Kesirli doppler için dikgen zaman frekans uzayı tekniğinde kanal kestirimi
Channel estimation of the orthogonal time frequency space (otfs) for fractional doppler case
- Tez No: 1008128
- Danışmanlar: PROF. DR. SULTAN ALDIRMAZ ÇOLAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Dikgen Frekans Bölmeli Çoğullama (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) modülasyonu, günümüzde yüksek hareketli iletişim ortamlarında performans sorunları ile karşı karşıyadır. Buna karşılık, Dikgen Zaman Frekans Uzayı (Orthogonal Time Frequency Space, OTFS) modülasyonu, çok yüksek hareketli iletişim ve önemli gecikmeler içeren kanallar için özellikle uygun bir dalga formudur. Ancak, OTFS kanal kestirimi araştırmacılar için büyük bir zorluk teşkil etmektedir. Bunu göz önünde bulundurarak, bu çalışma, karşılıklı girişimi önlemek için dikkatli bir şekilde yerleştirilmiş iki pilot sembol içeren bir çerçeve kullanarak bir kanal kestirim yöntemi önermektedir. Yöntem, gecikme-Doppler kaynak elemanının (Delay Doppler Resource Element, DDRE) ayrılabilirliğini kullanır ve çoklu yol kanalı içindeki farklı yollar arasındaki ayrıma dayanmaktadır. Önerilen yöntem, her kanal yolunun gecikmesini, Doppler kaymasını ve karmaşık kazancını yinelemeli olarak kestirilmesini sağlamaktadır. Kestirim, maksimum enerjiyi içeren çerçeve bölgesine (yayılımı dahil pilotun konumu) odaklanarak algoritmanın karmaşıklığını azaltmaktadır. Kanalı kestirirken, her pilot bağımsız olarak işlenir ve kestirilen parametreler, nihai kanal parametrelerini yeniden oluşturmak için aritmetik ortalamaları kullanılarak birleştirilmektedir. Elde edilen sonuçlar, yolların iyi ayrılabilir olduğu durumlarda, tek pilot yaklaşımına kıyasla normalleştirilmiş ortalama karesel hata (Normalized Mean Square Error, NMSE) cinsinden bir iyileşme olduğunu göstermektedir. Önerilen yöntem, OTFS çerçevesinin merkezine bir pilot yerleştirilmesine dayalı olup, referans yaklaşıma kıyasla NMSE'yi yaklaşık 1 dB oranında azaltmaktadır. Ayrıca, büyük matris ters almanın olmaması ve çerçevenin kısmi kullanımı, bu yöntemin diğer mevcut OTFS kestirimcilere kıyasla karmaşıklığını azaltmaktadır.
Özet (Çeviri)
Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) modulation currently faces performance limitations in high-mobility communication environments. In contrast, Orthogonal Time Frequency Space (OTFS) modulation is a particularly suitable waveform for channels characterized by very high mobility and significant delay spreads. However, channel estimation in OTFS systems remains a major challenge for researchers. To address this issue, this work proposes a channel estimation method based on a frame structure containing two carefully placed pilot symbols in order to mitigate mutual interference. The proposed method exploits the separability of the delay–Doppler resource elements (DDREs) and relies on distinguishing the different propagation paths in a multipath channel. It enables the iterative estimation of the delay, Doppler shift, and complex gain of each channel path. By focusing on the frame region containing the maximum energy (including the pilot spreading region), the proposed approach reduces the computational complexity of the algorithm. During channel estimation, each pilot is processed independently, and the estimated parameters are combined using arithmetic averaging to reconstruct the final channel parameters. Simulation results demonstrate that, in scenarios where the channel paths are well separated, the proposed method achieves an improvement in terms of normalized mean square error (NMSE) compared to the single-pilot approach. In particular, by placing a pilot at the center of the OTFS frame, the proposed method reduces the NMSE by approximately 1 dB relative to the reference approach. Moreover, the absence of large matrix inversions and the partial utilization of the frame significantly reduce the computational complexity compared to existing OTFS channel estimation methods.
Benzer Tezler
- Kesirli doppler kaymalı dikgen zaman frekans uzay modülasyonunda düşük karmaşıklıklı yöntemlerin performans analizi
Performance analysis of low complexity orthogonal time frequency space modulation techniques with fractional doppler shifts
HÜSEYİN SAMET KARA
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET SERBES
- A block proccessing approach for doppler centroid estimation
Doppler merkezi kestirimi için blok işleme yaklaşımı
PELİN TUNÇAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MESUT KARTAL
- Doppler işaretlerinin kaotik ölçütlerle sınıflandırılması
Classification of doppler signals with chaotic measures
ALİ ÖZTÜRK
Doktora
Türkçe
2008
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET ARSLAN
- Zaman-frekans dağılımları ve kesirli Fourier dönüşümü ile yeni haberleşme ve uyarlanır sistem tasarımları
New communication and adaptive system designs by time-frequency distributions and fractional Fourier transform
SULTAN ALDIRMAZ
Doktora
Türkçe
2012
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LÜTFİYE DURAK ATA
- Waveform design for 5G and beyond wireless communication networks
5G ve ötesi kablosuz haberleşme ağları için dalga formu tasarı
SALAH EDDINE ZEGRAR
Doktora
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Medipol ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ARSLAN