformação de feixe e controle de potência aplicados a sistemas de comunicações móveis

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pitz, Ciro André
Data de Publicação: 2015
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/156754
Resumo: Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2015.
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spelling Algoritmos adaptativos para conformação de feixe e controle de potência aplicados a sistemas de comunicações móveisEngenharia elétricaAlgoritmosFiltros adaptativosSistemas de comunicação móvelTese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2015.Neste trabalho de pesquisa são desenvolvidos novos algoritmos adaptativos aplicados a sistemas de comunicações móveis que efetuam simultaneamente a conformação de feixe e o controle de potência de transmissão. Inicialmente, uma nova estratégia de controle de potência é formulada visando calcular, em cada iteração do processo de conformação de feixe, o correspondente nível de potência de transmissão. Tal estratégia é utilizada no desenvolvimento de um novo algoritmo de conformação de feixe com controle de potência aplicado a sistemas com sinal de referência. Em seguida, dois novos algoritmos de conformação de feixe, chamados adaptive projection constrained stochastic gradient (AP-CSG) e quadratic AP-CSG (QAP-CSG), são desenvolvidos a partir do método do gradiente estocástico usando uma restrição de projeção adaptativa. Além disso, partindo da modelagem estocástica dos algoritmos AP CSG e QAP CSG, uma nova abordagem, chamada adaptive combination of vector projections (ACVP), é proposta, originando um novo algoritmo, denominado sigmoid based ACVP (SB ACVP). Os algoritmos obtidos apresentam mais baixa complexidade computacional e proporcionam maiores valores de razão sinal-interferência-mais-ruído (SINR Â signal to interference plus noise ratio) do que seus concorrentes até então discutidos na literatura, permitindo, assim, valores menores de potência de transmissão quando implementados em conjunto com algoritmos de controle de potência. Análises estocásticas são também apresentadas com o objetivo de avaliar o comportamento médio dos algoritmos propostos. Resultados de simulação numérica corroboram a eficácia dos novos algoritmos desenvolvidos e validam seus modelos estocásticos.<br>Abstract : This research work presents new adaptive algorithms, which perform both beamforming and power control for mobile communication systems. Initially, a new power control strategy is formulated aiming to update the transmission power at each iteration of the beamforming process. Such a strategy is used to devise a new joint beamforming and power control algorithm based on reference signals. Next, two new beamforming algorithms, called adaptive projection constrained stochastic gradient (AP CSG) and quadratic AP CSG (QAP CSG), are developed from the stochastic gradient method by using an adaptive-projection constraint. Moreover, based on the stochastic modeling of the AP CSG and QAP CSG algorithms, a new approach, named adaptive combination of vector projections (ACVP), is proposed, giving rise to a new algorithm, termed sigmoid based ACVP (SB ACVP). The proposed algorithms exhibit lower computational burden and provide higher signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) values than the competing ones from the literature, thereby leading to lower transmission power levels when they are jointly implemented with power control algorithms. Stochastic analyses are also presented in order to evaluate the mean behavior of the proposed algorithms. Numerical simulation results are shown confirming the effectiveness of the developed algorithms and the accuracy of the proposed models.Seara, RuiUniversidade Federal de Santa CatarinaPitz, Ciro André2015-12-01T03:14:24Z2015-12-01T03:14:24Z2015info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis173 p.| il., grafs., tabs.application/pdf336270https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/156754porreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2016-03-07T18:59:30Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/156754Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732016-03-07T18:59:30Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
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