CHANNEL ESTIMATION AND SIGNAL DETECTION IN CDMA SYSTEMS WITH MULTI CARRIER

• Main Author: DEOLINDA FONTES CARDOSO
• Other Authors: RAIMUNDO SAMPAIO NETO
• Language: Portuguese
• Published: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO 2008
• Online Access: http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=13436@1; http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=13436@2

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO === Este trabalho investiga o impacto da utilização de técnicas para melhorar a qualidade da estimação de canal em sistemas MC CDMA (Multi Carrier Code Division Multiple Access) e MC DS CDMA (Multi Carrier Direct Sequence Code Division Multiple Access) em canais seletivos em frequência. Dois tipos de intevalos de guarda são considerados: Prefixo Cíclico CP (Cyclical Prefix) e Sufixo de Zeros ZP (Zero Padding) escolhidos por serem os mais populares na literatura. Inicialmente, a estimação de canal é assistida por símbolos piloto e baseada no critério de mínimo erro médio quadrático MMSE (Minimum Mean Square Error). São descritas expressões analíticas para as estimativas convencionais MMSE e para duas técnicas de melhoria das estimativas: aplicando uma matriz de projeção e aplicando uma restrição inicial. Na estimação cega de canal duas técnicas são estudadas para o enlace reverso do sistema MC DS CDMA, incorporando o intervalo de guarda do tipo ZP. A primeira técnica baseia-se na propriedade de ortogonalidade dos subespaços do sinal e do ruído e no método de potências. Na segunda técnica, a estimação de canal é baseada na técnica de casamento de correlação dos dados recebidos e os estimadores são obtidos por minimização de uma função custo. Essa função é definida como o quadrado da norma de Frobenius da matriz de erro resultante da comparação entre a matriz autocorrelação com a sua estimativa obtida por amostragem média. Os resultados simulados demonstraram que os métodos propostos para os algoritmos de estimação assistida e para os algoritmos de estimação cegos apresentam um compromisso desempenho versus complexidade satisfatório, permitem melhorar a qualidade dos respectivos estimadores derivados e revelaram que é possível obter ganho no desempenho de ambos os sistemas. === This work investigates the impact of techniques to improve the channel estimation in Orthogonal Multi Carrier CDMA (Code Division Multiple Access) Systems: MC CDMA (Multi Carrier Code Direct Multiple Access) and MC DS CDMA (Multi Carrier Direct Sequence Code Division Multiple Access) in frequency-selective channels. Two types of guard interval are considered, the zero padded (ZP) and cyclic prefix (CP) the most used in the literature. Initially, the channel estimation is assisted by pilot symbols and based in the minimum mean square error criterium. Analytical expressions for the mean square performance of the conventional estimator and two improved channel estimates: applying a projection matrix and applying a initial restriction are presented. In blind channel estimation two techniques are investigate for ZP MC DS-CDMA systems and alternatives methods are proposed. The first is based in subspace method and power techniques. The second is based in correlation matching and square minimization of the cost function; that is defined by the square Frobenius norm of the error matrix. This error matrix is obtained with matching the correlation matrix against its sample average estimated from the received data. The simulated results revel that the proposed assisted and blind methods achieve good performance with softer computational complexity in both systems.