Cancelación de Auto-Interferencia Digital para un Sistema de Comunicación UAV de Dúplex Completo sobre Canales que Varían en el Tiempo
Autores: Tian, Lu; Shi, Chenrui; Xu, Zhan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Cancelación de Auto-Interferencia Digital para un Sistema de Comunicación UAV de Dúplex Completo sobre Canales que Varían en el Tiempo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Vehículo aéreo no tripulado
Sistemas de comunicación
Cancelación de autointerferencia
Canales variables en el tiempo
Estimación de canales
índice de rendimiento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Los sistemas de comunicación de vehículos aéreos no tripulados (UAV) de dúplex completo se caracterizan por su movilidad, por lo que las características del canal de autointerferencia (SI) cambian constantemente con el tiempo. En los sistemas de comunicación UAV de dúplex completo, la dificultad radica en eliminar la SI en canales que varían en el tiempo. En este artículo, proponemos un método de cancelación de autointerferencia digital asistida por piloto (SIC). Primero, el piloto se inserta uniformemente en la secuencia de datos, y la SI variable en el tiempo se modela como una función lineal no causal. Luego, el canal de SI variable en el tiempo se estima mediante el modelo de expansión de base esférica prolate discreta (BEM). El error de estimación del canal en el borde del bloque se reduce mediante la interpolación entre bloques. El resultado de la estimación del canal se convoluciona con los datos transmitidos para obtener la SI reconstruida, que se resta de la señal recibida para lograr la SIC. Los resultados de la simulación muestran que el rendimiento de la SIC del método propuesto supera a los algoritmos de descenso de coordenadas dicotómicas recursivas de mínimos cuadrados (DCD-RLS) y de mínimos cuadrados normalizados (NLMS). Cuando la relación de interferencia a ruido (INR) es de 25 dB, el índice de rendimiento de mínimos cuadrados normalizados (NMSE) se reduce en 5.5 dB y 4 dB en comparación con los algoritmos DCD-RLS y NLMS, lo que puede eliminar la SI hasta el nivel de ruido, y la ventaja se vuelve más evidente a medida que aumenta la INR.
Descripción
Los sistemas de comunicación de vehículos aéreos no tripulados (UAV) de dúplex completo se caracterizan por su movilidad, por lo que las características del canal de autointerferencia (SI) cambian constantemente con el tiempo. En los sistemas de comunicación UAV de dúplex completo, la dificultad radica en eliminar la SI en canales que varían en el tiempo. En este artículo, proponemos un método de cancelación de autointerferencia digital asistida por piloto (SIC). Primero, el piloto se inserta uniformemente en la secuencia de datos, y la SI variable en el tiempo se modela como una función lineal no causal. Luego, el canal de SI variable en el tiempo se estima mediante el modelo de expansión de base esférica prolate discreta (BEM). El error de estimación del canal en el borde del bloque se reduce mediante la interpolación entre bloques. El resultado de la estimación del canal se convoluciona con los datos transmitidos para obtener la SI reconstruida, que se resta de la señal recibida para lograr la SIC. Los resultados de la simulación muestran que el rendimiento de la SIC del método propuesto supera a los algoritmos de descenso de coordenadas dicotómicas recursivas de mínimos cuadrados (DCD-RLS) y de mínimos cuadrados normalizados (NLMS). Cuando la relación de interferencia a ruido (INR) es de 25 dB, el índice de rendimiento de mínimos cuadrados normalizados (NMSE) se reduce en 5.5 dB y 4 dB en comparación con los algoritmos DCD-RLS y NLMS, lo que puede eliminar la SI hasta el nivel de ruido, y la ventaja se vuelve más evidente a medida que aumenta la INR.