Εργαστήριο Επεξεργασίας Σηµάτων και Τηλεπικοινωνιών Κινητά ίκτυα Επικοινωνιών Ακαδηµαϊκό Ετος

Σχετικά έγγραφα
Εργαστήριο Επεξεργασίας Σηµάτων και Τηλεπικοινωνιών Κινητά ίκτυα Επικοινωνιών

ΣΤΟΧΑΣΤΙΚΑ ΣΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ

Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής

Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής

Κινητά Δίκτυα Επικοινωνιών. Συμπληρωματικό υλικό. Προσαρμοστική Ισοστάθμιση Καναλιού

Εξομοίωση Τηλεπικοινωνιακού Συστήματος Βασικής Ζώνης

Ακαδηµαϊκό Έτος , Εαρινό Εξάµηνο ιδάσκων Καθ.: Νίκος Τσαπατσούλης

Εισαγωγή στα Προσαρµοστικά Συστήµατα

Εισαγωγή. Προχωρημένα Θέματα Τηλεπικοινωνιών. Ανάκτηση Χρονισμού. Τρόποι Συγχρονισμού Συμβόλων. Συγχρονισμός Συμβόλων. t mt

Εφαρµογές Προσαρµοστικών Συστηµάτων: Καταστολή ηχούς, Ισοστάθµιση καναλιού και ανίχνευση συµβόλων

Κινητά Δίκτυα Επικοινωνιών

Στα πλαίσια αυτής της άσκησης θα υλοποιηθούν στην αναπτυξιακή κάρτα TMS320C6711. Iσοστάθμιση τηλεπικοινωνιακού καναλιού.

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ. Εργαστήριο 8 ο. Αποδιαμόρφωση PAM-PPM με προσαρμοσμένα φίλτρα

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα ΙΙ

Παρουσίαση Νο. 6 Αποκατάσταση εικόνας

Προσαρµοστικοί Αλγόριθµοι Υλοποίησης Βέλτιστων Ψηφιακών Φίλτρων: Ο αναδροµικός αλγόριθµος ελάχιστων τετραγώνων (RLS Recursive Least Squares)

EΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΨΗΦΙΑΚΗΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΗΜΑΤΩΝ. Γραµµική Εκτίµηση Τυχαίων Σηµάτων

ΕΕ725 Ειδικά Θέµατα Ψηφιακών Επικοινωνιών 4η διάλεξη

προβλήµατος Το φίλτρο Kalman διαφέρει από τα συνηθισµένα προβλήµατα ΜΕΤ σε δύο χαρακτηριστικά: παραµέτρων αγνώστων

Ψηφιακή Επεξεργασία και Ανάλυση Εικόνας Ενότητα 5 η : Αποκατάσταση Εικόνας

Βέλτιστα Ψηφιακά Φίλτρα: Φίλτρα Wiener, Ευθεία και αντίστροφη γραµµική πρόβλεψη

Πανεπιστήμιο Πατρών Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών. Διάλεξη 5

ΕΛΕΓΧΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ

E[ (x- ) ]= trace[(x-x)(x- ) ]

Εργασία στο µάθηµα Ανάλυση εδοµένων

Λύσεις Θεµάτων Εξεταστικής Ιανουαρίου 2009 Mάθηµα: «Ψηφιακές Επικοινωνίες» G F = 0.8 T F = 73 0 K

Κινητά Δίκτυα Υπολογιστών

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

ΦΙΛΤΡΟ KALMAN ΔΙΑΚΡΙΤΟΥ ΧΡΟΝΟΥ

x y max(x))

Εξίσωση Τηλεπικοινωνιακών Διαύλων

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Το μοντέλο Perceptron

Ψηφιακές Τηλεπικοινωνίες. Βέλτιστος Δέκτης

ΕΕ728 Προχωρηµένα Θέµατα Θεωρίας Πληροφορίας 12η διάλεξη

Περιεχόµενα διαλέξεων 2ης εβδοµάδας

Προσαρµοστικοί Αλγόριθµοι Υλοποίησης Βέλτιστων Ψηφιακών Φίλτρων: Οαλγόριθµος Least Mean Square (LMS)

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

Γενική εικόνα τι είναι σήµα - Ορισµός. Ταξινόµηση σηµάτων. Βασικές ιδιότητες σηµάτων. Μετατροπές σήµατος ως προς το χρόνο. Στοιχειώδη σήµατα.

Kalman Filter Γιατί ο όρος φίλτρο;

Στοχαστικά Σήματα και Τηλεπικοινωνιές

WDM over POF ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΣΤΟ ΔΙΚΤΥΟ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΚΙΝΗΤΗΣ ΤΗΛΕΦΩΝΙΑΣ

Συνέλιξη Κρουστική απόκριση

ΣΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. Εισαγωγή στα Σήµατα Εισαγωγή στα Συστήµατα Ανάπτυγµα - Μετασχηµατισµός Fourier Μετασχηµατισµός Z

Στατιστική Επεξεργασία Σήµατος για Τηλεπικοινωνίες

E [ -x ^2 z] = E[x z]

QR είναι ˆx τότε x ˆx. 10 ρ. Ποιά είναι η τιµή του ρ και γιατί (σύντοµη εξήγηση). P = [X. 0, X,..., X. (n 1), X. n] a(n + 1 : 1 : 1)

Σύνδεση με τα Προηγούμενα. Προχωρημένα Θέματα Τηλεπικοινωνιών. Εισαγωγή (2) Εισαγωγή. Βέλτιστος Δέκτης. παρουσία AWGN.

Ψηφιακές Τηλεπικοινωνίες

ΕΕ725 Ειδικά Θέµατα Ψηφιακών Επικοινωνιών 7η διάλεξη

ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΞΙΣΩΣΕΩΝ

ΕΛΕΓΧΟΣ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5. ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗ ΔΙΕΡΓΑΣΙΑΣ ΠΡΟΣΑΡΜΟΣΤΙΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ (Process Identifications)

Προσαρµοστικοί αλγόριθµοι στο πεδίο της συχνότητας: ΟταχύςLMS (Fast Least Mean Square - FLMS)

2. ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. Γενικά τι είναι σύστηµα - Ορισµός. Τρόποι σύνδεσης συστηµάτων.

Μέρος V. Ανάλυση Παλινδρόμηση (Regression Analysis)

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΜΑΚΕ ΟΝΙΑΣ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΩΝ ΚΑΙ ΚΟΙΝΩΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΝΕΥΡΩΝΙΚΑ ΙΚΤΥΑ

ΛΥΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗΣ ΠΕΡΙΟ ΟΥ ΙΟΥΝΙΟΥ 2004., η οποία όµως µπορεί να γραφεί µε την παρακάτω µορφή: 1 e

ΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Προσαρµοστικες Τεχνικες για εκτες Τυπου V BLAST σε συστηµατα MIMO

Stochastic Signals Class Estimation Theory. Andreas Polydoros University of Athens Dept. of Physics Electronics Laboratory

Μέθοδος Σηµειακής Προσαρµογής Least Squares Collocation

Μέθοδος Σηµειακής Προσαρµογής Least Squares Collocation

Μια εισαγωγή στο φίλτρο Kalman

Ο Βέλτιστος Φωρατής. Σεραφείµ Καραµπογιάς

Εφαρµογες Της Ψηφιακης Επεξεργασιας Σηµατων. Εκτιµηση Συχνοτητων Με ΙδιοΑναλυση του Μητρωου ΑυτοΣυσχετισης

Στοχαστικά Σήµατα και Εφαρµογές. ιδάσκων: Ν. Παπανδρέου (Π.. 407/80) Πανεπιστήµιο Πατρών ΤµήµαΜηχανικώνΗ/Υ και Πληροφορικής

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΘΕΩΡΙΑ ΣΗΜΑΤΩΝ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΣΤΗΝ ΟΙΚΟΝΟΜΕΤΡΙΑ II ΗΜΗΤΡΙΟΣ ΘΩΜΑΚΟΣ

Στατιστική περιγραφή τουπεδίουβαρύτητας

Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΜΑΚΕ ΟΝΙΑΣ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΩΝ ΚΑΙ ΚΟΙΝΩΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΝΕΥΡΩΝΙΚΑ ΙΚΤΥΑ

2 η Εργαστηριακή Άσκηση Simulink

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

Αριθµητική Ολοκλήρωση

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα Ι

Εξίσωση Τηλεπικοινωνιακών Διαύλων

Αναγνώριση Προτύπων Ι

2 η Εργαστηριακή Άσκηση

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΜΑΚΕ ΟΝΙΑΣ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΩΝ ΚΑΙ ΚΟΙΝΩΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΠΜΣΕ ΣΤΗΝ ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΝΕΥΡΩΝΙΚΑ ΙΚΤΥΑ ΚΑΙ ΕΞΕΛΙΚΤΙΚΟΙ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΙ

EΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΨΗΦΙΑΚΗΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΗΜΑΤΩΝ Γραµµική Εκτίµηση Τυχαίων Σηµάτων

1 η ΣΕΙΡΑ ΑΣΚΗΣΕΩΝ. / 2. Οι όροι Eb. και Ec

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

x(t) 2 = e 2 t = e 2t, t > 0

Αριθμητικές Μέθοδοι σε Προγραμματιστικό Περιβάλλον

Αναλογικές και Ψηφιακές Επικοινωνίες

Απλή Γραμμική Παλινδρόμηση και Συσχέτιση 19/5/2017

Στοχαστικά Σήματα και Τηλεπικοινωνιές

Εργαστήριο 3: Διαλείψεις

Μέθοδος Σηµειακής Προσαρµογής Least Squares Collocation

x 2 = x x 2 2. x 2 = u 2 + x 2 3 Χρησιµοποιώντας το συµβολισµό του ανάστροφου, αυτό γράφεται x 2 = x T x. = x T x.

8ο Φροντιστηριο ΗΥ217

( x) Η ΕΝΝΟΙΑ ΤΗΣ ΤΥΧΑΙΑΣ ΜΕΤΑΒΛΗΤΗΣ - ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΑΣ. Βασικά αξιώµατα και ιδιότητες της πιθανότητας. Σεραφείµ Καραµπογιάς

HMY 799 1: Αναγνώριση Συστημάτων

Ενισχυτές Μετρήσεων. 3.1 Ο διαφορικός Ενισχυτής

Αναγνώριση Προτύπων Ι

Συστήµατα τα οποία χαρακτηρίζονται από γραµµικές εξισώσεις διαφορών µε σταθερούς συντελεστές

Συστήματα Επικοινωνιών

ΜΕΛΕΤΗ ΓΝΩΣΤΙΚΩΝΝ ΡΑΔΙΟΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ

Διαμόρφωση μιας Φέρουσας. Προχωρημένα Θέματα Τηλεπικοινωνιών. Διαίρεση εύρους ζώνης καναλιού. Διαμόρφωση Πολλών Φερουσών OFDM

Μελέτη και Προσομοίωση n πομπού για ασύρματη πρόσβαση ΦΟΙΤΗΤΗΣ: ΛΑΖΑΡΙΔΗΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: ΕΥΣΤΑΘΙΟΥ ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ

4. ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΥ FOURIER

Transcript:

Εργαστήριο Επεξεργασίας Σηµάτων και Τηλεπικοινωνιών Κινητά ίκτυα Επικοινωνιών Ακαδηµαϊκό Ετος 2012-2013 Τίτλος Εργασίας Προσοµοίωση Προσαρµοστικού Ισοστάθµιση για Αραιά Κανάλια 1 Εισαγωγή Στην παρούσα εργασία ϑα ασχοληθούµε µε την µελέτη και την υλοποίηση ενός προσαρµοστικού ισοστάθµιση για κανάλια πολυδιόδευσης τα οποία χαρακτηρίζονται από αραιή κρουστική απόκριση. Οπου, αραιή κρουστική απόκριση σηµαίνει ότι τα συγκεκριµένα κανάλια αποτελούνται από πολύ λίγους µη µηδενικούς συντελεστές, σε σχέση µε το συνολικό µήκος της. Στην περίπτωση των κινητών επικοινωνιών, τα ϕαινόµενα του διασκορπισµού και της µετατόπισης Doppler συχνά δηµιουργούν αραιά κανάλια πολυδιόδευσης, όπου οι µη µηδενικοί συντελεστές αντιστοιχούν σε κάθε ένα µονοπάτι. Η λειτουργία της ισοστάθµισης έχει ως στόχο την αντιµετώπιση του ϕαινοµένου της διασυµβολικής παρεµβολής (ISI), που δηµιουργείται εξαιτίας της πολυδιόδευσης σε κανάλια µε µεγάλη χρονική διασπορά. Ενας ισοσταθµιστής ενσωµατώνεται συνήθως στο δέκτη και αναλαµβάνει να αντιµετωπίσει τις παραµορφώσεις που οφείλονται στο κανάλι. Επειδή γενικά το κανάλι είναι άγνωστο και χρονικά µετα- ϐαλλόµενο, ο ισοσταθµιστής πρέπει να είναι προσαρµοστικός, όπως απεικονίζεται στο Σχήµα 1. Σχήµα 1: ιάγραµµα ϐαθµίδων ενός γραµµικού προσαρµοστικού ισοσταθµιστή 1

2 Περιγραφή Συστήµατος 2.1 Μοντέλο Σήµατος Εάν y(t) είναι το λαµβανόµενο σήµα στο δέκτη ενός τηλεπικοινωνιακού συστήµατος για τη χρονική στιγµή t, τότε µπορεί να εκφραστεί ως : y(t) = N 1 k=0 s(t k)h(k)+n(t), t = 0,...,M 1 (1) όπου s(t) είναι η ακολουθία εκπαίδευσης, h(t) είναι η απόκριση του καναλιού, και n(t) ο λευκός Γκαουσιανός προσθετικός ϑόρυβος µηδενικής µέσης τιµής και διασποράς σ 2. Η εξίσωση (1) µπορεί να γραφεί σε µορφή πινάκων ως εξής : y = Sh+n (2) όπου S είναι ο M N Toeplitz πίνακας µε τα σύµβολα εκπαίδευσης, h είναι το N 1 διάνυσµα απόκρισης καναλιού και y,n είναι τα M 1 διανύσµατα λαµβανόµενου σήµατος και ϑορύβου αντίστοιχα. Ισοδύναµα, η σχέση (2), µπορεί να γραφεί ως εξής : y = Hs+n (3) όπου H είναι ο M N Toeplitz πίνακας του καναλιού. 2.2 Προσαρµοστική Ισοστάθµιση Ο στόχος της προσαρµοστικής ισοστάθµισης είναι ο κατάλληλος σχεδιασµός της κρουστικής απόκρισης του καναλιού, ώστε σε κάθε χρονική στιγµή, η έξοδος του ισοσταθµιστή ˆd(t) να είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά στο σήµα που µεταδόθηκε s(t). Στην παρούσα εργασία ϑα ασχοληθούµε µε τη µελέτη ενός γραµµικού προσαρµοστικού ισοσταθµιστή, πεπερασµένης κρουστικής απόκρισης w(t). Πιο συγκεκριµένα, ϑα µελετήσουµε τον προσαρµοστικό αλγόριθµο Ελάχιστου Μέσου Τετραγωνικού Σφάλµατος (Minimum Mean Square Error MMSE)). Συµβολίζοντας µε t την τρέχουσα χρονική στιγµή, ο προσαρµοστικός ισοσταθ- µιστής MMSE εκφράζεται από την ακόλουθη εξίσωση : w(t) = (Ĥ(t)Ĥ(t) H +σ 2 I) 1 Ĥ (t) (4) όπου Ĥ(t) ο Toeplitz πίνακας της εκτίµησης του καναλιού ĥ(t), και Ĥ (t) η στήλη του πίνακα, η παράµετρος καθυστέρησης λόγω αιτιατότητας του συστή- µατος. 2.3 Τεχνικές Εκτίµησης Καναλιού Η εκτίµηση της απόκρισης ενός καναλιού είναι ένα ϐασικό κοµµάτι στις εφαρµογές τηλεπικοινωνιακών συστηµάτων. Η γνώση της απόκρισης του καναλιού µας επιτρέπει να προσαρµόσουµε τις µεταδόσεις µας στις εκάστοτε συνθήκες, µε στόχο την επίτευξη αξιόπιστης επικοινωνίας µε υψηλούς ϱυθµούς µετάδοσης δεδοµένων. Η αραιή κρουστική απόκριση που προκύπτει σε πολλές εφαρµογές αποτελεί ένα κίνητρο για να συνδυαστεί η εκτίµησή της µε τεχνικές που εκµεταλλεύονται 2

2.5 Channel Impulse Responce (CIR) total length 100 symbols, 5 nonzero symbols 2 1.5 CIR 1 0.5 0 0.5 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 symbol Σχήµα 2: Κρουστική απόκριση αραιού καναλιού την αραιότητα των σηµάτων [1]. Η σύγχρονη έρευνα σχετικά µε την εκτίµηση αραιών σηµάτων (Συµπιεσµένη Καταγραφή - Compressive Sampling [2] έχει δώσει ώθηση σε νέες τεχνικές για την εκτίµηση αραιών καναλιών. Ενα παράδειγµα απόκρισης αραιού καναλιού απεικονίζεται στο Σχήµα 2. 2.3.1 Εκτιµητής Καναλιού Ελαχίστων Τετραγώνων (LS) Η κλασσική λύση Ελαχίστων Τετραγώνων στο πρόβληµα εκτίµησης του καναλιού δίνεται από την έκφραση : ή ισοδύναµα ĥ LS = argmin h z Sh 2 2 (5) ĥ LS = (S T S) 1 S T z (6) Η λύση αυτή δεν λαµβάνει υπόψιν την αραιότητα των σηµάτων, και ϑα δώσει µη µηδενικές τιµές για κάθε ένα συντελεστή της κρουστικής απόκρισης, όπως απεικονίζεται στο Σχήµα 3. Οι τιµές αυτές, αν και ϐρίσκονται κοντά στο µηδέν, έχουν µία µικρή απόκλιση από την πραγµατική κρουστική απόκριση του καναλιού, αυξάνοντας τη συνολική απόκλιση της προσέγγισης. 3

2.5 2 Channel Impulse Responce (CIR) total length 100 symbols, 5 nonzero symbols CIR LS Reconstructed CIR 1.5 CIR 1 0.5 0 0.5 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 symbol Σχήµα 3: Προσέγγιση κρουστικής απόκριση αραιού καναλιού, µε τη µέθοδο Ε- λαχίστων Τετραγώνων (LS) 2.3.2 Εκτιµητής Καναλιού Genie Aided LS Η συγκεκριµένη τεχνική υποθέτει ότι µε κάποιον τρόπο γνωρίζουµε εκ των προτέ- ϱων τη ϑέση των µη µηδενικών συντελεστών της απόκρισης του καναλιού. Φυσικά µια τέτοια τεχνική δεν έχει πρακτική εφαρµογή, απλά την χρησιµοποιούµε ως µέτρο σύγκρισης των υπόλοιπων τεχνικών. Αυτήν την µέθοδο ϑα την καλούµε GA LS (Genie Aided Least Squares) και ϑα δίνεται από την παρακάτω σχέση : ĥ GALS, Λ = argmin h Λ z S Λ h Λ (7) όπου Λ είναι το σύνολο µε τους δείκτες των µη µηδενικών στοιχείων της απόκρισης του καναλιού, και µε S Λ συµβολίζουµε τον πίνακα που προκύπτει επιλέγοντας µόνο τις Λ στήλες του αρχικού πίνακα S. Ισοδύναµα η λύση της GA LS δίνεται από τη σχέση : ĥ GALS, Λ = (S T Λ S Λ) 1 S T Λ z (8) 2.3.3 Εκτιµητής Καναλιού OMP Μία άλλη προσέγγιση στο ϑέµα της εκτίµησης αραιών καναλιών αποτελεί ο greedy αλγόριθµος Orthogonal Matching Pursuit [3], [4]. Βάσει του αλγορίθµου αυτού το πρόβληµα αντιµετωπίζεται αναδροµικά, επιλέγοντας σε κάθε ϐήµα ποιες τιµές του καναλιού δεν είναι µηδενικές και λύνοντας ένα πρόβληµα ελαχίστων τετραγώνων. Μία σύντοµη αλγοριθµική περιγραφή του OMP είναι η εξής : 1. Αρχικοποίηση διανύσµατος υπόλοίπου (residual) ίσο µε τις παρατηρήσεις. r 0 = z 4

Αρχικοποίηση ενός συνόλου µε τους δείκτες των µη µηδενικών στοιχείων του καναλιού που ϑέλουµε να εκτιµήσουµε Λ 0 = 0 2. Συσχετισµός των στηλών του πίνακα S µε το υπόλοιπο r k 1 και επιλογή του στοιχείου µε το µεγαλύτερο µέτρο λ k = argmax S H j r k 1 j 3. Προσθέτουµε τον δείκτη λ k στο σύνολο µε τους δείκτες των µη µηδενικών στοιχείων Λ k = Λ k 1 λ k 4. Υπο τον περιορισµό ότι µόνο οι δείκτες µε τα στοιχεία του h που είναι µη µηδενικά έχουν προστεθεί στο σύνολο, ϐρίσκουµε την εκτίµηση του h η οποία ελαχιστοποιεί την έκφραση z Sĥk 2 2 5. Ανανέωση του υπολοίπου r k = z Sĥk 6. Επανάληψη των ϐηµάτων 2-4 για ένα προκαθορισµένο αριθµό επαναλήψεων ή έως ότου το υπόλοιπο r 2 να γίνει µικρότερο από ένα προκαθορισµένο κατώφλι. 3 Ζητούµενα Στα πλαίσια της άσκησης καλείστε να παραδώσετε µια αναφορά µε απαντήσεις για τα ακόλουθα Ϲητήµατα : Να προσοµοιώσετε ένα σύστηµα τετραδικού QAM ϐασικής Ϲώνης στο ϱυθµό των συµβόλων (δηλαδή χωρίς ϕίλτρα ποµπού/δέκτη και υπερδειγµατοληψία) µε τυχαίο κανάλι συνολικού µήκους 100 στοιχείων µε 5 µη µηδενικά στοιχεία. Υλοποιήστε τις τεχνικές εκτίµησης καναλιού που παρουσιάστηκαν στην πα- ϱάγραφο 2.3. Χρησιµοποιήστε τις τεχνικές εκτίµησης καναλιού, να να πραγµατοποιήσετε MMSE ισοστάθµιση στο δέκτη ενός τηλεπικοινωνιακού συστήµατος. Να συγκρίνετε το Μέσο Τετραγωνικό Σφάλµα των τεχνικών που υλοποιήσατε σε συνάρτηση του πλήθους συµβόλων. Αναφορές [1] Berger, C.R., Zhaohui Wang, Jianzhong Huang, Shengli Zhou, Application of compressive sensing to sparse channel estimation, Communications, IEEE Magazine, vol.48, no.11, pp.164 174, November 2010 5

[2] Emmanuel Candes and Michael Wakin, An introduction to compressive sampling, IEEE Signal Processing Magazine, 25(2), pp. 21 30, March 2008 [3] Tropp, Joel A. and Gilbert, Anna C., Signal Recovery From Random Measurements Via Orthogonal Matching Pursuit, IEEE Transactions on Information Theory, 53 (12). pp. 4655 4666 [4] Thomas Blumensath, Mike E. Davies, On the Difference Between Orthogonal Matching Pursuit and Orthogonal Least Squares, 2007 6