یک روش جدید به منظورآشکار سازی داده های گسسته انتقال داده شده روی کانال پویای غیر خطی بی سیم

نویسنده

استادیار، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

چکیده

در این مقاله، تخمین کانال و آشکارسازی داده ها تحت کانال غیر خطی متغیر با زمان مورد بررسی قرار می گیرد. مدل غیرخطی کانال متغیر با زمان که مورد توجه است به مدل سوئیچینگ فضا و حالت (SSSM) معروف می باشد. این مدل ترکیبی از مدل مخفی مارکف (HMM) و مدل خطی فضا و حالت (LSSM) می باشد . در این مقاله بر اساس روش میانگین گیری و بیشینه سازی (EM) یک روش تکرار شونده جدید به منظور آشکار سازی همزمان داده و کانال ارائه شده است. شبیه سازی مونت کارلو نشان می دهد که کارایی طرح پیشنهاد شده نزدیک به آشکارسازی توسط الگوریتم ویتربی با داشتن اطلاعات کامل از حالت کانال می باشد

کلیدواژه‌ها


[1]     G. D. Forney, “The Viterbi algorithm,” IEEE, vol. 61, pp. 268–278, 1973.
[2]     L. Bahl, J. Cocke, F. Jelinek, and J. Raviv, “Optimal Decoding of Linear Codes for minimizing symbol error rate,” IEEE T Inform Theory, vol. 20, pp.    284–287,March 1974.
[3]     R. Raheli, A. Polydoros, and C. Tzou, “Per-Survivor Processing: A General Approach to MLSE in Uncertain Environments,” IEEE T Commun., vol. 43, pp.354–364, 1975.
[4]     S. Haykin, “Adaptive Filter Theory,” Prentice Hall, fifth edition, 2013.
[5]     P. Diniz, “Adaptive Filtering: Algorithms and Practical Implementation,” Springer Science & Business Media, 2012.
[6]     R. E. Kalman, “A new approach to linear filtering and prediction problems,” Trans. ASME, Journal of Basic Engineering, vol. 82, pp. 35-45, 1960.
[7]     Z. Zhu and H. Sadjadpour, “An adaptive per-survivor processing algorithm,” IEEE T Commun., vol. 50, pp. 1716-1718, November 2002.
[8]     M. H. Majidi, M. Pourmir, and S. M. S. Sadough, “Kalman Filter-Based Discrete Data Estimation for Linear Dynamic Wireless Channels,” Proc. 3rd International Conference on Computer and Knowledge Engineering (ICCKE 2013), pp. 380-383, Oct. 31- Nov. 1  2013.
[9]     Z. Ghahramani and G. E. Hinton, “Switching      State-Space Models,” Tech. Rep., King’s College Road, Toronto M5S3H5, 1996.
[10]   Z. Ghahramani and G. E. Hinton, “Variational Learning for Switching State-Space Models,” Neural Comput 12(4), pp. 831–864, 2000.
[11]   C. A. Popescu and Y. S. Wong, “Nested Monte Carlo EM Algorithm for Switching State-Space Models,” IEEE T Knowl Data En, vol. 17, no. 12, Dec. 2005.
[12]   H. Lu , D. Zeng and H. Chen, “Prospective Infectious Disease Outbreak Detection Using Markov Switching Models.” IEEE T Knowl Data En, vol. 22, no. 24, Dec. 2010.
[13]   S. Saha and G. Hendeby, “Rao-Blackwellized particle filter for Markov modulated nonlinear dynamic systems, 2014 IEEE Workshop on Statistical Signal Processing, pp. 272-275, July 2014.
[14]   J. Kalawoun, P. Pamphile, G. Celeux, K. Biletska, and M. Montaru, “Estimation of the battery state of charge: a switching Markov state-space model,” EUSIPCO'2015, Nice, France, Aug. 2015.
[15]   A. P. Dempster, N. M. Laird, and D. B. Rubin, “Maximum Likelihood from Incomplete Data via the EM Algorithm,” J. R. Statist. Soc., vol. 76, pp. 341-353, 1977.
[16]   S. Julier and J. Uhlmann, “Unscented filtering and nonlinear estimation,” P   IEEE, vol. 92, pp.401–422, Mar.2004.
[17]   P. M. Djuric, J. H. Kotecha, J. Zhang, Y. Huang, T. Ghirmai, M. F. Bugallo and J. Miguez, “Particle filtering,” IEEE SIGNAL PROC MAG., vol. 20, pp. 19–38, Sept. 2003.
[18]   Y. Li and X. Huang, “The simulation of independent Rayleigh faders,” IEEE T COMMUN, vol. 50, no. 9, pp. 1503-1514, 2002.
[19]   H. Wang and P. Chang, “On verifying the first order Markovian assumption for a Rayleigh fading channel model,” IEEE T VEH TECHNOL, vol. 45, no. 2, pp. 353-357, May,1996.
[20]   K. E. Baddour and N. C. Beaulieu, “Autoregressive models for fading channel simulation,” In Proceedings of the IEEE Global Telecommunications Conference, pp. 1187-1192, Nov. 2001.
[21]   G. L. Stuber, Principles of Mobile Communications, Springer; 3rd edition, 2012.
[22] M. H. Majidi. “Bayesian estimation of discrete signals with local dependencies,” Ph.D. Thesis. Supélec, France, June 2014.