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Capacità del canale Gaussiano multi-antenna: architetture di ricevitori

Informazioni tesi

  Autore: Chiara Risi
  Tipo: Laurea liv.I
  Anno: 2008-09
  Università: Università degli Studi di Cassino
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria dell'informazione
  Relatore: Emanuele Grossi
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 104

WIRELESS networking constitutes an important component of future information technology applications. Multiple-input multiple-output (MIMO) is the current inclination to increase data rate in wireless networks. Channel capacity determines the amount of reliable data transmission between the transmitter and the receiver. MIMO has the advantage of reliable communication over wireless channel because of utilizing the channel capacity properly. The pioneers of this work are Winters [1987], Foschini [1996] and Teletar [1999]. We investigate the use of multiple trasmitting and/or receiving antennas for single user communicatons over the additive Gaussian channel with fast fading. We show that the potential gains of such multi-antenna system over single-antenna systems is rather large under indipendence assumptions for the fades and the noise at di fferent receiving antennas. When the channel state information is unknown at the transmitter but is know (tracked) at the received, we investigate a codec architecture that can realize a signi ficant portion of great capacity promised by information theory. Use (t;r) to express the number of antenna elements at the trasmitter and riceiver. An (n;n) analysis show that the n received waves interfering randomly, capacity grows linearly with n and is enormous. Among various Bell Labs layered space-time (BLAST) architectures over multiple input multiple output channels, we focus on the horizontal BLAST (H-BLAST) transmission scheme as it can achieve the channel capacity with a simple receiver, namely the successive cancellation (SIC) receiver.

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Capitolo 1 Introduzione L’utilizzo dell’etere come mezzo di trasmissione rappresenta ormai una scelta consolidata nell’ambito dello sviluppo di nuovi sistemi di telecomunicazio- ni per la diffusione di dati e informazione su vasta scala geografica e verso utenze numerose. La tecnologia wireless, differentemente da quella wired, consente di raggiungere facilmente aree geografiche difficilmente accessibili e in generale consente di ridurre i costi di realizzazione della rete. Tuttavia, come ben noto, essa presenta diversi svantaggi dovuti alla difficolta` nel ga- rantire trasmissioni di dati affidabili a causa della natura ostile del canale su cui si trasmette l’informazione. Il mercato dei servizi di telecomunicazione spinge verso la diffusione di contenuti multimediali sempre piu` ricchi, il che si traduce in necessita` di realizzare sistemi wireless in grado di garantire trasmissioni affidabili ad elevato bit-rate. In questo scenario, il teorema di Shannon, uno dei piu` importanti risul- tati conseguiti nell’ambito della teoria dell’informazione, rappresenta uno strumento utile per la progettazione dei nuovi sistemi di telecomunicazione in quanto consente di identificare nella capacita` di canale il limite teori- co del rate conseguibile sul canale trasmissivo (Cover e Thomas [1991]). I convenzionali sistemi a singola antenna (SISO, Single Input Single Output) 1

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Parole chiave

allocazione uniforme di potenza
antenne multiple
architetture di ricevitori
ber
canale gaussiano
canale mimo
capacità di canale
capacità ergodica
csi
decomposizione in canali paralleli
fading di rayleigh
filtro adattato
h-blast
massima verosimiglianza
massimizzazione vincolata
mmse
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ser
sinr
v-blast
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