The exploitation of widely linear filtering in MIMO communication systems

La tesi di dottorato si occupa della sintesi di apparati di ricetrasmissione che adottino un modello di sistema lineare con ingressi ed uscite multiple (MIMO, multiple input multiple output) per il canale equivalente nel tempo-discreto. Con riferimento al problema della egualizzazione di canali MIMO lineari invarianti nel tempo (LTI, Linear Time Invariant) e con risposta impulsiva di durata finita (FIR, finite impulse response), ਠproposta la sintesi di ricevitori FIR basati sull'elaborazione lineare estesa (WL, Widely Linear). Assumendo di operare sui segnali in banda base, l'uscita di un filtro WL ਠdefinita come la combinazione lineare delle uscite di due filtri che elaborano separatamente la componente reale e quella immaginaria dei segnali di ingresso. Con riferimento a canali MIMO LTI FIR selettivi in frequenza, ਠproposta la versione WL dell'egualizzatore dotato del solo filtro di feedforward per l'elaborazione dei segnali ricevuti ed, inoltre, ਠproposta la versione WL dell'egualizzatore che, oltre ai segnali ricevuti, elabora anche i simboli già  decodificati (DF, decision feedback) per rimuovere l'interferenza intersimbolica. Inoltre, sono presentate due strutture non equivalenti basate su due diverse definizioni di filtraggio WL. In un elevato numero di lavori presenti in letteratura, infatti, l'elaborazione WL ਠdefinita come la combinazione lineare delle uscite di due filtri che elaborano indipendentemente i segnali e la loro versione complessa coniugata. E' noto che tale elaborazione ਠequivalente a quella basata sulla elaborazione separata delle componente reale e di quella immaginaria dei segnali. Tuttavia, l'equivalenza delle strutture ottenute con le due diverse notazioni non permane se vengono ammesse strutture pi๠generali per il filtro di retroazione. Infine, nella tesi viene considerato il problema della sintesi di apparati di ricetrasmissione per canali MIMO LTI FIR senza memoria. L'esistenza di un canale di ritorno tra trasmettitore e ricevitore consente di disporre in trasmissione di una stima della risposta impulsiva del canale e, conseguentemente, consente di determinare congiuntamente le elaborazioni dei segnali da trasmettere e di quelli ricevuti in accordo al criterio di ottimizzazione scelto. Viene presentata una struttura del trasmettitore e del ricevitore che usi filtri WL, anzichà© i convenzionali filtri lineari, ed ਠproposta la loro derivazione in accordo al criterio MMSE unitamente al vincolo di potenza trasmessa finita.