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Detection in multiple-input-multiple-output (MIMO) wireless communication systems is a crucial procedure in receivers since the multiple access transmission schemes generate interference due to the simultaneous transmission along with the several antennas, unlike single-input-single-output (SISO) transmission schemes. Precoding is a technique in MIMO systems used to mitigate the effects of the channel over the received signal. Hence, it is possible to adjust continuously the transmitted information to reverse the effect of the wireless channel at the receiver side. In this work, linear sub-optimal detectors and precoders for massive MIMO (M-MIMO) systems are implemented, analyzed, and compared in terms of performance-complexity trade-off. It is also being considered numerical results in both channel scenarios: a) receiver and transmitter have perfect channel state information (CSI); b) complex channel coefficients are estimated with different levels of inaccuracy. Monte-Carlo simulations (MCS) reveal that linear zero-forcing (ZF) and minimum mean squared error (MMSE) massive MIMO detectors result in a certain robustness against multi-user interference when operating under low and medium system loading, L = K/M, thanks to the favourable propagation phenomenon arising in massive MIMO systems.

This article discusses computational implementation aspects and performance of a Bayesian methodology, namely particle filter (PF). The PF channel estimation technique is directly applied to the channel coefficients estimation of DS/CDMA systems. Simulation results for non-line-of-sight (NLOS) Rayleigh fading channel propagation have indicated that the bootstrap PF estimator is capable to provide RMSE in the range of [10-3 ; 10-2] for a wide range of multiple access interference (MAI) levels and signal-noise ratio (SNR), and still be able to offer robustness to near-far ratio (NFR) effect.

This work deals with power and spectrum allocation approaches for massive MIMO (M-MIMO) systems. An analysis is made to verify the efficiency of the solutions provided by schemes used for the spectral and energy efficiency (SE-EE) trade-off problem in massive antenna-based wireless communication systems. We first introduce the Geometry Based Stochastic Model (GBSM) channel model (One-ring model), describing the behavior of a uniform linear array of antennas (ULA) arrangement, revealing how the channel parameters affect the channel capacity. We also show that under this model, the SE still increases without boundary when the massive number of base-station (BS) antennas $M$ increases, provided that pilot contamination is substantially mitigated or eliminated but when the number of users equipment (UEs) $K$ increases with a fixed number of antennas in the BS, there is a increasing limitation from the combiners in mitigating the inter-user interference, making decoding difficult. The downlink (DL) M-MIMO scenario is analyzed, by introducing the generalized power allocation problem and derived the max-min fairness scheme from it. We propose a procedure to solve the max-min problem and

A demanda por maiores taxas de dados pode ser satisfeita pela melhoria da eficiência espectral fornecida pelos sistemas multiple-input multiple-output de larga escala. No entanto, a contaminação piloto continua a ser um problema fundamental para obter a eficiência espectral primordial em tais sistemas. Isto propiciou a pesquisa de diversos métodos para mitigar a contaminação piloto. Um desses procedimentos é baseado na coordenação das células, culminando em propostas com múltiplas fases de treinamento piloto. Este artigo tem como objetivo ampliar os resultados do trabalho original, através do qual os conceitos de grandes fases de treinamento piloto foram oferecidos. A avaliação de tal método foi realizada por meio de resultados numéricos mais compreensíveis, em que um grande número de antenas foi assumido e expressões mais rigorosas de eficiência espectral foram usadas. As abordagens de estimativa de canal baseadas em múltiplas fases de treinamento piloto foram consideradas problemáticas para implementação e uma solução desinteressante para superar a contaminação piloto; contradizendo os resultados apresentados no artigo original.

In this work key concepts on coding division multiple access (CDMA) communication systems have been discussed. The sequence selection impact on the performance and capacity of direct sequence CDMA (DS/CDMA) systems under AWGN and increasing system loading, as well as under multiple antennas channels was investigated.

Este trabalho analisa pela primeira vez o sincronismo e o controle caótico aplicados ao circuito eletrônico da partícula em mesa vibratória. Esta análise foi realizada a partir da implementação da técnica de sincronismo por realimentação de erro em sistemas de comunicação caóticos. A robustez do acoplamento entre os dois sistemas foi verificada experimentalmente nas condições de descasamento de parâmetros (sinal senoidal e sinal DC). Resultados experimentais comprovam a robustez destes sistemas em aplicações com requisitos de sincronismo entre transmissor e receptor.

This contribution analyses the performance of multiple-input-multiple-output (MIMO) detectors under correlated channels. Two MIMO detection principles, namely minimum mean squared error (MMSE) detector – with and without ordered successive interference cancellation (OSIC) – and the lattice reduction (LR) technique, are analysed and compared with the maximum likelihood (ML) limit under specific scenarios of interest: (a) increasing spectral efficiency, by increasing number of antennas; (b) increasing correlated fading channel indexes. In this context, the ML MIMO detector performance are used as reference in order to compare how the performances of those sub-optimal detectors are close to the optimum performance.

This paper analyzes the method of power allocation for wireless communication networks, limited by multiple access interference under fading Rayleigh channels. The method takes into account the statistical variation of the desired and interfering signals power and optimally and dynamically allocates the power resources in the system. This allocation is made being taken into account the restrictions imposed by the outage probability for each receiver/transmitter pair. Based on the Perron-Frobenius eigenvalue and geometric programming (GP) theories, some interesting results were found for the optimization problem analyzed. A GP is a special type of optimization problem that can be transformed in a non-linear convex optimization problem simply by the change of variables, and then to be globally solved. Also, an iterative method for fast convergence was shown to find the optimally power allocation seeking to minimize the outage probability in the communication.

This paper analyses and compares relay selection schemes in different topologies, whose goal work is to characterize each method according to its performance. Links in two-way channels are used to increase spectral efficiency of the system, and multiple relays are combined to increase the diversity order. The conclusions are based on simulations in different scenarios, with the trade-off complexity versus performance in all the methods.

This work explores the heuristic optimization algorithm based on ant colonies (ACO), deployed on complex optimization problems, aiming to achieve an iterative and feasible method which is able to solve NP and NP-Hard problems related to wireless networks. Furthermore, the convergence and performance of the Ant Colony Optimization algorithm for continuous domains are addressed through dozens of benchmark functions, which in turn, differ on each other regarding the number of dimensions and the difficulty w.r.t. the optimization (number of local optima). Finally, the applicability of the ACO is depicted in an minimum power control problem for CDMA networks.

The use of Pilates-based exercises for trunk strengthening has been reported in the literature. The objective of this study was to analyze and compare the electrical activity of the rectus abdominis and external oblique muscles during a traditional abdominal exercise program and an exercise program based on the Pilates method using a ball and an elastic band. The sample was composed of 10 healthy women, non-practitioners of Pilates, who performed the traditional abdominal exercise and roll-up with the ball and elastic band. The sign was normalized by the electromyographic peak of the dynamics activity and was adjusted for 2000 samples/s; the filter was set in a frequency band from 20 to 450 Hz. In the comparison between exercises, the external oblique muscle in the concentric phase had a higher recruitment in the roll-up with the ball (P =0.042). In the comparison between muscles in each exercise, the rectus abdominis showed a higher activation in the concentric phase (P = 0.009) and in the eccentric phase (P = 0.05) of the traditional abdominal exercise. Activation percentages ranged from 15% to 22%. The traditional abdominal exercise had the largest activation percentage.

Exercícios baseados no método Pilates são relatados na literatura para serem utilizados como proposta de fortalecimento de tronco. O objetivo deste estudo foi analisar e comparar a atividade elétrica dos músculos reto abdominal e oblíquo externo, durante um exercício de abdominal tradicional e um exercício baseado no método Pilatescom bola e com faixa elástica. A amostra foi composta por 10 mulheres saudáveis não praticantes de Pilates, que realizaram o exercício de abdominal tradicional e Roll-up com bola e faixa elástica. O sinal foi normalizado pelo pico eletromiográfico da atividade dinâmica e foram ajustados para 2000 amostras por segundo e o filtro em uma frequência de passagem de 20 a 450 Hz. Na comparação entre exercícios, o músculo oblíquo externo na fase concêntrica teve maior recrutamento no Roll-up com bola (P = 0,042). Na comparação entre os músculos em cada exercício, o reto abdominal teve maior ativação nas fases concêntrica (P =0,009) e excêntrica (P = 0,05) do abdominal tradicional. As porcentagens de ativação variaram de 15% a 22%. O exercício de abdominal tradicional teve a maior porcentagem de ativação.

In this work, the Verhulst model and the Perron-Frobenius theorem are applied on the power control problem which is a concern in multiple access communication networks due to the multiple access interference. This paper deals with the performance versus complexity tradeoff of both power control algorithm (PCA), as well as highlights the computational cost aspects regarding the implementability of distributed PCA (DPCA) version for both algorithms. As a proof-of-concept the DPCA implementation is carried out deploying a commercial point-floating DSP platform. Numerical results in terms of DSP cycles and computational time as well indicate a) feasibility of implementing the PCA-Verhulst model in 2G and 3G cellular systems; b) high computational cost for the PCA-Perron-Frobenius model.

The aim of this study was to compare the electromyographic indices of fatigue (slope of median frequency) calculated with the fast Fourier transform (FFT) and wavelet transform (WT) in trained and untrained individuals during cycle exercise. A second objective was to compare the variance of the spectral parameters (median frequency - MF) obtained by the FFT and WT during exercise. Twelve cyclists and non-cyclists performed a maximal incremental test to determine the peak power (Wp) and electromyographic activity of the vastus lateralis (VL), rectus femoris (RF), biceps femoris (BF), semitendinous (ST) and tibialis anterior (TA). Mean values of median frequency, determined by the FFT and WT, were used for the spectral analysis of the electromyographic signals of the studied muscles. The analyzed parameters were obtained for each time period corresponding to 0, 25, 50, 75, and 100% of total duration of the maximal incremental test. No statistically significant differences were found in the values of MF and electromyographic indices of fatigue between the two techniques (FT and WT) both in the cyclists and non-cyclists group (P>0.05). Regarding the MF variance, statistically significant differences were found in all analyzed muscles, as well as in different time periods, both in the cyclists and non-cyclists groups when comparing the FFT and WT techniques (P

This work provides a review on the main spatial modulation (SM) schemes, suitable to wireless communication systems. Performance, complexity and diversity gain of the three new spatial SM schemes suitable for multiple-input-multiple-output (MIMO) communication systems are analyzed: a) transmission scheme for spatial modulation (SM) scheme; b) space shift keying (SSK) scheme; c) generalized space shift keying (GSSK) scheme. These three schemes offer low complexity, higher data rate when compared to single-input-single-output (SISO) communication systems, as well as design flexibility, while exploits randomness characteristics of wireless communication channel for data transmission. The paper aims to explore the main features of those three SM schemes and to evaluate the inherent performance-complexity trade-off in order to determine which of those schemes results in a higher energy and spectral efficiencies.

Este trabalho analisa a redução da relação entre a potência de pico e potência média (PAPR) em sistemas com multiplexagem por divisão de frequência ortogonal (OFDM) sob a perspectiva da otimização heurística aplicada à topologia de transmissão por sequência parcial, visando a redução de sua complexidade computacional. Uma elevada PAPR em sinais OFDM acarreta em redução da eficiência energética dos amplificadores de alta potência (HPA) presentes no transmissor que, para evitar distorção no sinal amplificado, devem ter seu ponto de operação deslocado reduzindo a potência do sinal de entrada por um nível denominado input back-off (IBO). A técnica de transmissão por sequência parcial(PTS) para redução dos níveis de PAPR foi analisada e avaliada por meio de otimização heurística denominada enxame de partículas (PSO); os resultados foram comparados aos obtidos com o algoritmo PTS convencional (C-PTS) em termos da relação entre complexidade computacional e redução da PAPR obtida. Os resultados numéricos de simulação mostraram que ao utilizar o algoritmo PSOPTS é possível atingir resultados quase-ótimos em aproximadamente um quarto do tempo utilizado pelo C-PTS, tornando o primeiro mais adequado para utilização comercial, que usualmente envolvem sistemas robustos com um elevado número de subportadoras, o que necessariamente implica em uma alta PAPR.

The aim of this study was to compare the electromyographic indices of fatigue (slope of median frequency) calculated with the fast Fourier transform (FFT) and wavelet transform (WT) in trained and untrained individuals during cycle exercise. A second objective was to compare the variance of the spectral parameters (median frequency - MF) obtained by the FFT and WT during exercise. Twelve cyclists and non-cyclists performed a maximal incremental test to determine the peak power (Wp) and electromyographic activity of the vastus lateralis (VL), rectus femoris (RF), biceps femoris (BF), semitendinous (ST) and tibialis anterior (TA). Mean values of median frequency, determined by the FFT and WT, were used for the spectral analysis of the electromyographic signals of the studied muscles. The analyzed parameters were obtained for each time period corresponding to 0, 25, 50, 75, and 100% of total duration of the maximal incremental test. No statistically significant differences were found in the values of MF and electromyographic indices of fatigue between the two techniques (FT and WT) both in the cyclists and non-cyclists group (P>0.05). Regarding the MF variance, statistically significant differences were found in all analyzed muscles, as well as in different time periods, both in the cyclists and non-cyclists groups when comparing the FFT and WT techniques (P

This work analyzes the most common wireless cooperative network protocols, verifying potentialities and performance relative to the non cooperative methodology, also techniques that can maximize the performance, such as combining signal rules and relay selection. Furthermore, considerations are provided for the computational complexity of topologies, combining techniques and protocols of cooperative networks.

This work investigates issues concerning the computational complexity of multiuser receivers in direct sequence code division multiple access (DS/CDMA) systems based on heuristic techniques and implemented on commercial platform for digital signal processing (DSP) (Texas TMS320C6713). The multiuser detection algorithms which were implemented in baseband are based on the heuristic local search (LS) and simulated annealing (SA) approaches. Figures of merit regarding to the computational complexity increasing, due to the system loading increment (number of active users) are discussed, and a brief methodology for the design/implementation of the baseband receiver using DSP platform is presented as well.

O objetivo deste estudo foi investigar possíveis diferenças na análise espectral do sinal EMG dos músculos superficiais do quadríceps, entre as técnicas transformadas de Fourier de tempo curto (STFT) e contínua de Wavelet (CWT) do tipo db4 durante exercício submáximo de carga constante no cicloergômetro. Para tanto participaram do estudo 14 indivíduos do sexo masculino, saudáveis e fisicamente ativos (25,8 ± 3,3 anos; 82,1 ± 7,3 kg; 181,3 ± 5,5 cm) que foram submetidos a teste submáximo de carga constante (Tcons) com intensidade de esforço correspondente a 80% da carga máxima até exaustão voluntária. Os sinais EMG dos músculos vasto lateral (VL), vasto medial (VM) e reto femoral (RF) da perna direita foram coletados durante todo o Tcons para obtenção dos parâmetros: freqüência mediana (Fmed); índice de fadiga EMG (IFNslp) e variância da Fmed. Os resultados demonstraram não haver diferenças estatisticamente significantes para as variáveis Fmed, IFNslp e variância da Fmed nos músculos analisados e em diferentes períodos de tempo, quando comparadas as técnicas STFT e CWT (P>0,05). Assim, sugere-se a utilização de ambas as técnicas de análise em exercício submáximo de carga constante no cicloergômetro quando o objetivo é quantificar a fadiga muscular com os indicadores espectrais EMG.

This paper presents a methodology for accelerated development of solution associated to adaptive filtering using Matlab/Simulink, Code Composer Studio and DSK 6713 digital signal processing (DSP) technologies. The purpose of this methodology is to provide an efficient and rapid method to develop and test adaptive filters in DSPs. The methodology development represents a very important tool for the engineer in charge of design-simulation-implementation of adaptive filters. Another important benefit is that it avoids low level hardware work that can be tedious and time consuming. An example of application is presented in this paper in order to illustrate the feasibility of this methodology. The methodology is applied in order to implement an adaptive filter in the DSP platform. The project steps are discussed in details, including the methods of transforming the Matlab code into DSP code. The results are analyzed in terms of accuracy and convergence speed. The TMS320C6713 development kit supplied by Spectrum Digital Inc., that includes a float point DSP, was used to implement the adaptive filter.

The growing number of users of mobile communications networks and the scarcity of the electromagnetic spectrum make the use of diversity techniques and detection/decoding efficient, such as the use of multiple antennas at the transmitter and/or receiver, multiuser detection (MuD – Multiuser Detection), among others, have an increasingly prominent role in the telecommunications landscape. This paper presents a design methodology based on digital signal processors (DSP – Digital Signal Processor) with a view to the implementation of multiuser heuristics detectors in systems DS/CDMA (Direct Sequence Code Division Multiple Access). Heuristics detection techniques result in near-optimal performance in order to approach the performance of maximum-likelihood (ML). In this work, was employed the DSP development platform called the C6713 DSK, which is based in Texas TMS320C6713 processor. The heuristics techniques proposed are based on well established algorithms in the literature. The efficiency of the algorithms implemented in DSP has been evaluated numerically by computing the measure of bit error rate (BER). Finally, the feasibility of implementation in DSP could then be verified by comparing results from multiple Monte-Carlo simulation in Matlab, with those obtained from implementation on DSP. It also demonstrates the effective increase in performance and system capacity of DS/CDMA with the use of heuristic multiuser detection techniques, implemented directly in the DSP.

This work analyzes the Turbo and Convolutional codes strategies applied to the single-user detection (SuD) problem in multiple access systems DS/CDMA, in multipath slow Rayleigh channels. In this work, a new equation for the DS/CDMA channel reliability, obtained from Monte Carlo Simulations (MCS), is proposed. Comparison with the literature results and has indicated a superior performance in the high Eb/N0 regions; in other Eb/N0 regions the proposed equation has similar performance than those described in the literature. Additionally, this work makes an analysis of the complexity/memory requirements versus performance of DS/CDMA receivers considering turbo (CDMA2000) and Viterbi (IS-95) decoders.

In this work blind and group-blind (Bld-MuD and SBld-MuD, respectively) multiuser detectors (MuD) are analyzed from the point of view of the trade-off between performance versus complexity; specifically, the blind and group-blind detectors are characterized based on the direct inversion of correlation matrix (DMI), the minimum mean square error (MMSE) and hybrid SBld-MuD in the forms I and II. Monte Carlo simulations (MCS) were carried out in order to prove analytical performance, being evidenced the superiority of SBld-MuD detectors. The contribution of this work consists of the compared analysis of the performance degradation for the three detectors, considering errors in the estimates of the channel and system parameters. MCS results indicated the superiority of the detector Hybrid SBld-MuD I, considering errors in the carrier phase and channel coefficients (module and phase) estimates.

This work makes a review of the main Adaptives Multi-user Detectors (MuD-Adpt) for Direct Sequence - Code Division Multiple Access (DS-CDMA) systems. The MuD-Adpt based on Minimum Mean Square Error (MMSE) and Decorrelator (MuD-Dec) are focused. Multi-user detectors show great resistance to the near-far effect and combat effectively the Multiple Access Interference (MAI). Comparative numeric results characterize the substantial performance improvement of those detectors in relation to the matched filter conventional receiver (Conv).

In this paper, the particles swarm optimization technique, recently published in the literature, and applied to Direct Sequence/Code Division Multiple Access systems (DS/CDMA) with multiuser detection (MuD) is analyzed, evaluated and compared. The Swarm algorithm efficiency when applied to the DS-CDMA multiuser detection (Swarm-MuD) is compared through the tradeoff performance versus computational complexity, being the complexity expressed in terms of the number of necessary operations in order to reach the performance obtained through the optimum detector or the Maximum Likelihood detector (ML). The comparison is accomplished among the genetic algorithm, evolutionary programming with cloning and Swarm algorithm under the same simulation basis. Additionally, it is proposed an heuristics-MuD complexity analysis through the number of computational operations. Finally, an analysis is carried out for the input parameters of the Swarm algorithm in the attempt to find the optimum parameters (or almost-optimum) for the algorithm applied to the MuD problem.

This work analyses a combinatorial optimization technique based on genetic algorithm (GA) applied to the multiuser detection problem (MuD) in multirate DS/CDMA systems by multiple codes in multipath fading channels. Monte Carlo simulation (MCS) results, in two multirate conditions, showed that the detection based on GA is a viable option when compared with the optimum MuD (OMuD). The genetic algorithm complexity is determined and compared with the OMuD based on the required number of computational operations, showing an expressive improvement in terms of complexity-performance tradeoff when compared with Rake receiver.

In this paper the continuous dynamic model of Verhulst is used. It had been initially elaborated to describe the population growth of biological species with food restriction and physical space, in order to synthesize a new distributed power control algorithm (DPCA), applicable in direct sequence code division multiple access (DS-CDMA) systems. The discretization of the corresponding differential equation is accomplished via numeric integration Euler method (NIE). The properties of the proposed recursive algorithm, as Euclidian distance from optimum vector after convergence, convergence speed, normalized mean squared error (NSE), average power consumption per user and implementation complexity, are investigated through simulations. The simulation results are confronted with the other DPCAs: the classic algorithm derived by Foschini and Miljanic and the sigmoidal by Uykan and Koivo. With estimate errors, the proposed DPCA showed smaller discrepancy from the optimum power vector allocation after convergence and better convergence. Additionally, the Gerchgorin Circles theory (GC) is applied for the feasibility of the power allocation problem.

Simplified and relatively accurate BER (Bit Error Rate) expressions were obtained in this work, for the Decorelator and MMSE over AWGN and Flat Rayleigh channels. Analysis of the expressions validity is made comparing analytically obtained results with those obtained through Monte-Carlo simulation (MCS).

The characteristics of the main heuristic algorithms based on genetic evolution theory and local search, applied to a DS/CDMA multi-user detection problem in Flat Rayleigh fading channel, are shown. The algorithms comparisons through the performance versus computational complexity tradeoff are carried out. The computational complexity is established in terms of the number of operations to reach the Maximum Likelihood (ML) performance. The estimation error effects on the performance are also considered.

In this work Walsh-Hadamard, QS-Sequence, Optimal PN, PS and SP spreading sequences characteristics are compared. The comparison is accomplished analyzing the correlation properties and performance of conventional receiver using each one of the sequences in AWGN channels and loads of similar systems in quasi-synchronous condition.

Neste trabalho, o modelo de Verhulst e o teorema de Perron-Frobenius são aplicados ao problema de controle de potência em redes de comunicação de múltiplo acesso móveis limitadas por interferência. Analisa-se o compromisso desempenho-complexidade de ambos os algoritmos de alocação de potência (PCA - power control algorithm), bem como são enfatizados aspectos relativos aos custos computacionais inerentes à possibilidade de implementação desses dois métodos no modo distribuído (DPCA - distributed PCA). Como prova-de-conceito, a implementação dos algoritmos é realizada em uma plataforma DSP comercial de ponto flutuante. Os resultados em termos de número de ciclos e tempo de processamento indicam a) viabilidade de implementação do PCA-Verhulst em sistemas celulares 2G e 3G; b) elevado custo computacional para o PCA-Perron-Frobenius.

Este trabalho faz uma revisão dos principais esquemas de modulação espacial para sistemas de comunicação sem fio. São analisados o desempenho, a complexidade e o ganho de diversidade de três esquemas relativamente novos para sistemas com múltiplas antenas no transmissor e receptor (MIMO): a) esquema de transmissão por modulação espacial (SM); b) modulação por chaveamento espacial (SSK); c) modulação por chaveamento espacial generalizado (GSSK). Estes três esquemas oferecem baixa complexidade de implementação, maior taxa de dados quando comparado a sistemas com uma única antena no transmissor e no receptor (SISO), bem como oferecem flexibilidade de projeto, enquanto fazem uso das características aleatórias do canal de comunicação para transmissão de dados. O trabalho tem por objetivo explorar as principais características destes três esquemas e avaliar o compromisso desempenho-complexidade para determinar qual dos esquemas de modulação espacial apresenta maior potencialidade em termos de eficiência em potência e espectral.

Este trabalho analisa os principais protocolos em redes sem fio cooperativas, buscando verificar potencialidades e desempenho das mesmas em relação à metodologia não cooperativa, além de técnicas que possam maximizar o desempenho, como por exemplo regras de combinação de sinal e seleção de relays. São feitas considerações acerca da complexidade computacional envolvida tanto nas topologias quanto nas técnicas de combinação e protocolos empregados nas redes cooperativas.

Este trabalho investiga questões de relativas à complexidade computacional de receptores multiusuários em sistemas de múltiplo acesso por divisão de código e sequência direta (DS/CDMA - direct sequence/code division multiple access) baseados em técnicas heurísticas de detecção e implementados a partir de plataforma de processamento digital de sinais (DSP - digital signal processing) comercial. Os algoritmos de detecção multiusuários heurísticos implementados em banda-base foram baseados no princípio heurístico de busca local (LS - local search) e por recozimento simulado (SA - simulated annealing). São discutidas figuras de mérito relativas ao incremento da complexidade computacional em função do aumento da carga de processamento (neste caso, número de usuários ativos no sistema DS/CDMA), bem como apresentado brevemente a metodologia de projeto/implementação do receptor em banda-base utilizando plataforma DSP.

Este artigo apresenta uma metodologia para o desenvolvimento acelerado de soluções em aplicações envolvendo filtragem adaptativa a partir do uso das tecnologias Matlab/Simulink, Code Composer Studio e do kit de desenvolvimento DSK 6713 para DSP. O propósito desta metodologia é fornecer um método eficiente e rápido para implementar e testar filtros adaptativos em DSPs. A metodologia apresentada aqui consiste de ferramentas essenciais ao projeto, simulação e implementação de filtros adaptativos. Outro benefício importante é que evita o trabalho de baixo nível em hardware que pode ser tedioso e consumir um tempo excessivo de projeto. Um exemplo de aplicação é apresentado neste artigo para demonstrar a factibilidade da metodologia proposta. Em seguida, a metodologia de projeto é empregada na obtenção de um filtro adaptativo em DSP. Descreve-se em detalhes a seqüência de etapas para esta implementação, incluindo o procedimento de transformação do código Matlab para o código DSP. Os resultados são então analisados em termos de precisão/exatidão e velocidade de convergência do filtro implementado. O kit de desenvolvimento TMS320C6713 da empresa Spectrum Digital Inc, o qual inclui um processador digital de sinais com operações em ponto flutuante, foi empregado na implementação do filtro adaptativo.

O crescente aumento do número de usuários de redes de comunicações móveis e a escassez do espectro eletromagnético fazem com que o emprego de técnicas de diversidade e a detecção/decodificação eficientes, tais como o emprego de múltiplas antenas no transmissor e/ou no receptor, detecção multiusuário (MuD – Multiuser Detection), entre outras, tenham um papel cada vez mais preponderante no cenário das telecomunicações. Este trabalho apresenta uma metodologia de projeto baseada em processadores digitais de sinais (DSP – Digital Signal Processor), tendo em vista a implementação de detectores multiusuário heurísticos em sistemas DS/CDMA (Direct Sequence Code Division Multiple Access). Técnicas de detecção heurísticas resultam em desempenho quase-ótimos, no sentido de se aproximarem do desempenho de máxima-verossimilhança (ML). Neste trabalho, empregou-se plataforma de desenvolvimento em DSP denominada DSK C6713, a qual está baseada no processador Texas TMS320C6713. As técnicas heurísticas implementadas baseiam-se em algoritmos bem estabelecidos na literatura. A eficiência dos algoritmos implementados em DSP foi avaliada numericamente via cômputo da medida da taxa de erro de bit (BER). Finalmente, a viabilidade da implementação em DSP pôde então ser comprovada através da comparação de vários resultados de simulação Monte-Carlo em MatLab, com aqueles obtidos diretamente da implementação em DSP. Demonstra-se ainda o efetivo aumento de desempenho e de capacidade do sistema DS/CDMA com a utilização de técnicas de detecção heurística multiusuário, implementadas diretamente em DSP.

Neste trabalho analisa as estratégias de codificação turbo e convolucional aplicadas ao problema da detecção uniusuário (SuD - Single User Detection) em sistemas de múltiplo acesso DS/CDMA (Direct Sequence/Code Division Multiple Access) considerando canais de multipercurso com desvanecimento lento e seletivo em freqüência. Neste trabalho, propõe-se uma nova equação para o fator de confiabilidade do canal DS/CDMA, obtida a partir de resultados de desempenho de simulação Monte Carlo (MCS). Comparações com resultados da literatura indicaram superioridade de desempenho utilizando a equação proposta na região de alta, Eb/N0 e similaridade de desempenho para as demais regiões de Eb/N0 em relação aos resultados relatados na literatura. Adicionalmente, este trabalho faz uma análise do compromisso complexidade/requisito de memória versus desempenho de receptores DS/CDMA considerando decodificadores turbo (no contexto do padrão CDMA2000) e de Viterbi (no contexto do padrão IS-95).

Neste trabalho são analisados detectores multiusuários (MuD) cegos e grupo-cegos (Bld-MuD e SBld-MuD, respectivamente) do ponto de vista do compromisso desempenho versus complexidade; especificamente, são caracterizados os detectores cegos e grupo-cegos baseados na inversão direta de matriz de correlação (DMI), no erro médio quadrático mínimo (MMSE) e os SBld-MuD híbridos nas formas I e II propostos em (H.-MADSEN; WANG, 2002). Simulações Monte Carlo (MCS) foram realizadas tendo em vista comprovar os resultados analíticos de desempenho, evidenciando-se a superioridade de desempenho do detector SBld-MuD. A contribuição deste trabalho consiste na análise comparada da degradação de desempenho dos três detectores, considerando erros nas estimativas dos parâmetros fase de portadora e coeficientes de canal Rayleigh (módulo e fase). Resultados MCS indicaram a superioridade de desempenho do detector SBld-MuD híbrido I na presença de erros nas estimativas dos três parâmetros.

Este trabalho faz uma revisão dos principais detectores multiusuários adaptativos ((MuD-Adpt) subótimos para sistemas DS-CDMA (Direct Sequence - Code Division Multiple Access). São enfocados os detectores adaptativos baseados no erro quadrático médio mínimo (MMSE - Minimum Mean Square Error) e os de descorrelação (MuD-Dec). Detectores multiusuários apresentam ótima resistência ao efeito perto-longe (near-far effect) e combatem efetivamente a interferência de múltiplo acesso (MAI). Resultados numéricos comparativos caracterizam o aumento substancial de desempenho desses detectores adaptativos em relação ao receptor convencional com filtro casado (Conv).

Neste trabalho, é analisada, avaliada e comparada a técnica heurística evolucionária de otimização baseada no movimento buliçoso de partículas (Swarm), aplicada ao problema da detecção ao multiusuário (MuD – Multiuser Detection) em sistemas DS/CDMA (Direct Sequence/Code Division Multiple Access). Compara-se a eficiência do algoritmo de otimização ao Swarm aplicado à detecção multiusuário DS-CDMA (Swarm-MuD) por meio do compromisso desempenho versus complexidade computacional. A complexidade é expressa em termos do número de operações necessárias para se alcançar o desempenho obtido pelo detector ótimo ou de máxima verossimilhança, ML (Maximum Likelihood). A comparação é realizada entre os algoritmos genético, programação evolucionária com clonagem e o Swarm sob uma mesma base de simulação. Adicionalmente, é proposta uma análise de complexidade para os algoritmos MuD-heurísticos, cujo parâmetro é o número de operações computacionais. Finalmente, é feita uma análise dos parâmetros de entrada do algoritmo de otimização Swarm, na tentativa de encontrar parâmetros otimizados (ou quase-ótimos) para o algoritmo aplicado ao problema MuD.

Este trabalho analisa uma técnica de otimização combinatória baseada em algoritmo genético (GA) aplicada ao problema da detecção ao multiusuário (MuD) em sistemas DS/CDMA multitaxa por códigos múltiplos (MC) em canais com desvanecimento multipercurso. Resultados de desempenho via simulação ao Monte Carlo (MCS), em duas situações de carregamento multitaxa, indicaram convergência próxima ao limite do detector multiusuário ótimo (OMuD). A complexidade computacional do algoritmo genético, em termos do número de operações necessárias para se atingir a convergência, é encontrada e comparada à do OMuD, indicando um expressivo ganho em termos de compromisso complexidade-desempenho em relação ao ao receptor convencional (Rake).

Neste artigo, utiliza-se o modelo dinâmico contínuo de Verhulst, elaborado inicialmente para descrever o crescimento populacional de espécies biológicas com restrição de alimento e espaço físico, na síntese de um novo algoritmo de controle de potência distribuído (DPCA, Distributed Power Control Algorithm),aplicável em sistemas de múltiplo acesso por divisão de código (DS-CDMA, Direct Sequence-Code Division Multiple Access). Realiza-se a discretização da equação diferencial correspondente por meio do método de Euler de integração numérica (NIE, Numerical Integration Euler Method). São investigadas via simulações computacionais as propriedades do algoritmo recursivo assim obtido, como distância Euclidiana do vetor ótimo em regime, velocidade de convergência, erro quadrático médio normalizado (NSE, Mean Normalized Squared Error) na condição de regime, consumo médio de potência por usuário e complexidade de implementação. Os resultados são confrontados com resultados de simulações análogas para o algoritmo clássico de Foschini e Miljanic e o sigmoidal de Uykan e Koivo. Na presença de erros de estimação, o DPCA proposto apresentou menor discrepância em regime em relação ao vetor ótimo e maior velocidade de convergência. Adicionalmente, aplica-se a teoria dos Círculos de Gerschgorin (GC) na determinação de condições suficientes para que o problema de alocação de potência seja factível.

Neste trabalho, são apresentados os principais algoritmos heurísticos baseados na teoria da evolução genética e de busca local. Esses algoritmos são aplicados ao problema da detecção multiusuário (MuD) para sistemas DS/CDMA em canais com desvanecimento Rayleigh Plano. A eficiência destes algoritmos é comparada através do compromisso desempenho versus complexidade computacional. A complexidade computacional é determinada em termos do número de operações necessárias para se alcançar o desempenho ML (ou muito próximo). Analisa-se, também, a perda de desempenho quando há ocorrência de erros na estimativa do canal.

Neste trabalho foram obtidas expressões simplificadas e relativamente precisas para a BER (Bit Error Rate) para os principais detectores multi-usuários lineares (Convencional, Descorrelacionador e MMSE) síncronos e assíncronos em canais AWGN e Rayleigh Plano. Faz-se uma análise da validade das expressões analíticas através de resultados de desempenho via simulação Monte-Carlo (MCS).

Neste trabalho são comparadas características dos conjuntos de seqüências de espalhamento Walsh- Hadamard, seqüências QS, PN Ótima, PS e SP. A comparação é realizada pela análise das propriedades de correlação e o desempenho do receptor convencional. Cada um dos conjuntos de seqüências em canal AWGN utiliza carregamentos similares e condição de quase sincronismo.