Estimación robusta de canales de comunicaciones de ultra banda ancha
Barra lateral del artículo
Queda autorizada la reproducción total o parcial de los contenidos de la revista con finalidades educativas, investigativas o académicas siempre y cuando sea citada la fuente. Para poder efectuar reproducciones con otros propósitos, es necesario contar con la autorización expresa del Sello Editorial Universidad de Medellín.
Contenido principal del artículo
Resumen
Los sistemas UWB (ultra-wide band) transmiten señales a baja potencia a través de canales de comunicaciones que operan en entornos cerrados y en distancias cortas, lo que origina múltiples trayectorias de propagación. Además, el ruido que afecta a estos canales se puede caracterizar mediante el uso de modelos estadísticos de colas más pesadas que las exhibidas por la distribución gaussiana. En este artículo, se propone un enfoque robusto para la estimación de los parámetros de los canales UWB basado en la mediana ponderada. Específicamente, se desarrolla un algoritmo de búsqueda voraz que aprovecha la característica poco densa de la respuesta impulsiva del canal, donde las ganancias y los retardos de los canales relevantes se determinan aplicando la mediana ponderada sobre una versión escalada y desplazada de la señal recibida. El algoritmo propuesto se evalúa usando extensas simulaciones en las que el rendimiento del algoritmo propuesto supera el desempeño del algoritmo de búsqueda voraz tradicional para diferentes niveles de ruido impulsivo.
Detalles del artículo
Citas
[1] K. Siwiak, Ultraâ€Wideband Radio, Nueva York: John Wiley and Sons, 2004.
[2] A. Ritcher, et al., 'Maximum likelihood channel parameter estimation from multidimensional channel sounding measurements,' presentado en 2003 IEEE Vehicular Technology Conference, Orlando, 2003.
[3] S.F. Cotter y B.D. Rao, 'Sparse channel estimation via matching pursuit with application to equalization,' IEEE Transactions on Communications, vol. 50, n.° 3, pp. 374-377, 2002.
[4] M. Sharp y A. Scaglione, A., 'Estimation of sparse multipath channels,' presentado en Military Communications Conference, San Diego, 2008.
[5] J. Paredes et al., 'Ultra-wideband compressed sensing: Channel estimation,' IEEE Journal of Selected Topics in Signal Processing, vol. 1, n.° 3, pp. 383-395, 2007.
[6] H. El Ghannudi et al., 'α-stable interference modeling and Cauchy receiver for an IR-UWB ad hoc network,' IEEE Transactions on Communications, vol. 58, n.° 6, pp. 1748-1757, 2010.
[7] RC Qiu et al., (2005). 'Ultra-wideband for multiple access communications,' IEEE Communications Magazine, vol. 43, n.° 2, pp. 80-87, 2005.
[8] H. Arslan et al., Ultra wideband wireless communication, Nueva York: John Wiley and Sons, 2006.
[9] TK Liu et al., 'Compressed sensing maximum likelihood channel estimation for ultrawideband impulse radio,' presentado en IEEE International Conference on Communications, Dresden, 2009.
[10] FM Naini et al., 'Compressive sampling of pulse trains: Spread the Spectrum,' presentado en IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing, Taipei, 2009.
[11] V. Lottici et al., 'Channel estimation for ultra-wideband communications,' IEEE Journal on selected areas in communications, vol. 20, n.° 9, pp. 1638-1645, 2002.
[12] G. Gui et al., 'Sparse multipath channel estimation using compressive sampling matching pursuit algorithm,' presentado en IEEE Vehicular Technology Socety Asia Pacific Wireless Communications Simposium, Taiwan, 2010.
[13] B. S. Kim et al., 'A comparative analysis of optimum and suboptimum rake receivers in impulsive UWB environment' IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol. 55, n.° 6, pp. 1797-1804, 2006.
[14] H. Hashemi, 'The indoor radio propagation channel' IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol. 11, n.° 7, pp. 943-968, 1993.
[15] J. Paredes y G. Arce, 'Compressive sensing signal reconstruction by weighted median regression estimates' IEEE Transactions on Signal Processing, vol. 59, n.° 6, pp. 2585-2601, 2011.
[16] J. Foerster, Ed., 'Channel modeling sub-committee report final,' IEEE P802. 15 Working Group for Wireless Personal Area Networks (WPANs), IEEE P802. 15-02/490r1-SG3a, 2003.
[17] J. Gonzalez et al., 'Zero-order statistics: a mathematical framework for the processing and characterization of very impulsive signals,' IEEE Transactions on Signal Processing, vol. 54, n.° 10, pp. 3839-3851, 2006.