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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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