Hızlı sönümlemeli kanallar için üstün dik uzay zaman kafes kodları
Super-orthogonal space-time trellis codes for rapid fading channels
- Tez No: 154382
- Danışmanlar: PROF. METİN YÜCEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Üstün-dik uzay-zaman kafes kodlan, Hızlı sönümleme, Uzay-zaman Kodlaması, Uzay-zaman blok kodlan, Dik verici çeşitlemesi vm, Super-Orthogonal Space-Time Trellis Codes, Rapid Fading, Space-Time Coding, Space-Time Block Codes, Orthogonal Transmit Diversity IX
- Yıl: 2004
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 94
Özet
ÖZET Çok-girişli çok-çıkışlı (MIMO) iletişim sistemlerinde hem verici hem de alıcıda çok-antenli yapılar kullamlmakta ve tek antenli sistemlere göre belirgin bir sığa kazancı elde edilmektedir. Ayrıca hem alıcı hem de verici çeşitlemesinin uzay-zaman kodlama teknikleri ile bir arada kullanılmasıyla diğer gezgin iletişim sistemlerine göre belirgin bir çeşitleme kazancı da MIMO sistemler tarafından sağlanmaktadır. Bu etkenler MIMO yapıların önemini ortaya koymuştur. Uzay-zaman kodlar birden çok verici ve/veya alıcı anten kullanımının beraberinde getirdiği kapasite artışından yararlanarak sönümlemeli kanallarda yüksek hata başanmma ulaşan bir tekniktir. Uzay-zaman kafes kodlan ile ilgili olarak yapılan ilk çalışmada yavaş sönümlemeli (duruğumsu) ve hızlı sönümlemeli kanallar için hata olasılığı üst sınırı ifadeleri ve kod tasarım ölçütleri verilmiştir. Duruğumsu sönümlemeli kanallar için belirleyici tasarım ölçütleri, fark matrisinin kertesi (rankı) ve determinantıdır. Hızlı sönümlemeli kanallarda ise etkin kod uzunluğu ve çarpım-toplam uzaklığı önemli parametrelerdir. îki verici ve bir alıcı anten kullanılan Alamouti yönteminde alıcıda en büyük olabilirlikli kod çözme algoritması kullanılmış olmasının yam sıra olası en büyük çeşitleme kazancı da elde edilmiştir. Bu yöntem dik tasarımlar kullanılarak herhangi bir sayıda verici anten için genelleştirilmiş ve uzay-zaman blok kodları olarak adlandırılmıştır. Uzay-zaman blok kodlar, tam çeşitleme ve oldukça basit bir kod çözme yöntemi sağlamasına rağmen kodlama kazancı sağlamamaktadır. Bu durum tam çeşitlemenin yam sıra kodlama kazancı da sağlayan uzay- zaman kafes kodlar ile zıt bir durum oluşturur. Uzay-zaman kafes kodların dezavantajı ise kod çözme yönteminde karmaşıklığının artmasıdır. Üstün-dik uzay-zaman kafes kodlan, uzay- zaman blok kodlan ile kafes kodu birleştirerek önceki yapılara göre olan en büyük veri hızına ulaşabilen ve tam çeşitleme sağlayan bir yapıdır. Bu çalışmada, hızlı sönümlemeli kanallar için BPSK ve QPSK işaret kümeleri kullanılarak üstün-dik uzay-zaman kafes kodlan tasarlanmıştır. Yeni tasarlanan üstün-dik uzay-zaman kafes kodlan kanal tipine uygun tasarım ölçütlerine dayanmaktadır. Önerilen küme bölmelemeler ve üstün-dik kümeler kullanılarak BPSK için 4-durumlu QPSK içinse 16- durumlu üstün-dik uzay-zaman kafes kodlan oluşturulmuştur. Bu yeni kodların hem duruğumsu hem de hızlı sönümlemeli kanallardaki başanmlan bilgisayar benzetimleri ile değerlendirilmiştir. Aynca hızlı sönümlemeli kanal durumunda yeni kodların üstünlükleri karşılaştırmalı olarak gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT In multiple-input-multiple-output (MIMO) communication systems, multiple antennas are used at both the transmitter and the receiver ends and significant capacity gain is achieved over conventional single antenna systems. Moreover significant diversity advantage over traditional wireless communication systems, by exploiting both transmit and receiver diversity by employing various space-time coding schemes is also offered by MIMO systems. These have led to MIMO being regarded as one of the most promising emerging wireless technologies. Space-time coding is a powerful technique to improve the error perfromance of wireless communications systems by using multiple antennas. In the first performance investigation of space-time trellis codes, analytical bounds and design criteria were proposed for slow (quasi- static) and fast fading channels. It was pointed out that in slow fading channels the critical parameters are the rank and determinant of the distance matrix, while in fast fading channels the important parameters are the effective code length and the product-sum distance. Using two transmit and one receive antenna, Alamouti's scheme provides the maximum possible diversity gain with a maximum likelihood decoding algorithm at the receiver. This generalized to an arbitrary number of antennas by using orthogonal designs and named as space-time block coding. Although a space-time block code provides full diversity and a very simple decoding scheme its main goal is not to provide the additional coding gain. This is in contrast to space-time trellis codes which provide full diversity as well as coding gain but at a cost of higher decoding complexity. Super-orthogonal space-time trellis codes, combine space-time block codes with a trellis code to come up with a structure that guarantees the full diversity and increased rate compared to previous schemes. In this thesis, super-orthogonal space-time trellis codes for fast fading channels are designed for BPSK and QPSK signal constellations. These new designed super-orthogonal space-time trellis codes base on the appropriate design criteria. Using proposed set partitioning and super-orthogonal sets several 4-state codes for BPSK and 16-state codes for QPSK are given. The performance of the new codes over both quasi-static and rapid fading channels are evaluated through computer simulations. Also superiority of the new codes in rapid fading case compared to the reference codes are shown.
Benzer Tezler
- Pseudo-random quantization based detection in one-bit massive MIMO systems
Bir-bit kitlesel MIMO sistemlerde sözde rastgele niceleme bazlı tespit
GÖKHAN YILMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ ÖZGÜR YILMAZ
- Interference suppression capability of faster than symbol rate sampling and frequency domain oversampling
Sembol periyodundan hızlı örneklemenin ve frekans alanında yüksek hızda örneklemenin girişim bastırma kabiliyeti
EREN BALEVİ
Doktora
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ ÖZGÜR YILMAZ
- Bayesian compressive sensing approach for ultra-wideband channel estimation
Ultra geniş bant kanal kestirimi için bayes sıkıştırılmış algılama yaklaşımı
MEHMET ÖZGÖR
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN ALİ ÇIRPAN
- Çoklu erişim röle kanallarında evre uyumsuz işbirlikli iletişim teknikleri
Noncoherent cooperative communication tecniques in multiple access relay channels
MUHAMMET ALİ KARABULUT
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HACI İLHAN
DR. ÖZGÜR ÖZDEMİR
- SF-OFDM sistemlerinde kanal kestirimi
Channel estimation for SF-OFDM systems
HAKAN DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAKAN ALİ ÇIRPAN