Near capacity operating practical transceivers for wireless fading channels
Kablosuz sönümlemeli kanallar için kapasiteye yakın çalışan pratik alıcı-verici yapıları
- Tez No: 237598
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ALİ ÖZGÜR YILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 104
Özet
Çok-girdili çok-çıktılı (MIMO) sistemler sahip oldukları çoğullama ve çeşitleme kapasite-leri nedeniyle ilgi çekmektedirler. MIMO tabanlı haberleşme tekniklerinin kullanılması ile birlikte, telsiz iletiminde kayda değer spektral verimlilik kazançları elde etmek mümkündür. Yüksek haberleşme hızlarında güvenilir haberleşme yapabilmek için gelişmiş denkleştirme ve kod çözme yöntemlerinin kullanılması gerekmektedir. Bu tez çalışmasında, MIMO telsiz haberleşme kanalları için, kanal bilgisinin verici tarafında bulunup bulunmamasına bağlı olarak kapasiteye yakın başarım gösteren alıcı-verici yapıları önerilmiştir.İlk olarak, nicemlenmiş kanal bilgisinin verici tarafında kullanılmasına ve indirgenmiş ön kodlama yöntemine dayanan uyarlanır MIMO haberleşme yapısı önerilmiştir. Sınırlı hızda geribeslemeli (LRF) MIMO kanal kapasitesi için elde edilen çok sıkı bir üst sınırın kul-lanılması ile ön-kodlayıcı sayısını ortalama işaret-gürültü-oranına (SNR) bağlı olarak değiş-tiren uyarlamalı bir MIMO yapısı tasarlamak mümkündür. Verici tarafında bulunan anten sayısının alıcı tarafındaki anten sayısından fazla olması durumunda, önerilen bu yapının, kanal bilgisinin vericide kullanılmadığı sistemlere göre önemli kapasite kazançları elde ettiği görülmüştür.İkinci olarak, kanal durum bilgisinin verici tarafında kullanılması ile MIMO kanalı, birbir-leriyle girişimde bulunmayan paralel alt kanallara ayırmak ve bu sayede kip çözme karmaşık-lığını azaltmak mümkündür. Fakat, kanal bilgisinin getireceği kapasite kazançları, benzer sayıda verici ve alıcı anten durumunda sınırlı kalmaktadır. Dolayısıyla, ikinci kısımda kanal bilgisini verici tarafında kullanmadan bile, alıcı karmasıklıgını makul tutarak, kanal kesinti olasılığına yakın başarım gösteren yapılar üzerinde durulmuştur. Önerilen alıcı yapıları döngülü ileri ve geri beslemeli denkleştirme ve kod çözme tekniklerine dayanmaktadır. Bu yapıların, MIMO kanalın varolan uzay ve frekans çeşitlemesini etkin bir biçimde kullandıkları ve kapasiteye yakın bir başarım elde edildiği görülmektedir. Blok sönümlemeli kanallarda çok boyutlu işaret yıldız kümelerinin döndürülmesi ve MIMO geniş bantlı kanallar için önerilen tek taşıyıcılı-frekans uzayında denkleştirme (SC-FDE) tekniği örnek uygulamalar olarak ele alınmıştır.
Özet (Çeviri)
Multiple-input multiple-output (MIMO) systems have received much attention due to their multiplexing and diversity capabilities. It is possible to obtain remarkable improvement in spectral efficiency for wireless systems by using MIMO based schemes. However, sophisticated equalization and decoding structures are required for reliable communication at high rates. In this thesis, capacity achieving practical transceiver structures are proposed for MIMO wireless channels depending on the availability of channel state information at the transmitter (CSIT).First, an adaptive MIMO scheme based on the use of quantized CSIT and reduced precoding idea is proposed. With the help of a very tight analytical upper bound obtained for limited rate feedback (LRF) MIMO capacity, it is possible to construct an adaptive scheme varying the number of beamformers used according to the average SNR value. It is shown that this strategy always results in a significantly higher achievable rate than that of the schemes which does not use CSIT, if the number of transmit antennas is greater than that of receive antennas.Secondly, it is known that the use of CSIT does not bring significant improvement over capacity, when similar number of transmit and receive antennas are used; on the other hand, it reduces the complexity of demodulation at the receiver by converting the channel into non-interfering subchannels. However, it is shown in this thesis that it is still possible to achieve a performance very close to the outage probability and exploit the space-frequency diversity benefits of the wireless fading channel without compromising the receiver complexity, even if the CSIT is not used. The proposed receiver structure is based on iterative forward and backward filtering to suppress the interference both in time and space followed by a space-time decoder. The rotation of multidimensional constellations for block fading channels and the single-carrier frequency domain equalization (SC-FDE) technique for wideband MIMO channels are studied as example applications.
Benzer Tezler
- Akustik yüzey dalga esasına dayanan filtrlerin analizi, tasarımı ve GSM sistemindeki uygulamaları
Analysis and design of saw filter and saw filter applications in GSM
H.CEMİL KARAGÜZEL
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERGÜL AKÇAKAYA
- Topology and bandwidth adaptation in optical WDM backbone networks with dynamic traffic
Değişken veri trafikli optik WDM omurga ağlarında topoloji ve bant genişliği uyarlama
AYŞEGÜL GENÇATA
Doktora
İngilizce
2003
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET BÜLENT ÖRENCİK
- Yüksek hızlı sayısal abone hatlarının (HDSL) incelenmesi
High bit rate digital subscriber lines (HDSL)
M.MUSTAFA GÜNDÜZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1995
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. GÜNSEL DURUSOY
- Slug flow in hilly terrain pipelines
Tepeli arazi boru hatlarında slug akış
ADEL AL-SHAREEF
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Petrol ve Doğal Gaz MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. A. SUAT BAĞCI
- İstanbul Atatürk Havalimanı kapasitesi bağlamında üçüncü pistin değerlendirilmesi
Third runway system capacity assesssment of İstanbul Atatürk Airport
MİNE UYGUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜNGÖR EVREN