Sayısal haberleşme sistemlerinde turbo kodlama tekniği
Turbo coding technics in digital communication systems
- Tez No: 134247
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET BAYRAK, DOÇ. DR. OSMAN NURİ UÇAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: turbo kodlar, iteratif kod çözme, MAP, ŞOVA, AWGN, sönümleme, çeşitleme ve birleştirme teknikleri, turbo-dengeleme. iv, turbo codes, iterative decoding, MAP, SOVA, AWGN, fading, diversity and combining techniques, turbo-equalization. VI
- Yıl: 2003
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Selçuk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 194
Özet
ÖZET Doktora Tezi SAYISAL HABERLEŞME SİSTEMLERİNDE TURBO KODLAMA TEKNİĞİ Selma ARICAN Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Elektrik-Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı 1. Danışman: Prof. Dr. Mehmet BAYRAK 2.Danışman: Doç.Dr. Osman Nuri UÇAN 2003, 179 sayfe Jüri: Prof.Dr. Mehmet BAYRAK Prof. Dr. Hüseyin YÜKSEL ProfDr. Novraz ALLAHVERDİ Doç.Dr. Osman Nuri UÇAN Yrd.Doç.Dr. Ramazan AKKAYA İki ya da daha fazla basit kodların paralel ardışık şemada birleştirilmesinden meydana gelen turbo kodlama fikri, ilk olarak Berrou, Glavieux ve Thttimajshima (1993) tarafîndan ortaya atılmıştır. Yaptıkları çalışmada, turbo kodların çok uzun blok boyutları için 10“5 bit hata oranına (BER) 0,7 dB gibi teorik limite çok yakın bir sinyal gürültü oranında (Eb/N0) ulaştıklarım görmüşlerdir. Bu aşamadan sonra Turbo kodlar, derin-uzay ve uydu haberleşmeleri gibi düşük güç isteyen uygulamalar ile üçüncü nesil (3G) hücresel ve kişisel haberleşme servisleri gibi girişim sınırlı uygulamalar için incelenmeye başlanmıştır. Bu çalışmaların sonucu olarak 3G mobil radyo sistemlerinin standart laştır.lmasında yerini almıştır. 111Bu çalışmanın amacı, bir kanal kodlama türü olan turbo kodlama tekniğini incelemek, geliştirmek ve özel bir turbo kodlanmış sinyal için uygun bir dengeleme ve kod çözme yapısı tasarlayarak sayısal haberleşme sistemlerinin performansında bir gelişme sağlamaktır. Bunun için önce kodlayıcı ve kod çözücünün yapılan incelenmiş ve iteratif kod çözme algoritmaları hakkında detaylı bilgi sağlanmıştır. Daha sonra turbo kodun performansım etkileyen parametreleri görmek amacıyla bir turbo kodlama uygulanmış sayısal haberleşme sisteminin performansı AWGN kanallar için incelenmiştir. Turbo kodların sönümlemen' kanallardaki davranışım incelemek üzere, bağımsız yatay Rayleigh sönümlemen' ve bağımsız yatay Rician sönümlemeli kanallar modellenerek simülasyonlar yapılmıştır. Buna ilave olarak, bağımlı Rayleigh sönümlemeli kanallar için de Jake metodu kullanılarak benzer simülasyonlar elde edilmiştir. Diğer taraftan turbo kodların sönümlemeli kanallardaki performansım geliştirmek amacıyla, turbo kodlamah sisteme klasik ”çeşitleme ve birleştirme" teknikleri uygulanmıştır. Mobil radyo sistemleri gibi çok-yollu yayılmanın oluştuğu sistemlerde, kanalda meydana gelen semboller-arası girişimi (ISI) tolere etmek amacıyla bir takım dengeleme teknikleri kullanılmaktadır. Turbo prensibinin uygulandığı haberleşme konularından birisi de dengeleme ve kod çözme yapılarının birlikte yer aldığı turbo- dengeleme yapılandır. Burada, turbo-dengeleme konusu ayrıntılı olarak incelenmiş, dengeleme ve kod çözme için kullanılan log-MAP algoritmalarının çıkarımı sunulmuştur. Aynca ISI 'mn oluştuğu bir AWGN kanaldan iletilen 8-PSK modüleli turbo kodlanmış sinyal için MAP/ML dengeleme ve kod çözme yapısı tasarlanmış ve sistemin performansım görmek amacıyla bazı simülasyonlar yapılmıştır.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT Ph.D. Thesis THE TURBO CODING TECHNIQUE IN THE DIGITAL COMMUNICATION SYSTEMS Selma ARICAN Selçuk University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Electrical-Electronics Engineering 1. Supervisor: ProfDr. Mehmet BAYRAK 2. Supervisor: Assoc.Prof.Dr. Osman Nuri UÇAN 2003, 179 pages Jury: ProfDr. Mehmet BAYRAK ProfDr. Hüseyin YÜKSEL ProfDr. Novruz ALLAHVERDİ AssocProf Dr. Osman Nuri UÇAN AssistProf Dr. Ramazan AKKAYA Turbo coding idea that results from the combining two or more ordinary codes in the parallel concatenated diagram was proposed originally by Berrou, Glavieux and Thitimajshima (1993). They saw in their study that turbo codes reached 10“5 bit error rate (BER) for very long block sizes at 0,7dB signal to noise ratio (Eb/No) which is very near to the theoretical limit. After this stage, turbo cades begun to be studied for applications that require low power like deep-space and satellite communications and interference restricted applications like third generation (3G) cellular and personal communication services. As a result of these studies, turbo codes took their place in standardization of 3G mobile radio systems.The purpose of this study is to examine turbo coding technique that is a kind of channel coding, to improve and to obtain development in digital communication systems' performance by designing the suitable decoding and equalization configuration for a specific turbo coded signal For this purpose, firstly coder and decoder structures were studied and the detailed information about iterative decoding algorithms was supplied. Later, to see which parameters affecting the performance of turbo code, the performance of a digital communication system to which turbo coding was applied was examined for AWGN channels. To examine behaviours of turbo codes in the fading channels uncorrelated flat Rayleigh fading and uncorrelated flat Rician fading channels were modelled and their simulations were done. In addition, similar simulations were obtained using Jake method for the correlated Rayleigh fading channels. On the other hand, to improve the performance of turbo codes in fading channels, classic ”diversity and combining" techniques were applied to the turbo coded system. In the systems like mobile radio systems in which multi-path propagation occurs, some equalization techniques are used for the purpose of tolerating the inter- symbol interference (ISI) that occurs in the channel One of the communication concepts to which turbo principle is applied is turbo equalization structures that contains both equalizer and decoder units. Here, turbo-equalization concept was studied in detail and inference of the log-MAP algorithms that are used for equalization and decoding was presented. Also, a MAP/ML equalizer and decoder structure for a 8-PSK modulated turbo coded signal that is transmitted through an AWGN channel in which ISI occurs was designed and some simulations were performed to see the performance of system.
Benzer Tezler
- Turbo kodlar için serpiştirici tasarımı
Interleaver design for turbo codes
FERKAN YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜMİT AYGÖLÜ
- Fiber optik kablolarda MQAM-OFDM işaretlerin kanal denkleştirici kullanılarak hata başarım analizi
Error performance analysis of MQAM-OFDM signals in the fiber optic cables with channel equalizer
SERDAL KARAHAN
Doktora
Türkçe
2007
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiElektronik-Bilgisayar Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. H. SELÇUK VAROL
- Turbo kodlar ve turbo denkleştiriciler
Turbo codes and turbo equalizers
EMİN TUĞCU
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İSMAİL KAYA
- Sayısal haberleşmede turbo kodların simulasyonu
Simulation of turbo codes in digital communication
YENER TEKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
YRD. DOÇ. ERKAN AFACAN
- OFDM tabanlı temel bant WIMAX fiziksel katman vericinin FPGA üzerinde gerçeklenmesi
Implementation of OFDM based WIMAX physical layer baseband transmitter on FPGA
AHMET TANSU AKTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MESUT KARTAL