Indice
1 Introduzione 1
1.1 Motivazione . . . . 2
1.2 Sommario della tesi . . . . 3
2 MIMO 5 2.1 Antenne multiple nei sistemi wireless . . . . 5
2.1.1 Guadagno di Array (Array Gain) . . . . 6
2.1.2 Guadagno di diversit`a (Diversity Gain) . . . . 7
2.1.3 Spatial Multiplexing . . . . 7
2.2 Modello di un sistema MIMO . . . . 8
2.2.1 Modelli di trasmettitori e di ricevitori . . . 10
2.3 Architetture Space-Time . . . 12
2.3.1 Space-Time Diversity Coding . . . 12
2.3.2 Spatial Multiplexing . . . 13
2.3.3 Spatial Multiplexing codificato . . . 15
2.4 Ricevitori per Spatial Multiplexing . . . 17
2.4.1 Rivelatore a massima verosimiglianza . . . 17
2.4.2 Rivelatore Zero Forcing . . . 18
2.4.3 Rivelatore MMSE . . . 19
2.4.4 Rivelatore BLAST . . . 21
2.4.5 Rivelatore Ordered BLAST . . . 22
i
ii INDICE
2.4.6 Modello di un segnale MIMO campionato . . . 23
2.5 MIMO-OFDM . . . 25
3 Modello del canale 29 3.1 Modello di canale SISO . . . 29
3.1.1 Canale Statico . . . 31
3.1.2 Canale tempo-variante . . . 33
3.2 Modello di canale MIMO . . . 35
3.2.1 Modello di scattering fisico . . . 36
3.2.2 Canale SIMO . . . 38
3.2.3 Canale MISO . . . 39
3.2.4 Canale MIMO . . . 40
3.3 Modello del canale impiegato . . . 42
3.3.1 Modello di canale MIMO-OFDM . . . 44
4 Modulazione OFDM 47 4.1 Modulazione multiportante . . . 47
4.2 Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) . . . 49
4.3 Implementazione della tecnica OFDM . . . 52
5 Equalizzatore frequenziale per reti asincrone MIMO-OFDM multiutente 57 5.1 Introduzione . . . 58
5.2 Modello del sistema . . . 60
5.2.1 Struttura del trasmettitore . . . 61
5.2.2 Struttura del ricevitore . . . 62
5.2.3 Moedllo del segnale . . . 63
5.3 Conseguenze del ritardo di propagazione . . . 65
5.4 Rivelatore MMSE (Minimum mean square error) . . . 68
5.5 Risultati numerici . . . 72
INDICE iii
5.5.1 Parametri del sistema . . . 72
5.5.2 Valutazione delle prestazioni . . . 73
6 Beamforming per reti asincrone MIMO-OFDM multiutente 81 6.1 Modello del sistema . . . 82
6.1.1 Struttura del trasmettitore . . . 82
6.1.2 Struttura del ricevitore . . . 82
6.2 Algoritmi di pre-processing a RF . . . 83
6.2.1 Algoritmo basato sulle statistiche di canale . . . 84
6.3 Unit`a di spatial demultiplexing . . . 89
6.4 Risultati numerici . . . 90
6.4.1 Parametri del sistema . . . 90
6.4.2 Valutazione delle prestazioni . . . 90
iv INDICE
