Estimação do canal rádio-móvel para sistemas celulares 3G e B3G

Doutoramento em Engenharia ElectrónicaA estimação do canal rádio é uma operação essencial nos sistemas de comunicações rádio-móvel. O objectivo principal desta tese é desenvolver algoritmos eficientes de estimação do canal rádio. São desenvolvidos estimadores de canal para dois tipos de sistemas celulares: o sistema 3G UMTS TDD e um sistema para além do 3G suportado em transmissão MCCDMA com múltiplas antenas (MIMO). O desempenho dos algoritmos de estimação de canal é estudado analiticamente e recorrendo a simulação computacional. Analisa-se o efeito da estimativa imperfeita do canal rádio no desempenho de transmissão do sistema ao nível da probalidade de erro de bit. A complexidade computacional dos estimadores propostos é também tida em conta na análise de desempenho. O desempenho obtido com os algoritmos desenvolvidos, associado à baixa taxa de simbolos piloto requerida, mostra ganhos relativamente aos algoritmos convencionais propostos pelos standards e por outros autores nos últimos anos. Esses ganhos podem ser usados para aumentar a cobertura e/ou capacidade dos actuais e dos futuros sistemas de comunicações móveis celulares.Channel estimation is an essential building block for 3G and beyond 3G mobile communication systems. The main goal of this thesis is to develop efficient algorithms to estimate the radio propagation channel for two cellular radio systems: the 3G UMTS TDD standard and a beyond 3G system based on MCCDMA and MIMO transmission. The performance of the channel estimation algorithms is assessed by resorting theoretical analysis and simulations. The effect of imperfect channel estimation on the performance of receivers in terms of bit error rate is also analysed. The computational complexity of the proposed algorithms is taken into account in performance analysis. The performance achieved with the proposed algorithms, together with the corresponding low pilot overhead, show their advantages over conventional algorithms proposed by standards and other authors in recent years. These performance gains can be used to increase the coverage and/or the capacity of the current and future cellular radio systems