Observatorio de I+D+i UPM

Memorias de investigación
Tesis:
Contribución al diseño de esquemas de transmisión-recepción para sistemas de counicaciones de nueva generación con múltiples antenas
Año:2009
Áreas de investigación
  • Procesado y análisis de la señal
Datos
Descripción
En los últimos años, el mercado de las telecomunicaciones ha sufrido un crecimiento importante gracias, entre otros, al aumento de la demanda en comunicaciones inalámbricas. Ello ha supuesto un gran impacto en las redes de acceso. Sistemas como los de acceso a internet, la telefonía móvil o comunicaciones entre dispositivos cercanos, han aumentado el número de usuarios que se han movido a la tecnología inalámbrica, junto con los nuevos servicios que ofrecen los operadores, demanda mayores velocidades de transmisión y una mejora de la calidad para las nuevas aplicaciones de usuario, lo que ha generado un abanico de oportunidades en investigación. Desde el punto de vista de procesado de señal, se han desarrollado nuevas técnicas de modulación o codificación que permiten mejorar las prestaciones frente a las actuales. Dado que el objetivo es maximizar la eficiencia espectral y el ancho de banda es limitado, se han buscado nuevas técnicas. Una vez explotada la diversidad en frecuencia, tiempo e incluso código, se ha propuesto la diversidad espacial como un método alternativo para mejorar la calidad de las señales e incrementar la tasa binaria. Así, surgieron los sistemas multi-antena. Los sistemas inalámbricos con múltiples antenas en transmisión y recepción han sus¬citado gran interés en los últimos años. Esta tecnología se conoce como MIMO (Multiple-Input Multiple-Output), mediante la cual se ha demostrado un aumento en la tasa binaria, con lo que se ha propuesto para los nuevos sistemas de comunicaciones inalámbricos. Las prestaciones logradas con los sistemas MIMO dependen de factores tales como el canal radio de propagación, los algoritmos de procesado y el número y características del array de antenas. Así, el objetivo principal de esta Tesis ha sido investigar las prestaciones que ofrecen los sistemas con múltiples antenas atendiendo a las distintas características del canal radio creado mediante el diseño de antenas y la realización de medidas. Así pues, se ha contribuido al estudio, diseño y caracterización de esquemas en trans¬misión y recepción para MIMO para sistemas de comunicaciones de nueva generación, como son WLAN o DVB-T2. En concreto, se abordan esquemas desde una perspectiva del array de antenas e implementación real, teniendo en cuenta aspectos electromagnéticos, de propagación de canal y procesado de señal para evaluar su influencia en las prestaciones de sistemas MIMO. En primer lugar, se han estudiado distintos tipos de arrays de antenas para evaluar sus prestaciones en sistemas MIMO. Para ello, se han diseñado diferentes arrays en base a su polarización, diagrama o aplicación. Además, ha realizado un estudio de los diferentes parámetros de un array de antenas y cómo afectan a los sistemas MIMO, centrándose en el parámetro de capacidad. Así pues se tienen en cuenta parámetros electromagnéticos para incluirlos en modelos de canal, así como ver la implicación en algoritmos de procesado espacio-temporales. Por otro lado, se han evaluado las prestaciones de las antenas diseñadas a través de medidas en cámara reverberante. En segundo lugar, se han diseñado y desarrollado demostradores MIMO para la banda de ISM, donde se encuentran numerosos sistemas de comunicaciones. Considerando el uso de plataformas Software-Defined-Radio (SDR), se han realizado varios prototipos, uno de ellos de banda estrecha y otro de banda ancha incluyendo la técnica OFDM. Por otro lado, se han analizado esquemas de procesado MIMO para el futuro estándar de la televisión digital terrestre (DVB-T2). Una de las técnicas a incluir es el uso de múltiples antenas. Sin embargo, es necesario diseñar nuevos esquemas para que el sistema sea compatible con el actual, además de realizar la estimación de canal MIMO.
Internacional
No
ISBN
Tipo de Tesis
Doctoral
Calificación
Sobresaliente cum laude
Fecha
02/07/2009
Esta actividad pertenece a memorias de investigación
Participantes
  • Autor: Carlos Gómez Calero (UPM)
  • Director: Ramon Martinez Rodriguez-Osorio (UPM)
Grupos de investigación, Departamentos, Centros e Institutos de I+D+i relacionados
  • Creador: Grupo de Investigación: Grupo de Radiación
  • Departamento: Señales, Sistemas y Radiocomunicaciones
S2i 2022 Observatorio de investigación @ UPM con la colaboración del Consejo Social UPM
Cofinanciación del MINECO en el marco del Programa INNCIDE 2011 (OTR-2011-0236)
Cofinanciación del MINECO en el marco del Programa INNPACTO (IPT-020000-2010-22)