Joint modulation and space time block code classification for mimo systems

Abstract

In this thesis, the problems of modulation classification and space time block code (STBC) classification for MIMO systems are investigated. Two existing MIMO modulation type classification algorithms, an average likelihood ratio test, which is optimal in Bayesian sense, and a suboptimal Hybrid Likelihood ratio test, are investigated in detail. Subsequently, we have focused on improving these existing algorithms by using blind channel estimation methods with better performance, such as the Expectation–Maximization algorithm for spatial multiplexing which is known to converge to the maximum likelihood estimate, and a higher order statistic based estimation method in the case of signals which use space time block codes. Subsequently, we have proposed a novel approach for the task of modulation and STBC type classification, in which these two classification problems are considered as a single as joint classification problem, in contrast to the existing works in the literature. Based on this joint classification approach, we have proposed novel likelihood based joint STBC and modulation-type classification algorithms for 2 and 3 antenna cases.

Bu tezde çok girdili çok çıktılı (MIMO) sistemlerde modülasyon ve uzay-zaman blok kodu (STBC) klasifikasyonu problemleri incelenmiştir. Var olan iki adet MIMO modülasyon tipi klasifikasyonu algorithması, Bayesçi anlamda optimal olan ortalama olabilirlik oranı testi (ALRT) ve optimal altı olan melez olabilirlik oranı testi (HLRT) detaylıca incelenmiştir. Daha sonra, var olan bu algoritmaları en büyük olabilirlik kestirimine yakınsadığı bilinen uzaysal çoklamalı sinyaller için beklenti-büyütme (EM) ve uzay zaman kodlamaları kullanılan sinyaller için yüksek mertebeden istatistik tabanlı kestirim metodu gibi performansı daha yüksek gözü kapalı kanal kestirim yöntemleriyle geliştirmeye odaklandık. Daha sonra, literatürdeki var olan çalışmaların aksine, modülasyon ve uzay zaman kodlaması klasifikasyonu için alışılmışsın dışında bir yaklaşım önererek, bu iki klasifikasyon problemini ortakça tek bir problem olarak ele aldık. Ortakça klasifikasyon yaklaşımını temel alarak, alışılmışın dışında iki ve üç antenli durumlar için olabilirlik tabanlı ortakça uzay-zaman blok kodu tipi ve modülasyon tipi tanımlama algoritmaları önerdik.