ML approaches to channel estimation for pilot-aided multi-rate DS/CDMA systems

This paper analyzes the asymptotic performance of maximum likelihood (ML) channel estimation algorithms in wideband code division multiple access (WCDMA) scenarios. We concentrate on systems with periodic spreading sequences (period larger than or equal to the symbol span) where the transmitted signal contains a code division multiplexed pilot for channel estimation purposes. First, the asymptotic covariances of the training-only, semi-blind conditional maximum likelihood (CML) and semi-blind Gaussian maximum likelihood (GML) channelestimators are derived. Then, these formulas are further simplified assuming randomized spreading and training sequences under the approximation of high spreading factors and high number of codes. The results provide a useful tool to describe the performance of the channel estimators as a function of basicsystem parameters such as number of codes, spreading factors, or traffic to training power ratio.

Blind channel estimation and data detection using hidden Markov models theory

In this correspondence, we propose applying the hiddenMarkov models (HMM) theory to the problem of blind channel estimationand data detection. The Baum–Welch (BW) algorithm, which is able toestimate all the parameters of the model, is enriched by introducingsome linear constraints emerging from a linear FIR hypothesis on thechannel. Additionally, a version of the algorithm that is suitable for timevaryingchannels is also presented. Performance is analyzed in a GSMenvironment using standard test channels and is found to be close to thatobtained with a nonblind receiver.

Second-order parameter estimation

This work provides a general framework for the design of second-order blind estimators without adopting anyapproximation about the observation statistics or the a prioridistribution of the parameters. The proposed solution is obtainedminimizing the estimator variance subject to some constraints onthe estimator bias. The resulting optimal estimator is found todepend on the observation fourth-order moments that can be calculatedanalytically from the known signal model. Unfortunately,in most cases, the performance of this estimator is severely limitedby the residual bias inherent to nonlinear estimation problems.To overcome this limitation, the second-order minimum varianceunbiased estimator is deduced from the general solution by assumingaccurate prior information on the vector of parameters.This small-error approximation is adopted to design iterativeestimators or trackers. It is shown that the associated varianceconstitutes the lower bound for the variance of any unbiasedestimator based on the sample covariance matrix.The paper formulation is then applied to track the angle-of-arrival(AoA) of multiple digitally-modulated sources by means ofa uniform linear array. The optimal second-order tracker is comparedwith the classical maximum likelihood (ML) blind methodsthat are shown to be quadratic in the observed data as well. Simulationshave confirmed that the discrete nature of the transmittedsymbols can be exploited to improve considerably the discriminationof near sources in medium-to-high SNR scenarios.

Using tools to help cost estimating and pricing: examination of costing model's and cost breakdown's workability and their capability to cooperative work

Tämä diplomityö käsittelee työkaluja, jotka on suunniteltu kustannusten ennakointiin ja hinnan asetantaan. Aluksi on käyty läpi perinteisen ja toimintoperusteisen kustannuslaskennan perusteita. Näiden menetelmien välisiä eroja on tarkasteltu ja toimintoperusteisen kustannuslaskennan paremmin sopivuus nykypäivän yrityksille on perusteltu. Toisena käsitellään hinnoittelu. Hinnan merkitys, hinnoittelumenetelmät ja päätös lopullisesta hinnasta on käyty läpi. Hinnoittelun jälkeen esitellään kustannusjärjestelmät ja kustannusten arviointi. Nämä asiat todistavat, että tarkat kustannusarviot ovat elintärkeitä yritykselle. Tuotteen kustannusarviointi, hinnan asetanta ja tarjoaminen ovat erittäin merkityksellisiä asioita ottaen huomioon koko projektin elinkaaren ja tulevat tuotot. Nykyään on yleistä käyttää työkaluja kustannusarvioinnissa ja joskus myös hinnoittelussa. Työkalujen luotettavuus on tiedettävä, ennenkuin työkalut otetaan käyttöön. Myös työkalujen käyttäjät täytyy perehdyttää hyvin. Muuten yritys todennäköisesti kohtaa odottamattomia ja epämiellyttäviä yllätyksiä.

The building blocks of the full body ownership illusion

Previous work has reported that it is not difficult to give people the illusion of ownership over an artificial body, providing a powerful tool for the investigation of the neural and cognitive mechanisms underlying body perception and self consciousness. We present an experimental study that uses immersive virtual reality (IVR) focused on identifying the perceptual building blocks of this illusion. We systematically manipulated visuotactile and visual sensorimotor contingencies, visual perspective, and the appearance of the virtual body in order to assess their relative role and mutual interaction. Consistent results from subjective reports and physiological measures showed that a first person perspective over a fake humanoid body is essential for eliciting a body ownership illusion. We found that the illusion of ownership can be generated when the virtual body has a realistic skin tone and spatially substitutes the real body seen from a first person perspective. In this case there is no need for an additional contribution of congruent visuotactile or sensorimotor cues. Additionally, we found that the processing of incongruent perceptual cues can be modulated by the level of the illusion: when the illusion is strong, incongruent cues are not experienced as incorrect. Participants exposed to asynchronous visuotactile stimulation can experience the ownership illusion and perceive touch as originating from an object seen to contact the virtual body. Analogously, when the level of realism of the virtual body is not high enough and/or when there is no spatial overlap between the two bodies, then the contribution of congruent multisensory and/or sensorimotor cues is required for evoking the illusion. On the basis of these results and inspired by findings from neurophysiological recordings in the monkey, we propose a model that accounts for many of the results reported in the literature.

Monte Carlo Methods in Parameter Estimation of Nonlinear Models

Yksi keskeisimmistä tehtävistä matemaattisten mallien tilastollisessa analyysissä on mallien tuntemattomien parametrien estimointi. Tässä diplomityössä ollaan kiinnostuneita tuntemattomien parametrien jakaumista ja niiden muodostamiseen sopivista numeerisista menetelmistä, etenkin tapauksissa, joissa malli on epälineaarinen parametrien suhteen. Erilaisten numeeristen menetelmien osalta pääpaino on Markovin ketju Monte Carlo -menetelmissä (MCMC). Nämä laskentaintensiiviset menetelmät ovat viime aikoina kasvattaneet suosiotaan lähinnä kasvaneen laskentatehon vuoksi. Sekä Markovin ketjujen että Monte Carlo -simuloinnin teoriaa on esitelty työssä siinä määrin, että menetelmien toimivuus saadaan perusteltua. Viime aikoina kehitetyistä menetelmistä tarkastellaan etenkin adaptiivisia MCMC menetelmiä. Työn lähestymistapa on käytännönläheinen ja erilaisia MCMC -menetelmien toteutukseen liittyviä asioita korostetaan. Työn empiirisessä osuudessa tarkastellaan viiden esimerkkimallin tuntemattomien parametrien jakaumaa käyttäen hyväksi teoriaosassa esitettyjä menetelmiä. Mallit kuvaavat kemiallisia reaktioita ja kuvataan tavallisina differentiaaliyhtälöryhminä. Mallit on kerätty kemisteiltä Lappeenrannan teknillisestä yliopistosta ja Åbo Akademista, Turusta.

Electronic Business Model for International Software Market

Tämän diplomityön tavoitteena on muodostaa sähköinen liiketoimintamalli kansainvälisen ohjelmistoyrityksen tarpeisiin. Ohjelmiston uusi ominaisuus antaa kolmansille osapuolille mahdollisuuden määritellä itse rakennusmallintamisessa tarvittavia komponentteja, mikä luo mahdollisuuden uuteen liiketoimintaan. Liiketoimintamallien teoria ja asiantuntijoiden haastattelut tulevat osoittamaan, että paras ratkaisu tässä tapauksessa on portaali, joka rakentuu komponenttimarkkinoista, e-kaupasta ja virtuaaliyhteisöstä. Komponenttimarkkinat on jaettu vapaaseen vaihdantaan ja sertifioitujen kehittäjien kaupankäyntiin. Tämä tarjoaa mahdollisuuksia kehittäjille valita sitoutuneisuutensa taso, samoin kuin motivoi heitä osallistumaan. E-kauppa on suunniteltu sovelluksille ja monimutkaisemmille komponenteille. Virtuaaliyhteisön kautta käyttäjät voivat keskustella mielipiteistään ja saada tukea ohjelmiston käyttämiseen sekä komponenttien kehittämiseen.

Capturing Weak Signals for Foresight Building

Tulevaisuuden hahmottamisen merkitys heikkojen signaalien avulla on korostunut viime vuosien aikana merkittävästi,koska yrityksen liiketoimintaympäristössä tapahtuvia muutoksia on ollut yhä vaikeampaa ennustaa historian perusteella. Liiketoimintaympäristössä monien muutoksien merkkejä on ollut nähtävissä, mutta niitä on ollut vaikea havaita. Heikkoja signaaleja tunnistamalla ja keräämällä sekä reagoimalla tilanteeseen riittävän ajoissa, on mahdollista saavuttaa ylivoimaista kilpailuetua. Kirjallisuustutkimus keskittyy heikkojen signaalien tunnistamisen haasteisiin liiketoimintaympäristöstä, signaalien ja informaation kehittymiseen sekä informaation hallintaan organisaatiossa. Kiinnostus näihin perustuu tarpeeseen määritellä heikkojen signaalien tunnistamiseen vaadittava prosessi, jonka avulla heikot signaalit voidaan huomioida M-real Oyj:n päätöksenteossa. Kirjallisuustutkimus osoittaa selvästi sen, että heikkoja signaaleita on olemassa ja niitä pystytään tunnistamaan liiketoimintaympäristöstä. Signaaleja voidaan rikastuttaa yrityksessä olevalla tietämyksellä ja hyödyntää edelleen päätöksenteossa. Vertailtaessa sekä kirjallisuustutkimusta että empiiristä tutkimusta tuli ilmi selkeästi tiedon moninaisuus; määrä,laatu ja tiedonsaannin oikea-aikaisuus päätöksenteossa. Tutkimuksen aikana kehittyi prosessimalli tiedon suodattamiselle, luokittelulle ja heikkojen signaalien tunnistamiselle. Työn edetessä prosessimalli kehittyi osaksi tässä työssä kehitettyä kokonaisuutta 'Weak Signal Capturing' -työkalua. Monistamalla työkalua voidaan kerätä heikkoja signaaleja eri M-realin liiketoiminnan osa-alueilta. Tietoja systemaattisesti kokoamalla voidaan kartoittaa tulevaisuutta koko M-realille.

Kansainvälisen suunnitteluprojektin malliproseduuri ja riskit - Case Viro

Useissa suomalaisissa rakennus- tai suunnitteluyrityksissä on selkeät tavoitteet ja odotukset liiketoiminnan kasvulle. Kasvun mahdollisuudet kotimarkkinoilla ovat rajalliset. Liiketoiminnan kasvua on haettava kotimarkkinoiden ulkopuolelta.Liiketoiminnan kasvua haettaessa alan yritykset ovat nopeasti kansainvälistyneet ja etabloituneet lähialueille. Erityisesti etabloitumista on tapahtunut Baltiaan, Viroon. Heräte tämän työn tekemiseen syntyi case-yrityksentoimenpiteistä kansainväistymisessä ja etabloitumisen aiheuttamasta oletettua suuremmasta kustannusten kehittymisestä. Tutkimuksella ja toimenpiteillä tuetaan etabloitumiskehitystä ja parannetaan liiketoimintaprojektin kustannustehokkuutta. Tutkimuksen tavoitteena oli case-yrityksen toimitusprosessin kuvaaminen, suositeltavan toimitusmallin rakentaminen liiketoimintaprojektille ja kohdemaan riskien kuvaaminen projektiriskikartalle. Kansainvälisen projektiliiketoiminnan erityispiirteitä ovat toimintaympäristön ja asiakkaiden erilaisuus, erilaiset pelisäännöt ja tavat toimia, erilainen kulttuuri ja arvot, tuntematon markkinoiden kysyntä- ja tarjontatilanne. Kansainvälisessä projektiliiketoiminnassa joudumme sopeutumaan ja sopeuttamaan totuttua toimintaamme toisenlaisiin olosuhteisiin. Toisenlaisista olosuhteista johtuen kotimarkkinoille ja kotimaisiin asiakastoimituksiin laadittuun toimintajärjestelmään kuvattu prosessimalli ei sellaisenaan ole toimiva. Samanaikaisesti riskikartta muodostuu kohdemaasta johtuen hyvin erilaiseksi. Tutkimuksen lähtökohta oli toisenlaisesta markkinasta, valituista toimitusprojekteista ja kokemuksesta oppiminen. Tutkimuksen tuloksena rakentui liiketoimintaprojektimalli, joka on selkeästivaiheistettu, roolitettu ja vastuutettu. Lisäksi toisenlaisista markkinoista ja projektimallista johtuen kuvattiin kohdemaan projektiriskikartta. Tutkimuksessa kuvattu liiketoimintaprojektimalli ja kohdemaan mukainen projektiriskikartta toimivat yrityksen seuraavana kehitysaskeleena toiminnan vakauttamisessa. Henkilöstön roolia ja kumppanuuksia tulee kuitenkin jatkossa tarkastella. Työn tuloksena syntyi yksittäisen yrityksen liiketoimintaprojektimallin projektiosien ja roolien kuvaus sekä riskikartta. Työn tuloksen arvioidaan selkeyttävän yrityksen liiketoimintaa ja osaltaan varmistavan yrityksen kansainvälisen liiketoiminnan tavoitteiden saavuttamista.

Forensic intelligence framework-Part I: induction of a transversal model by comparing illicit drugs and false identity documents monitoring

Forensic intelligence is a distinct dimension of forensic science. Forensic intelligence processes have mostly been developed to address either a specific type of trace or a specific problem. Even though these empirical developments have led to successes, they are trace-specific in nature and contribute to the generation of silos which hamper the establishment of a more general and transversal model. Forensic intelligence has shown some important perspectives but more general developments are required to address persistent challenges. This will ensure the progress of the discipline as well as its widespread implementation in the future. This paper demonstrates that the description of forensic intelligence processes, their architectures, and the methods for building them can, at a certain level, be abstracted from the type of traces considered. A comparative analysis is made between two forensic intelligence approaches developed independently in Australia and in Europe regarding the monitoring of apparently very different kind of problems: illicit drugs and false identity documents. An inductive effort is pursued to identify similarities and to outline a general model. Besides breaking barriers between apparently separate fields of study in forensic science and intelligence, this transversal model would assist in defining forensic intelligence, its role and place in policing, and in identifying its contributions and limitations. The model will facilitate the paradigm shift from the current case-by-case reactive attitude towards a proactive approach by serving as a guideline for the use of forensic case data in an intelligence-led perspective. A follow-up article will specifically address issues related to comparison processes, decision points and organisational issues regarding forensic intelligence (part II).

Covariance Matrix Estimation and Mean-Variance Optimization in application to International Diversification

Tutkimus keskittyy kansainväliseen hajauttamiseen suomalaisen sijoittajan näkökulmasta. Tutkimuksen toinen tavoite on selvittää tehostavatko uudet kovarianssimatriisiestimaattorit minimivarianssiportfolion optimointiprosessia. Tavallisen otoskovarianssimatriisin lisäksi optimoinnissa käytetään kahta kutistusestimaattoria ja joustavaa monimuuttuja-GARCH(1,1)-mallia. Tutkimusaineisto koostuu Dow Jonesin toimialaindekseistä ja OMX-H:n portfolioindeksistä. Kansainvälinen hajautusstrategia on toteutettu käyttäen toimialalähestymistapaa ja portfoliota optimoidaan käyttäen kahtatoista komponenttia. Tutkimusaieisto kattaa vuodet 1996-2005 eli 120 kuukausittaista havaintoa. Muodostettujen portfolioiden suorituskykyä mitataan Sharpen indeksillä. Tutkimustulosten mukaan kansainvälisesti hajautettujen investointien ja kotimaisen portfolion riskikorjattujen tuottojen välillä ei ole tilastollisesti merkitsevää eroa. Myöskään uusien kovarianssimatriisiestimaattoreiden käytöstä ei synnytilastollisesti merkitsevää lisäarvoa verrattuna otoskovarianssimatrisiin perustuvaan portfolion optimointiin.

Web Presence Building and Performance Measuring in Business-to-Business Markets

Tutkimuksen tavoite oli selvittää yrityksen web toiminnan rakentamisen vaiheita sekä menestyksen mittaamista. Rakennusprosessia tutkittiin viisiportaisen askelmallin avulla. Mallin askeleet ovat; arviointi, strategian muotoilu, suunnitelma, pohjapiirros ja toteutus. Arviointi- ja toteutusvaiheiden täydentämiseksi sekä erityisesti myös internet toiminnan onnistumisen mittaamisen avuksi internet toiminnan hyödyt (CRM,kommunikointi-, myynti-, ja jakelukanava hyödyt markkinoinnin kannalta) käsiteltiin. Toiminnan menestyksen arvioinnin avuksi esiteltiin myös porrasmalli internet toimintaan. Porrasmalli määrittelee kauppakulissi-, dynaaminen-, transaktio- ja e-businessportaat. Tutkimuksessa löydettiin menestystekijöitä internet toimintojen menestykselle. Nämä tekijät ovat laadukas sisältö, kiinnostavuus, viihdyttävyys, informatiivisuus, ajankohtaisuus, personoitavuus, luottamus, interaktiivisuus, käytettävyys, kätevyys, lojaalisuus, suoriutuminen, responssiivisuus ja käyttäjätiedon kerääminen. Mittarit jaettiin tutkimuksessa aktiivisuus-, käyttäytymis- ja muunnosmittareihin. Lisäksi muita mittareita ja menestysindikaattoreita esiteltiin. Nämä menestyksen elementit ja mittarit koottiin yhteen uudessa internet toimintojen menestyksenarviointimallissa. Tutkielman empiirisessä osuudessa,esitettyjä teorioita peilattiin ABB:n (ABB:n sisällä erityisesti ABB Stotz-Kontakt) web toimintaan. Apuna olivat dokumenttianalyysi sekä haastattelut. Empiirinen osa havainnollisti teoriat käytännössä ja toi ilmi mahdollisuuden teorioiden laajentamiseen. Internet toimintojen rakentamismallia voidaan käyttää myös web toimintojen kehittämiseen ja porrasmalli sopii myös nykyisten internet toimintojen arvioimiseen. Mittareiden soveltaminen käytännössä toi kuitenkin ilmi tarpeen niiden kehittämiseen ja aiheen lisätutkimukseen. Niiden tulisi olla myös aiempaatiiviimmin liitetty kokonaisvaltaisen liiketoiminnan menestyksen mittaamiseen.

Kustannus- ja kannattavuusmallin rakentaminen projektiliiketoiminnan ohjausta varten nuoressa pk-yrityksessä

Tässä tutkielmassa selvitetään millainen yrityksen ensimmäisen kustannuslaskentajärjestelmän tulisi olla ja rakennetaan se kohdeyritykseen. Tutkimus on kvalitatiivinen casetutkimus, jonka tutkimusote on konstruktiivinen. Tutkielmassa selvitetään millaisia seikkoja on otettava huomioon kustannuslaskentajärjestelmää rakennettaessa. Tarkoituksena on selvittää miten erityisesti liiketoimintamalli (projektiliiketoiminta), yrityskoko (pieni) ja yrityksen ikä (nuori) vaikuttavat järjestelmän konfiguraatioon. Tutkimuksessa kootaan kustannuslaskentajärjestelmän rakentamisessa huomioitavista seikoista viitekehys. Tutkimuksessa selvisi, että kohdeyrityksen ensimmäisen kustannuslaskentajärjestelmän tulisi olla yksinkertainen, tuottaa oikeaa ja riittäväätietoa kustannuksista ja kannattavuuksista sekä projekti- että liiketoimintatasolla. Projektiliiketoiminnan kontekstissa järjestelmän on oltava joustava ja laskentakohteena tulee olla projektit. Nuoren iän ja pienen koon vuoksi talouden ohjauksen käytännöt vasta kehittyvät. Toiminnan kehittyminen ja ajankuluminen generoivat uusia talouden ohjauksen tarpeita.

Unifying Time to Contact Estimation and Collision Avoidance across Species

The -function and the -function are phenomenological models that are widely used in the context of timing interceptive actions and collision avoidance, respectively. Both models were previously considered to be unrelated to each other: is a decreasing function that provides an estimation of time-to-contact (ttc) in the early phase of an object approach; in contrast, has a maximum before ttc. Furthermore, it is not clear how both functions could be implemented at the neuronal level in a biophysically plausible fashion. Here we propose a new framework the corrected modified Tau function capable of predicting both -type ("") and -type ("") responses. The outstanding property of our new framework is its resilience to noise. We show that can be derived from a firing rate equation, and, as , serves to describe the response curves of collision sensitive neurons. Furthermore, we show that predicts the psychophysical performance of subjects determining ttc. Our new framework is thus validated successfully against published and novel experimental data. Within the framework, links between -type and -type neurons are established. Therefore, it could possibly serve as a model for explaining the co-occurrence of such neurons in the brain.

Value added logistics in supply and demand chains. Smile. Part 1. eBusiness between global company and itslocal sme supplier network

VALOSADE (Value Added Logistics in Supply and Demand Chains) is the research project of Anita Lukka's VALORE (Value Added Logistics Research) research team inLappeenranta University of Technology. VALOSADE is included in ELO (Ebusiness logistics) technology program of Tekes (Finnish Technology Agency). SMILE (SME-sector, Internet applications and Logistical Efficiency) is one of four subprojects of VALOSADE. SMILE research focuses on case network that is composed of small and medium sized mechanical maintenance service providers and global wood processing customers. Basic principle of SMILE study is communication and ebusiness insupply and demand network. This first phase of research concentrates on creating backgrounds for SMILE study and for ebusiness solutions of maintenance case network. The focus is on general trends of ebusiness in supply chains and networksof different industries; total ebusiness system architecture of company networks; ebusiness strategy of company network; information value chain; different factors, which influence on ebusiness solution of company network; and the correlation between ebusiness and competitive advantage. Literature, interviews and benchmarking were used as research methods in this qualitative case study. Networks and end-to-end supply chains are the organizational structures, which can add value for end customer. Information is one of the key factors in these decentralized structures. Because of decentralization of business, information is produced and used in different companies and in different information systems. Information refinement services are needed to manage information flows in company networksbetween different systems. Furthermore, some new solutions like network information systems are utilised in optimising network performance and in standardizingnetwork common processes. Some cases have however indicated, that utilization of ebusiness in decentralized business model is not always a necessity, but value-add of ICT must be defined case-specifically. In the theory part of report, different ebusiness and architecture models are introduced. These models are compared to empirical case data in research results. The biggest difference between theory and empirical data is that models are mainly developed for large-scale companies - not for SMEs. This is due to that implemented network ebusiness solutions are mainly large company centered. Genuine SME network centred ebusiness models are quite rare, and the study in that area has been few in number. Business relationships between customer and their SME suppliers are nowadays concentrated more on collaborative tactical and strategic initiatives besides transaction based operational initiatives. However, ebusiness systems are further mainly based on exchange of operational transactional data. Collaborative ebusiness solutions are in planning or pilot phase in most case companies. Furthermore, many ebusiness solutions are nowadays between two participants, but network and end-to-end supply chain transparency and information systems are quite rare. Transaction volumes, data formats, the types of exchanged information, information criticality,type and duration of business relationship, internal information systems of partners, processes and operation models (e.g. different ordering models) differ among network companies, and furthermore companies are at different stages on networking and ebusiness readiness. Because of former factors, different customer-supplier combinations in network must utilise totally different ebusiness architectures, technologies, systems and standards.