Separación ciega de fuentes y su aplicación a receptores de comunicación digitales: CDMA, OFDM y MC-CDMA

• Autores: Rafael Boloix Tortosa
• Directores de la Tesis: Juan José Murillo Fuentes (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Sevilla ( España ) en 2005
• Idioma: español
• Número de páginas: 118
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  • Tesis en acceso abierto en: Idus
• Resumen

  • La Tesis está dividida en dos partes. En la primera parte se realiza un estudio de las técnicas de separación ciega de fuentes (BSS), mientras que en la segunda se estudia la aplicación de tales técnicas a los sistemas de comunicaciones digitales, en concreto a CDMA, OFDM, y MC-CDMA.

    En la parte que trata sobre separación ciega de fuentes, se plantea el modelo para el problema de mezclas lineales de las fuentes y se indican las condiciones necesarias para su solución. Se describen varios estimadores que proporcionan una solución en forma cerrada del problema para el caso particular de dos fuentes. Se presenta una visión unificada de varios de esos estimadores con un estimador general, y se extiende su aplicación al caso de tener mezclas de más de dos fuentes. Finalmente se describen las técnicas de separación ciega basadas en el descenso del gradiente natural.

    La parte dedicada a la aplicación de la separación ciega de fuentes a los sistemas de comunicaciones digitales, comienza con una descripción de los sistemas CDMA, tanto síncrono como asíncrono. En el caso síncrono se presenta un algoritmo basado en BSS que se ajusta adecuadamente al modelo del sistema y permite la detección ciega de los símbolos transmitidos. En ese algoritmo, se emplea un banco de filtros adaptados a las secuencias de código de los usuarios antes de aplicar la técnica de separación ciega. Se comprueba el efecto beneficioso de este método. Especialmente para combatir el efecto del ruido.

    A continuación se realiza una descripción detallada de los sistemas OFDM, incluyendo los modelos de los dos sistemas más populares, el CP-OFDM y el ZP-OFDM. Se presenta un resultado que permite considerar un sistema ZP-OFDM como un sistema CP-OFDM con precodificación. Este resultado será la clave para, posteriormente, desarrollar nuevos algoritmos eficientes basados en técnicas de separación ciega de fuentes para el sistema ZP-OFDM. Se obtienen nuevas leyes de aprendizaje eficientes y de baja carga computacional, que se basan en el aprendizaje adaptativo mediante un método de gradiente de una matriz diagonal. Se presentan tanto algoritmos ciegos, como algoritmos semi-ciegos que parten de una solución aproximada encontrada de forma rápida con alguna información sobre los símbolos transmitidos que esté disponible en el receptor. Se comprueba mediante diferentes experimentos los buenos resultados proporcionados por los algoritmos propuestos.

    Para finalizar, se adaptan los algoritmos propuestos para CDMA y OFDM a la combinación de ambos métodos, el sistema MC-CDMA. Se propone un algoritmo que permite la detección centralizada de forma ciega en el caso del enlace descendente de un sistema MC-CDMA. Los resultados de los experimentos muestran que el detector propuesto proporciona mejores resultados que el detector MMSE.

    Se incluyen también las conclusiones más importantes y se proponen líneas futuras de investigación.