Análise de sistemas OFDM cooperativos AF com amplificadores de potência não lineares

• Main Author: Farias, Éder Jacques Porfírio
• Other Authors: Fernandes, Carlos Alexandre Rolim
• Language: Portuguese
• Published: 2013
• Subjects: Teleinformática; Sistemas de comunicação sem fio
• Online Access: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/5819

FARIAS, E. J. P. Análise de sistemas OFDM cooperativos AF com amplificadores de potência não lineares. 2013. 95 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. === Submitted by Marlene Sousa ([e-mail]) on 2013-09-16T16:47:09Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_ejpfarias.pdf: 1313258 bytes, checksum: f89c7413485adac95c363a188108be68 (MD5) === Approved for entry into archive by Marlene Sousa([e-mail]) on 2013-09-16T16:57:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_ejpfarias.pdf: 1313258 bytes, checksum: f89c7413485adac95c363a188108be68 (MD5) === Made available in DSpace on 2013-09-16T16:57:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_ejpfarias.pdf: 1313258 bytes, checksum: f89c7413485adac95c363a188108be68 (MD5) Previous issue date: 2013-07 === Cooperation diversity and orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) are two key technologies for the modern wireless communication systems. The cooperative communication systems considered through this work use the OFDM technology and they are composed of: one transmitter with a nonlinear power amplifier (PA), one or more amplify-and-forward (AF) relays, also having a nonlinear PAs, and one destination node. In this dissertaion, it is initially proposed an optimal receiver, in the signal to noise ratio (SNR) sense, for a nonlinear cooperative AF system. The proposed receiver uses the maximum ratio combining (MRC) diversity technique to combine the received signas, assuming that both the source-destination and source-relay-destination links are available. In the sequel, closed-form expressions for the instantaneous SNR and outage probability of the considered system are developed. The outage analysis is then extended to the case of a multi-hop system, that is, with multiple serial relays. Finally, an outage analysis is also proposed for a nonlinear AF OFDM system using a Selection Combining receiver, considering two cases: one relay and multiple parallel relays. Numerical simulation results are presented through the work, evaluating the performance of the proposed receiver and theoretical expressions. === A diversidade cooperativa e a multiplexação por divisão de frequências ortogonais (Orthogonal Frequency Division Multiplexing - OFDM) são duas das principais tecnologias para os sistemas de comunicação sem fio modernos. Os sistemas de comunicação cooperativos considerados neste trabalho de dissertação utilizam a tecnologia OFDM e possuem: uma fonte com amplificador de potência não linear, um ou mais repetidores (relays) do tipo amplifica-e-encaminha (Amplify-and-Forward - AF), também com amplificadores de potência (Power Amplifier - PA) não lineares, e um nó destino. Propõe-se inicialmente um receptor ótimo, no sentido da razão sinal ruído (Signal-to-Noise Ratio - SNR) para um sistema OFDM cooperativo não linear. Usando a técnica de diversidade por combinação de razão máxima (Maximal Ratio Combining - MRC) para tratar os sinais recebidos, o receptor proposto considera tanto as informações oriundas do caminho direto (fonte-destino) como as provenientes do repetidor. Posteriormente, são apresentadas expressões para o cálculo da SNR instantânea e da probabilidade de outage do sistema proposto. Fez-se ainda, uma proposta de expressão para o cálculo da probabilidade de outage do sistema considerando múltiplos relays em série. Por fim, propõe-se expressões para o cálculo da probabilidade de outage do sistema utilizando receptor Selection Combining para um e para múltiplos relays dispostos paralelamente. Resultados de simulação são apresentados durante todo o trabalho, evidenciando o desempenho do receptor e das expressões propostas.