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    Turbo equalizador adaptativo para sistemas de multiplexação por divisão de frequência ortogonal diferencial acústica subaquática

    Crédito CC0:domínio público

    Em comunicações acústicas subaquáticas móveis (UAC), o movimento relativo entre os transceptores causará propagação Doppler no sinal recebido, que trará interferência inter-portadora para o sistema UAC de multiplexação por divisão de frequência ortogonal (OFDM), distorcendo assim os símbolos transmitidos. O projeto de um receptor de baixa complexidade e alto desempenho em sistemas móveis OFDM UAC continua sendo um problema difícil.

    Em um estudo publicado online na revista Transações IEEE em tecnologia veicular , os pesquisadores do Instituto de Acústica da Academia Chinesa de Ciências (IACAS) propuseram um turbo equalizador adaptativo (TEQ) para sistemas OFDM diferenciais.

    Aproveitando a informação suave do decodificador de canal, os pesquisadores reconstruíram os símbolos em cada subportadora do sistema OFDM. Então, eles utilizaram o TEQ adaptativo para eliminar a interferência residual entre portadoras induzida por símbolos estimados, melhorando assim o desempenho da taxa de erro de bloco (BLER) do sistema.

    Os coeficientes do equalizador adaptativo foram atualizados pelo método do gradiente estocástico de baixa complexidade, e a técnica de reuso de dados proposta inicialmente em sistemas de portadora única foi utilizada para melhorar a velocidade de convergência do TEQ. Além disso, os pesquisadores propuseram um esquema de codificação diferencial baseado em piloto para mitigar a propagação do erro causada pela operação de reconstrução de símbolo descrita acima, melhorando ainda mais o desempenho do sistema.

    O desempenho BLER do método proposto (Fractional Fast Fourier Transform-Turbo Equalization, FFFT-TEQ) foi comparado com o TEQ baseado em estimativa MMSE (MMSE-TEQ) em sistemas OFDM coerentes por simulação. Os resultados mostraram que obteve melhor desempenho do BLER na região de alta relação sinal-ruído (SNR). Além do mais, seu desempenho foi mais robusto contra a mudança da frequência Doppler. Em termos de complexidade computacional, o FFFT-TEQ foi cerca de duas ordens de magnitude menor do que o MMSE-TEQ.

    O método proposto fornece uma solução possível para a realização de um sistema OFDM UAC móvel de alto desempenho e baixa complexidade e tem um bom valor de aplicação.


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