ALBERTO MAGNO
SILVEIRA BOAVENTURA
ComUnidade
WirelessBrasil
22/11/02
• Antenas "smart" + MIMO
Caro Amigo
Hélio e ComUnidade,
Peço
desculpas pelo sumiço. Na verdade, muito embora esta área fez parte de minha
especialização, mas há muito não acompanho com proximidade os desdobramentos
deste assunto.
Entretanto seguem alguns comentários.
As antenas inteligentes pertencem à área de processamento de sinais
denominada genericamente de Sensor Array, Array Signal Processing ou Matrix
Estimation etc.
Esta área é responsável por inúmeros resultados na ciência aplicada como
radares, ressonância magnética, comunicações móveis etc.
Infelizmente não existe um tratamento matemático especifico, como existe
para um único sinal (baseado nas transformadas de Fourier: DFT, FFT, IFFT,
Wavelets DWT etc), e dependendo do arranjo dos sensores toda uma modelagem
pode ser construída, como existem para Phased Array, Side Lobe Canceller,
MIMO etc.
Basicamente ao invés do sinal ser percebido por um único sensor (antena) ele
é percebido por diversos sensores, aumentando a informação do sinal.
Seria uma extensão à diversidade espacial.
Cada sensor, então, possui uma informação especial do sinal, que dada à
construção e arranjo dos sensores, algumas propriedades podem ser obtidas
deste conjunto de sinais. Por exemplo, na ULA (Uniform Linear Array), o
posto da matriz covariância dos sinais percebidos traz o número de sinais
incidentes num ambiente sem multipercurso, e com este arranjo pode-se
estimar a direção de chegada e posicionar o diagrama de irradiação para cada
um dos sinais presentes, alterando apenas a fase de cada sinal (Phased Array).
Numa situação ideal, é como se criasse antenas virtuais para cada sinal
presente.
A proposta para aplicação em comunicações móveis não é recente, e foram
originárias de trabalhos pioneiros como o trabalho de W. Davies em 1987,
Liberti, os suecos Otterstenm, Vibert.
Na minha dissertação:
http://planeta.terra.com.br/educacao/amsb/tese.pdf, na introdução,
existe um bom histórico sobre este tema.
No Department of Signals, Sensors and Systems do Royal Institute of
Technology (KTH) existem diversos trabalhos sobre a aplicação de sensor
array para comunicações móveis
http://www.s3.kth.se/.
Hoje dado
ao avanço do MMIC e Software Radio, onde os sinais percebidos pelos sensores
podem ser processados em RF, muitos algoritmos sofisticados podem ser
aplicados, abrindo um novo espaço para processamento espacial-temporal.
A codificação e modulação dos sinais em telecomunicações são representações
de um conjunto de funções ortogonais num espaço N-dimensional de funções.
Com a possibilidade de utilizar as antenas inteligentes, ou n-sensores, e
com o processamento em RF, é possível a construção de modelos de codificação
e modulação onde não envolve somente o tempo, como também a combinação dos
sensores, criando assim a possibilidade da representação e processamento em
funções espacial-temporal, aumentando a distância entre as funções,
possibilitando a melhoria de isolamento do erro e por conseqüência o aumento
na transferência da informação: taxa.