Published March 15, 2013 | Version v1
Publication Open

Unified tensor model for space-frequency spreading-multiplexing (SFSM) MIMO communication systems

Creators

  • 1. Universidade Federal do Ceará
  • 2. Université Côte d'Azur
  • 3. French National Centre for Scientific Research

Description

This paper presents a unified tensor model for space–frequency spreading-multiplexing (SFSM) multiple-input multiple-output (MIMO) wireless communication systems that combine space- and frequency-domain spreadings, followed by a space–frequency multiplexing. Spreading across space (transmit antennas) and frequency (subcarriers) adds resilience against deep channel fades and provides space and frequency diversities, while orthogonal space–frequency multiplexing enables multi-stream transmission. We adopt a tensor-based formulation for the proposed SFSM MIMO system that incorporates space, frequency, time, and code dimensions by means of the parallel factor model. The developed SFSM tensor model unifies the tensorial formulation of some existing multiple-access/multicarrier MIMO signaling schemes as special cases, while revealing interesting tradeoffs due to combined space, frequency, and time diversities which are of practical relevance for joint symbol-channel-code estimation. The performance of the proposed SFSM MIMO system using either a zero forcing receiver or a semi-blind tensor-based receiver is illustrated by means of computer simulation results under realistic channel and system parameters.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تقدم هذه الورقة نموذج موتر موحد لأنظمة الاتصالات اللاسلكية متعددة المدخلات والمخرجات متعددة الترددات (SFSM) التي تجمع بين انتشار المجال الفضائي والترددات، يليها تعدد الإرسال بترددات الفضاء. يضيف الانتشار عبر الفضاء (هوائيات الإرسال) والتردد (الناقلات الفرعية) مرونة ضد تلاشي القنوات العميقة ويوفر تنوعات المساحة والتردد، في حين أن الإرسال المتعدد التردد المتعامد للمساحة يتيح الإرسال متعدد الدفق. نعتمد صيغة قائمة على الموتر لنظام SFSM MIMO المقترح الذي يتضمن أبعاد المساحة والتردد والوقت والرمز عن طريق نموذج العامل الموازي. يوحد نموذج موتر SFSM المطور الصيغة التوترية لبعض مخططات إشارات MIMO الحالية متعددة الوصول/متعددة الناقلات كحالات خاصة، مع الكشف عن مقايضات مثيرة للاهتمام بسبب تنوع المساحة والتردد والوقت مجتمعة والتي لها صلة عملية بتقدير رمز- قناة- رمز مشترك. يتم توضيح أداء نظام SFSM MIMO المقترح باستخدام إما مستقبل إجباري صفري أو مستقبل قائم على موتر شبه أعمى عن طريق نتائج المحاكاة الحاسوبية في إطار معلمات القناة والنظام الواقعية.

Translated Description (French)

Cet article présente un modèle tensoriel unifié pour les systèmes de communication sans fil MIMO (multiple-input multiple-output) à étalement de fréquence spatiale (SFSM) qui combinent des étalements dans le domaine spatial et fréquentiel, suivis d'un multiplexage espace-fréquence. L'étalement dans l'espace (antennes de transmission) et la fréquence (sous-porteuses) ajoute de la résilience contre les évanouissements profonds des canaux et fournit des diversités d'espace et de fréquence, tandis que le multiplexage orthogonal espace-fréquence permet une transmission multi-flux. Nous adoptons une formulation basée sur les tenseurs pour le système MIMO SFSM proposé qui incorpore les dimensions de l'espace, de la fréquence, du temps et du code au moyen du modèle de facteur parallèle. Le modèle de tenseur SFSM développé unifie la formulation tensorielle de certains schémas de signalisation MIMO à accès multiple/multiporteuse existants en tant que cas spéciaux, tout en révélant des compromis intéressants en raison des diversités combinées de l'espace, de la fréquence et du temps qui sont d'une pertinence pratique pour l'estimation conjointe symbole-code de canal. La performance du système MIMO SFSM proposé utilisant soit un récepteur à forçage nul, soit un récepteur à tenseur semi-aveugle est illustrée au moyen de résultats de simulation informatique sous des paramètres réalistes de canal et de système.

Translated Description (Spanish)

Este documento presenta un modelo de tensor unificado para sistemas de comunicación inalámbrica de múltiple entrada múltiple salida (mimo) de expansión-multiplexación de espacio-frecuencia (SFSM) que combinan extensiones de dominio de espacio y frecuencia, seguidas de una multiplexación de espacio-frecuencia. La dispersión a través del espacio (antenas de transmisión) y la frecuencia (subportadoras) añade resistencia contra los desvanecimientos de canales profundos y proporciona diversidades de espacio y frecuencia, mientras que la multiplexación ortogonal de espacio-frecuencia permite la transmisión de múltiples flujos. Adoptamos una formulación basada en tensor para el sistema mimo SFSM propuesto que incorpora dimensiones de espacio, frecuencia, tiempo y código por medio del modelo de factores paralelos. El modelo tensorial SFSM desarrollado unifica la formulación tensorial de algunos esquemas de señalización mimo de acceso múltiple/multiportadora existentes como casos especiales, al tiempo que revela interesantes compensaciones debido a las diversidades combinadas de espacio, frecuencia y tiempo que son de relevancia práctica para la estimación conjunta de código de canal-símbolo. El rendimiento del sistema mimo SFSM propuesto que utiliza un receptor de forzamiento cero o un receptor basado en tensor semiciego se ilustra mediante resultados de simulación por ordenador bajo parámetros realistas de canal y sistema.

Files

1687-6180-2013-48.pdf

Files (863.7 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:38fa36020282f8393829f0ef8c8d0aee
863.7 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
نموذج موتر موحد لأنظمة الاتصالات متعددة الإرسال ذات التردد الفضائي (SFSM) MIMO
Translated title (French)
Modèle de tenseur unifié pour les systèmes de communication MIMO à étalement-multiplexage de fréquence spatiale (SFSM)
Translated title (Spanish)
Modelo de tensor unificado para sistemas de comunicación mimo de dispersión-multiplexación de frecuencia espacial (SFSM)

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2100080072
DOI
10.1186/1687-6180-2013-48

Is supplement to
https://openalex.org/W4282945775 (Other)
https://openalex.org/W2950721519 (Other)
https://openalex.org/W2366188968 (Other)
https://openalex.org/W2336268344 (Other)
https://openalex.org/W2162065658 (Other)
https://openalex.org/W2128315032 (Other)
https://openalex.org/W2108246702 (Other)
https://openalex.org/W2097396380 (Other)
https://openalex.org/W2036800514 (Other)
https://openalex.org/W1030714881 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Brazil

References

  • https://openalex.org/W1540392140
  • https://openalex.org/W1853624199
  • https://openalex.org/W1968769435
  • https://openalex.org/W1975001843
  • https://openalex.org/W1998124716
  • https://openalex.org/W2008560788
  • https://openalex.org/W2009235538
  • https://openalex.org/W2014486499
  • https://openalex.org/W2024166170
  • https://openalex.org/W2029495869
  • https://openalex.org/W2057503509
  • https://openalex.org/W2072287220
  • https://openalex.org/W2097736984
  • https://openalex.org/W2098783043
  • https://openalex.org/W2099228589
  • https://openalex.org/W2103769613
  • https://openalex.org/W2111107546
  • https://openalex.org/W2116548918
  • https://openalex.org/W2117249443
  • https://openalex.org/W2119207405
  • https://openalex.org/W2119741678
  • https://openalex.org/W2130629120
  • https://openalex.org/W2133475491
  • https://openalex.org/W2136023375
  • https://openalex.org/W2136208885
  • https://openalex.org/W2138001501
  • https://openalex.org/W2138986309
  • https://openalex.org/W2142527482
  • https://openalex.org/W2142556858
  • https://openalex.org/W2144407017
  • https://openalex.org/W2151370484
  • https://openalex.org/W2158071874
  • https://openalex.org/W2158845004
  • https://openalex.org/W2159900683
  • https://openalex.org/W2170668800
  • https://openalex.org/W2172019185
  • https://openalex.org/W2490308495
  • https://openalex.org/W595252221