Modelado en frecuencia del canal UWB y su aplicación en el análisis de técnicas de modulación adaptativa en sistemas MB-OFDM UWB para redes WPAN

Abstract

En esta tesis doctoral se plantea la mejora de la capacidad de transmisión en las redes HDR-WPAN ( redes WPAN con elevada tasa binaria) empleando el estándar MB-OFDM (OFDM sobre múltiples bandas) en canales UWB con modulación adaptativa realizando una adaptación discreta de la tasa de bits transmitidos por subportadora. La tesis comienza con un análisis en el dominio del tiempo y de la frecuencia de los dos modelos de canal UWB propuestos en IEEE: IEEE 802.15.3a y 802.15.4a. El objetivo consiste en determinar la distribución estadística que mejor se aproxima a la amplitud de cada una de las subportadoras, para posteriormente definir la métrica a emplear en la evaluación del estado y dinámica del canal UWB. En la modulación adaptativa se requiere que el transmisor se adapte a la variabilidad del canal. El análisis se puede realizar de dos formas: - Asumiendo adaptación perfecta (estimación ideal), lo que implica que el transmisor siempre conoce la dinámica y estructura del canal. - Considerando un error (estimación imperfecta del canal) en la adaptación debido a la incertidumbre en el conocimiento del canal. El método de estimación del canal UWB empleado en la tesis se fundamenta en el conocimiento del coeficiente de correlación en potencia entre las subportadoras de datos y la subportadora piloto. A partir de la información sobre el estado del canal, u una vez definida la métrica que permite su evaluación, se calculan las prestaciones de la modulación adaptativa. Esta evaluación se realiza a través de expresiones cerradas para la capacidad media, la probabilidad de error de bit media y la probabilidad de bloqueo, así como la obtención de la distribución y estadísticos del error de estimación en el caso de estimación imperfecta del canal. Por otro lado, a partir de la distribución estadística de la amplitud de cada una de las subportadoras en frecuencia del canal UWB, se obtienen resultados respecto a la variación de potencia del canal en función del ancho de banda .