60 GHz UWB transmission with blind and semiblind channel estimation affected by low ADC resolution and imperfect synchronisation

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Gerhard P. Fettweis
• Subject Area: Electronic Semiconductors, Components and Circuits, Integrated Systems, Sensor Technology, Theoretical Electrical Engineering
• Term: from 2008 to 2014
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 81200849

• Final Report Year: 2014

Final Report Abstract

Im ersten Berichtszeitraum wurden die Grundlagen zur Anwendung von blinder Kanalschätzung in Mehrwegekanälen erarbeitet. Die vorgeschlagene Lösung nutzt dabei die sogenannte "Super Exponential" (SE) Methode mit "Logic Strings" in Kombination mit Statistiken zweiter Ordnung. Dabei konnte gezeigt werden, dass diese Methode bessere Ergebniss als die traditionelle SE Methode liefert ohne spezielle Bedingungen an den Kanalcode zu stellen. Des Weiteren leiteten sich zwei Teiluntersuchungsgebiete ab. Der erste Bereich umfasste die Idee des Einsatzes einer iterativen Interferenzauslöschung zur Kanalschätzung. Dabei wurde gezeigt, dass ein Zusammenhang zwischen dem Erwartungswert des bedingten "Soft Bits", der für die Kanalschätzung von Interesse ist, und der Varianz des bedingungslosen "Soft Bits", der am Ausgang des Dekoders zur Verfügung steht, besteht. Der zweite Bereich zielte auf den Einsatz von leistungsfähigen LDPC Codes im vorliegenden System ab. Zusammenfassend lässt sich zu den erzielten Ergebnisse des zweiten Berichtszeitraumes sagen, dass die Studien zur blinden Kanalschätzung weitergeführt und verfeinert wurden. Als Ergebnis wird eine einfache Methode zur blinden Kanalschätzung mit Hilfe von iterativer Inteferenzauslöschung und Korrelation aufgezeigt. Des Weiteren wurden die Erkenntisse über den Zusammenhang zwischen bedingter und nicht-bedingter "Soft Bits" generalisiert. Die Untersuchung von LDPC Codes und eine mögliche Anpassbarkeit der genutzten "Protograph" basierten Codes wurde verfeinert und auf die Anwendbarkeit ihrer Faltungsvariante hin erweitert.

Publications

• “Combining super exponential algorithm with logic strings and second order statistics for blind channel estimation,” in 2009 IEEE 10th Workshop on Signal Processing Advances in Wireless Communications. IEEE, Jun. 2009, pp. 161–165
  A. F. dos Santos, W. Rave, and G. Fettweis
  
• “A relation between conditional and unconditional soft bit densities of binary input memoryless symmetric channels,” in 2010 6th International Symposium on Turbo Codes & Iterative Information Processing. IEEE, Sep. 2010, pp. 339–343
  W. Rave
  
• “Application of protograph-based LDPC codes for UWB short range communication,” in 2010 IEEE International Conference on Ultra-Wideband. IEEE, Sep. 2010, pp. 1–4
  P. Grosa, A. F. dos Santos, M. Lentmaier, W. Rave, and G. Fettweis
  
• “Iterative Equalization and Decoding for Short Range Communication at 60 GHz,” Frequenz, vol. 63, no. 9-10, pp. 192–195, 2010
  W. Rave, A. Fonseca dos Santos, P. Grosa, M. Lentmaier, and G. Fettweis
  
• “Turbo Channel Estimation Using the ’Iterative Soft Interference Cancelation and Correlation’ (I-SICC),” in 2011 IEEE Vehicular Technology Conference (VTC Fall), 2011, pp. 1–5
  A. Fonseca dos Santos, W. Rave, and G. P. Fettweis
  
• “PG-LDPCC Codes in Turbo Equalizer Systems - A Study on the Influence of Design Parameters of Terminated Convolutional Protographs,” in 9th International ITG Conference on Systems, Communications and Coding, 2013
  P. Grosa and G. P. Fettweis
  
• “PG-LDPCC Codes in Turbo Equalizer Systems : Tradeoff between Design Parameters of the Protograph and the Permutation Size,” in Vehicular Technology Conference. IEEE 78th Vehicular Technology Conference. VTC Fall 2013, 2013
  P. Grosa and G. Fettweis