Distribuições e estatisticas de ordem superior para o canal sem fio / Distributions and higher-order statistics for wireless channels
AUTOR(ES)
Gustavo Fraidenraich
DATA DE PUBLICAÇÃO
2006
RESUMO
Neste trabalho, uma nova distribuição de probabilidade amplamente geral, a distribuição α −η − κ − µ, é proposta. Esta distribuição contempla como casos particulares várias outras distribuições conhecidas na literatura, tais como Rayleigh, Rice, Nakagami-m, Hoyt, Weibull, α − µ (Gamma Generalizada) η − µ e κ − µ. Por conta de sua generalidade, todos os mais importantes ambientes de desvanecimento de curto prazo são modelados por esta distribuição. Além de prover a função densidade de probabilidade para o modelo α − η − κ − µ, os momentos e a função cumulativa de probabilidade também são encontrados. Este modelo geral é então especializado para quatro casos particulares, para os quais distribuições mais simples, mas ainda gerais, são encontradas: a α−η−µ, α − κ − µ, η − κ Simétrica e η − κ Assimétrica. Para esses casos, estimadores práticos baseados nos momentos são deduzidos. A aplicabilidade destes estimadores é verificada utilizando medidas de campo realizadas na Unicamp com um equipamento construído no laboratório Wisstek para este fim. Em seguida, estatísticas de ordem superior, em particular a taxa de cruzamento de nível e a duração média de desvanecimento, são encontradas de forma exata para os ambientes Hoyt e Weibull em sistemas de diversidade com M ramos desbalanceados, não idênticos e independentes utilizando os combinadores por ganho igual e por razão máxima. Neste trabalho, o resultado geral é validado através de simulações e redução das expressões gerais para casos em que os resultados já são conhecidos. Além disso, para alguns destes casos particulares, as expressões gerais são simplificadas e reduzidas a fórmulas fechadas. Estendendo esse último campo de investigação e seguindo um pioneiro trabalho da literatura, o qual abordou o caso Rayleigh, a taxa de cruzamento de nível e a duração média de desvanecimento são obtidas para ambientes Hoyt com dois ramos correlacionados. Nesta investigação, reformula-se a metodologia da literatura e obtém-se um procedimento geral para a análise da taxa de cruzamento de nível e duração média de desvanecimento em ambientes com apenas um cluster, com aplicação direta aos canais Rice, Weibull, η − κ Simétrica e η − κ Assimétrica. Finalmente, este trabalho propõe, de forma precursora, uma distribuição para a fase do canal Nakagami-m. Ao contrário do que, convencionalmente e por simplicidade, se postulava, a distribuição de fase é não uniforme e dependente de m, o que torna o modelo compatível com aqueles aproximados por Nakagami-m, nomeadamente Hoyt e Rice.
ASSUNTO(S)
variaveis aleatorias level crossing rates average fade durations phase distribution sistemas de comunicação sem fio distribuição (probabilidades) probabilidades rayleigh sistemas de telecomunicações
