Proposta de um esquema MIMO-OFDM com máxima diversidade em frequência para canais variantes no tempo

Abstract

O projeto de sistemas de comunicação sem fio, com o propósito de minimizar a probabilidade de erro de bits, é um problema atual e vem sendo motivado cada vez mais pela crescente demanda por altas taxas de transmissão. Não há dúvida de que o sistema OFDM e o uso de múltiplas antenas, utilizando técnicas de diversidade, são parcelas significativas na busca de soluções para atender tal demanda. Diante de tal cenário, tirar proveito da diversidade a fim de garantir ganhos que minimizem a degradação provocada pelo desvanecimento torna-se algo crucial. Isto revela a importância de cada símbolo de informação ser cuidadosamente organizado em cada subportadora e em cada antena transmissora para que réplicas do sinal sejam submetidas a desvanecimentos descorrelacionados. Neste sentido, um novo esquema será apresentado de modo a explorar diversidade no espaço e na freqüência, além de garantir ganho em canais variantes no tempo. Este trabalho combina repetições do código espácio-temporal que possam garantir a máxima diversidade em freqüência, juntamente com o espalhamento temporal da informação por meio da transformada de Hadamard, além do uso da modulação OFDM para atuar em canais com desvanecimento seletivo em freqüência. Apesar da nova proposta apresentar uma redução na taxa de transmissão, os resultados de simulação mostram que o desempenho do novo esquema é bom o suficiente para atuar em situações desfavoráveis de canal com desvanecimento Rayleigh. The project of wireless communication systems with the purpose of minimizing the bit error rate is a current problem and it is motivated increasingly by the growing demand for high data rates. There is no doubt that the use of multiple antennas, integrated with diversity techniques and OFDM modulation, are meaningful parts of the solution for such demand. Considering this background, it is critical to take advantage of diversity in order to ensure gains that minimize distortions caused by fading. Then, it reveals that the information symbols must be carefully spread over the tones as well as over the transmit antennas so that copies of the signal are transmitted in uncorrelated fading. In this sense, a new proposal is presented by the means of exploring diversity in space and in frequency, as well as ensuring gain in time-varying channels. The new scheme combines duplications of the space-time codes so that it can guarantee full diversity in frequency, along with time spreading of the data symbols through the Hadamard transform and also OFDM modulation for frequency selective fading channels. Although the new proposal exhibit a reduction in data rate, simulation results show that the performance of the new scheme is good enough to be used in any particular channel condition in a Rayleigh fading channel.