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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/31750
ORCID: | http://orcid.org/0000-0001-7123-1285 |
Document type: | Tese |
Access type: | Acesso Aberto |
Title: | Contribuições para a simulação de canais desvanecidos modelados com as distribuições 𝛼-𝜂-𝜇 e 𝛼-𝜅-𝜇 |
Alternate title (s): | Contributions for the simulation of fading channels modeled with the 𝛼-𝜂-𝜇 and 𝛼-𝜅-𝜇 distributions |
Author: | Lemos, Carlos Paula |
First Advisor: | Veiga, Antônio Cláudio Paschoarelli |
First coorientator: | Fasolo, Sandro Adriano |
First member of the Committee: | Carrijo, Gilberto Arantes |
Second member of the Committee: | Carneiro, Milena Bueno Pereira |
Third member of the Committee: | Marins, Carlos Nazareth Motta |
Fourth member of the Committee: | Silva Junior, Edgar |
Summary: | A modelagem estatística de sinais rádio móvel requer a estimação dos parâmetros que descrevem a distribuição de probabilidade que, hipoteticamente, modela o canal, de sorte que este modelo probabilístico garanta um bom ajuste aos dados experimentais. O método de estimativa de máxima verossimilhança (MLE), tradicionalmente usado para a estimação dos parâmetros dos canais desvanecidos 𝛼-𝜂-𝜇 e 𝛼-𝜅-𝜇, usa métodos numéricos não lineares, e a solução, se encontrada, pode ser o valor ótimo, uma aproximação do valor ótimo, ou um máximo local. A proposta deste trabalho é inovar alguns dos algoritmos evolucionários (EAs) existentes incorporando uma abordagem adaptativa, uma nova estratégia de mutação e uma função de aptidão adequada para a estimativa dos parâmetros de desvanecimento dos canais 𝛼-𝜂-𝜇 e 𝛼-𝜅-𝜇. É proposto o uso dos seguintes EAs para a construção dos estimadores: algoritmos genéticos, algoritmos de evolução diferencial e algoritmos de evolução diferencial com mecanismo de guia adaptativo baseado em regras heurísticas. Resultados experimentais são apresentados para confirmar que os parâmetros estimados pelos EAs propostos são todos fisicamente aceitáveis. Esses experimentos mostram que os EAs superam os resultados da estimativa MLE. Outras contribuições deste trabalho são os simuladores de desvanecimento 𝛼-𝜂-𝜇 e 𝛼 - 𝜅 – 𝜇 baseados no modelo de atenuação de Clarke e Gans, que expandem a faixa de geração dos atuais simuladores de 𝜇 múltiplos inteiros de 1 e 0,5 para 𝜇 múltiplos inteiros de 0, 5 e 0,25, respectivamente. |
Abstract: | The statistical modeling of mobile radio signals requires the estimation of parameters that describe the probability distribution that hypothetically models this channel so that this probabilistic model guarantees a good adjustment to the experimental data. The maximum likelihood estimation (MLE) method that is traditionally used for estimating the parameters for the fading channels 𝛼 − 𝜅 − 𝜇 and 𝛼 − 𝜂 − 𝜇 use nonlinear numerical methods, and the solution, if found, maybe the optimal value, an approximation of the optimal value, or a local maximum. The purpose of this work is to innovate some of the existing evolutionary algorithms (EAs) incorporating an adaptive approach, a new mutation strategy, and an adequate aptitude function for the estimation of the fading parameters of the channels 𝛼−𝜅−𝜇 and 𝛼−𝜂 −𝜇. It is proposed to use the following EAs for the construction of the estimators: genetic algorithms, differential evolution algorithms, and differential evolution algorithms with an adaptive guiding mechanism. Experimental results are presented to confirm that parameters estimated by the proposed EAs are all physically acceptable. These experiments show that the EAs outperform MLE estimation results. Another contribution of this study is the 𝛼 − 𝜅 − 𝜇 and the 𝛼 − 𝜂 − 𝜇 fading simulator based on the Clarke and Gans fading model, which expands the generation range of current simulators, from 𝜇 integer multiples of 1 and 0.5 to 𝜇 integer multiples of 0.5 and 0.25 respectively. |
Keywords: | Canal com desvanecimento 𝛼-𝜂-𝜇 𝛼 − 𝜂 − 𝜇 fading channel Canal com desvanecimento 𝛼-𝜅-𝜇 𝛼 − 𝜅 − 𝜇 fading channel Algoritmos evolutivos Evolutionary algorithms Estimador de máxima verossimilhança Maximum likelihood estimation Geradores aleatórios Random generators Estimação de parâmetros Parameter estimation Modelo de atenuação de Clarke e Gans Clarke and Gans fading model |
Area (s) of CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOES |
Subject: | Algoritmos Estimativa de parâmetros |
Language: | por |
Country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
Program: | Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica |
Quote: | LEMOS, Carlos Paula. Contribuições para a simulação de canais desvanecidos modelados com as distribuições α-η-μ e α-κ-μ. 2021. 257 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2021. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2021.6018. |
Document identifier: | https://doi.org/10.14393/ufu.te.2021.6018 |
URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/31750 |
Date of defense: | 23-Apr-2021 |
Appears in Collections: | TESE - Engenharia Elétrica |
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