Modulação espacial em sistemas de comunicação sem fio : compromisso complexidade-desempenho - Souza, Reginaldo Nunes de (2024)
Resumo: Este trabalho desenvolve uma análise abrangente relativa aos principais esquemas de modulação espacial (SM) aplicados a sistemas de comunicação sem fio Complexidade, desempenho e ganho de diversidade associados aos três principais esquemas SM propostos para sistemas de comunicação com múltiplas-entradas-múltiplas-saídas (MIMO) são analisados e comparados com o sistema MIMO V-BLAST convencional Os três esquemas SM, denominados a) modulação espacial, b) modulação por chaveamento espacial (SSK), e c) modulação por chaveamento espacial generalizado (GSSK), oferecem baixa complexidade, alta taxa de dados, especialmente quando comparados aos esquemas de comunicação com entrada-única-saída-única (SISO), obtendo-se assim flexibilidade de projeto Especificamente, este trabalho tem como objetivo explorar as características dos principais esquemas de modulação espacial, bem como avaliar o compromisso desempenho-complexidade, sob a perspectiva da eficiência espectral e energética A complexidade destes esquemas de modulação espacial em termos de número de operações complexas e número de operações de ponto flutuante (flop) é cuidadosamente comparada sob a mesma eficiência espectral Os resultados numéricos mostram ganhos de desempenho em termos de taxa de erro de bit enquanto tais esquemas mantém complexidade menor que o esquema clássico V-BLAST para eficiência espectral abaixo de 12 bits por intervalo de transmissão e mesma largura de banda Complementarmente, o desempenho do detector ótimo SM é avaliado considerando canais correlacionados com desvanecimento Nakagami-m Resultados mostram que em condições severas de canal, a técnica SM torna-se interessante, pois quanto mais informação é codificada pelos índices das antenas, melhor é o desempenho Adicionalmente, neste trabalho, a técnica SM com detecção ótima é avaliada e comparada à técnica V-BLAST quando há estimativa imperfeita dos coeficientes de canal na recepção, bem como a aplicação da técnica SM ao contexto MIMO denso também é introduzido Resultados de simulação Monte Carlo mostram a maior robustez de SM em relação ao quesito erros nas estimativas de canal, bem como sugerem uma grande potencialidade da técnica SM quando utilizada em canal MIMO denso