Estimace kanálu a síťově kódované modulace pro parametrický H-MAC kanál v WPNC rádiových sítích

Abstract

Tato práce se zabývá estimací stavu kanálu v radiových sítích s WPNC. Cílem je estimátor fáze hierarchického MAC kanálu se dvěma zdroji, který nevyžaduje použití pilotních signálů. Estimace je prováděna pouze na základě znalosti hierarchických symbolů. Práce obsahuje odvození ML hierarchického estimátoru a jeho analýzu ve smyslu stanovení teoretického limitu rozptylu odhadů a vlastnosti estimační metriky. Na základě teoretických výsledků jsou navrženy konkrétní estimační algoritmy pro případy konstantní i proměnné fáze kanálu. Jejich vlastnosti jsou analyzovány pomocí numerických simulací. Na závěr je pomocí navrženého estimátoru, hierarchického demodulátoru a LDPC dekodéru utvořen kompletní frontend přijímače a na základě simulace vyhodnocená jeho bitová chybovost.

This thesis deals with the channel state estimation (CSE) in Wireless Physical Layer Network Coding (WPNC) radio networks. A non-pilot based estimator for a two-source H-MAC channel is presented. The channel phase parametrization is estimated based on hierarchical data decisions. We present the derivation of an maximum likelihood (ML) hierarchical data decision aided estimator and analyze its theoretical performance limit and properties of the resulting estimation metric. Based on the theoretical results we propose specific estimation algorithms for scenarios with both constant and varying channel phase parametrization and evaluate their performance using a simulation. Finally, using the CSE together with a hierarchical demodulator and LDPC decoder, we compose a complete working receiver front-end and evaluate its performance in terms of bit error rate.