MIMO COMMUNICATION SCHEME FOR FOUR-TRANSMITING ANTENNA SYSTEM WITH UNITARY TRANSMISSION RATE: PERFORMANCE AND ROBUSTNESS ANALYSIS

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorIn this master thesis it is proposed a MIMO communication scheme with four transmit antennas and unitary transmission rate. The performance and robustness of the scheme are evaluated and compared with other good proposals recently presented in the literature. The proposed scheme uses a preprocessor based on phase feedback. The preprocessor allows the proposed scheme to obtain full diversity and also coding gain. The pre-processing considers a codebook design, whose size is dependent on the number of feedback bits. Error probability analysis is provided, where the upper and lower bounds for different numbers of feedback bits and antennas are presented, considering two different types of constellations, QAM and PSK. For robustness analysis, channels estimators were used. For the channel estimators model it was added the effects of spatial correlation, enabling the evaluation the losses caused by the spatial correlation among the antennas, and the Doppler effect, for evaluating the loss performance due to the relative mobilitys between trnamitter and receiver.Nesta dissertação propõe-se um esquema de comunicação MIMO para quatro antenas transmissoras com taxa de transmissão unitária. O desempenho e a robustez do esquema proposto são avaliados e comparados com outras boas propostas recentemente apresentadas na literatura. O esquema proposto utiliza um pré-processador baseado na realimentação de fase provinda do receptor. O pré-processamento permite que o esquema proposto alcance um grau de diversidade completo bem como um ganho de codificação. A pré-codificação considera o uso de um codebook, cujo comprimento depende do número de bits de realimentação disponível. Faz-se uma análise de desempenho da probabilidade de erro, mostrando os limitantes superior e inferior do esquema para diferentes quantidades de bits de realimentação, diferentes números de antenas e para as constelações do tipo PSK e QAM. Para a análise de robustez, considerou-se o emprego de estimadores de canais clássicos. No modelo utilizado para os estimadores de canais foram acrescentados os efeitos da correlação espacial, para se verificar as perdas decorrentes da correlação espacial entre as antenas, e do efeito Doppler, para se avaliar a perda de desempenho decorrente da mobilidade relativa entre transmissor e receptor