A Unitary Approach to Information and Estimation Theory in Digital Communication Systems

Questa tesi presenta i risultati ottenuti durante un dottorato di ricerca in ingegneria delle telecomunicazioni. Oggetto di studio è stato il livello fisico dei sistemi di trasmissione numerica, e sono state proposte innovazioni per i sistemi multi-portante e a portante singola. Nel primo caso è stata valutata la capacità di un sistema affetto da varie non idealità. In seguito l'idea di Single Frequency Network è stata estesa dall'ambito terrestre a quello satellitare, ed infine è stata presentata una nuova tecnica per effettuare il mapping da bit a simboli, che ha permesso di raggiungere fattori di cresta particolarmente bassi per il segnale OFDM. Per i sistemi a portante singola, è stato proposto un metodo per ottimizare il progetto delle costellazioni in presenza di una forte distorsione, quale ad esempio la distorsione non lineare dovuta agli amplificatori di potenza a bordo dei satelliti. In seguito è stato sviluppato un metodo per calcolare la probabilità d'errore per bit e per simbolo riferita ad una data costellazione. Tale metodo ha la stessa complessità dello Union Bound ma risulta essere più accurato. Infine si è progettato uno stimatore di rapporto segnale-rumore, che permette il risparmio di metà delle moltiplicazioni rispetto al tradizionale stimatore a massima verosimiglianza, ma che mantiene prestazioni di stima comparabili.