Performance Analysis of Non-Ideal MIMO Systems in Fading Channels

Abstract

En esta tesis se aborda el análisis de prestaciones de sistemas MIMO bajo ciertas condiciones no ideales. Se han considerado limitaciones realistas como son las interferencias co-canal, el canal de retorno con velocidad limitada, y la correlación espacial entre antenas. Bajo estas condiciones, se han analizado las probabilidades de error y de outage para sistemas MIMO que incluyen técnicas de conformación de haz en el transmisor y/o distintas técnicas de diversidad espacial en el receptor. Con el fin de obtener expresiones cerradas y exactas par los indicadores de rendimiento mencionados, se han desarrollo nuevos métodos o herramientas matemáticas que facilitan o, en algunos casos, hacen posible el análisis. En primer lugar, se han obtenido nuevas expresiones cerradas para las integrales del tipo Lipschitz-Hankel y para la distribución de los elementos de la diagonal de matrices Wishart complejas. Posteriormente, estos resultados han sido aplicados al análisis de prestaciones de distintos sistemas MIMO en condiciones no-ideales. Concretamente, se han obtenido nuevas expresiones cerrradas de la probabilidad de outage para: sistemas MRC con interferencia co-canal, sistemas MIMO con correlación espacial entre antenas, y sistemas MIMO MRC con un canal de retorno limitado en velocidad. Además, se han obtenido expresiones cerradas para la probabilidad de error en sistemas de diversidad en recepción que emplean modulaciones no coherentes y no ortogonales.