Estimação de dados em ambiente CDMA usando o conformador de feixes bayesiano

Abstract

A crescente demanda por serviços de comunicações móveis sem o correspondente aumento no espectro de radiofreqüências alocado tem motivado o desenvolvimento de novas técnicas que permitam melhorar a eficiência espectral. O acesso múltiplo por divisão de códigos (CDMA) e os arranjos de antenas adaptativas são duas abordagens extremamente promissoras nesse sentido. Inicialmente é apresentado um estudo sobre arranjos de antenas. Aborda-se em seguida o problema da estimação da direção de chegada de sinais, onde se discutem os estimadores clássicos encontrados na literatura, e o estimador Bayesiano, cujo princípio de estimação fundamenta-se na Regra de Bayes, é apresentado e avaliado. Constata-se que o desempenho do estimador Bayesiano supera o desempenho dos estimadores clássicos em todos os cenários estudados. Na seqüência, o conformador de feixes Bayesiano é apresentado, e seu desempenho na solução do problema da estimação de sinais incidentes em arranjos de antenas é investigado. Finalmente, o comportamento do conformador de feixes Bayesiano na estimação de dados no canal CDMA reverso é avaliado. É mostrado, por meio de simulações em ambiente MATLAB™, que o desempenho do sistema apresenta significativa melhora em termos da taxa de erro de bits, quando o receptor RAKE tradicional é usado em conjunto com o conformador de feixes Bayesiano. ________________________________________________________________________________________ ABSTRACT

The increasing demand for mobile communications services without a corresponding increase in spectrum allocation has motivated the development of new techniques to improve spectrum utilization. The Code Division Multiple Access (CDMA) and adaptive antenna array are two approaches that show real promise for increasing spectrum efficiency. Initially, a study about antenna arrays is presented. The Direction of Arrival (DOA) estimation problem is addressed, where the classical DOA estimators found in literature are discussed, and the Bayesian estimator, whose estimation principle is based on Bayes’ Rule, is presented and evaluated. It is shown that the Bayesian estimator outperforms the classical estimators in all scenarios under study. Next, the Bayesian beamformer is presented, and its performance in solving the signal estimation problem is investigated. Finally, the behavior of the Bayesian beamformer when applied for data estimation in the CDMA reverse channel is evaluated. It is shown, through simulations in MATLAB™ environment, a significant improvement in the overall system performance in terms of bit error rate, when the traditional RAKE receiver is used in conjunction with the Bayesian beamformer.