Çok-girişli çok-çıkışlı sistemler için gelişmiş uzaysal modülasyon teknikleri
Advanced spatial modulation techniques for multiple-input multiple-output wireless communication systems
- Tez No: 335812
- Danışmanlar: PROF. DR. ÜMİT AYGÖLÜ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Telekomünikasyon Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 146
Özet
Bu çalışmada ilk olarak uzaysal modülasyon (SM) ile uzay-zaman blok kodlama birleştirilerek uzay-zaman blok kodlamalı uzaysal modülasyon (STBC-SM) olarak adlandırılan yeni bir teknik önerilmiştir. Bu sistemde bilgi, ilişkin çok-girişli çok-çıkışlı (MIMO) sistemin antenlerinin değişik kombinasyonları üzerinden iletilen bir STBC matrisi ile taşınmaktadır. Bilgisayar benzetimleri sonucu STBC-SM yapısının klasik SM'ye, uzaysal çoğullamaya ve Alamouti koduna göre oldukça iyi hata başarımı sağladığı gösterilmiştir. STBC-SM yapısının önerilmesinin ardından, bu yapıyı bir aşama daha ileriye taşıyarak, çeşitleme kazancının yanı sıra ek kodlama kazançları da elde etmek için SM ile kafes kodlamayı doğrudan birleştiren ve kafes kodlamalı uzaysal modülasyon (SM-TC) olarak adlandırılan optimum bir kafes kodlamalı SM sistemi önerilmiştir. Bilgi bitlerinin önce bir kafes kodlayıcıdan geçirilerek SM eşleyiciye uygulandığı bu MIMO iletim sisteminde kafes kodlamalı modülasyon tekniğinden esinlenerek kafes kodlayıcı ve SM eşleyici birlikte tasarlanmıştır. Bilgisayar benzetimleri ile önerilen sistemlerin uzay-zaman kafes kodlardan ve literatürde önceden önerilen kafes kodlamalı SM yapısından hem ilişkisiz hem de ilişkili kanallarda daha iyi hata başarımı sağladığı gösterilmiştir. Bu çalışmada üstün-dik kafes kodlamalı uzaysal modülasyon (SOTC-SM) olarak adlandırılan yeni bir kafes kod türü de önerilmiştir. Bu yapıda, STBC-SM matrislerine küme bölmeleme tekniği uygulanarak STBC-SM kafes kodlama ile birleştirilmiştir. Bilgisayar benzetimleri sonucu önerilen yapıların üstün-dik uzay-zaman kafes kodlardan ve SM-TC yapılarından daha iyi hata başarımı sağladıkları gösterilmiştir. Son olarak SM sisteminin hata başarımı kanal kestirim hataları altında incelenmiştir. Bu amaçla SM sistemin kusurlu kanal durum bilgisi için çiftsel hata olasılığı çıkarımları yapılmış, kanal kestirim hataları durumuna ilişkin kanal modeli verilmiş, ardından ortalama bit hata olasılığı hesaplanmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, by combining spatial modulation (SM) and space-time block coding, a novel technique called space-time block coded spatial modulation (STBC-SM) is proposed. In this scheme, the information is conveyed with an STBC matrix that is transmitted from combinations of the transmit antennas of the corresponding multiple-input multiple-output (MIMO) system. It is shown by computer simulations that the proposed scheme achieves better error performance than the classical SM, spatial multiplexing and Alamouti?s code. In order to obtain additional coding gains besides the diversity advantage of the proposed STBC-SM scheme, a new optimum trellis coded SM scheme called spatial modulation with trellis coding (SM-TC), which directly combines SM and trellis coding, is proposed. In this MIMO transmission scheme, information bits are applied to the SM mapper after trellis coding and similar to the conventional trellis coded modulation, the trellis encoder and the SM mapper are jointly designed. It is shown by computer simulations that the proposed scheme achieves better error performance than space-time trellis codes and the trellis coded SM scheme given in the literature under both uncorrelated and correlated channel conditions. In this study, a new trellis code named super-orthogonal trellis coded spatial modulation (SOTC-SM) is also proposed. In this scheme, using the principle of set partitioning for STBC-SM matrices, STBC-SM is combined with trellis coding. It is shown by computer simulations that the proposed scheme achieve better error performance than super-orthogonal space-time trellis codes and the SM-TC scheme. Finally, the error performance of SM is investigated under channel estimation errors. For this purpose, the pairwise error probability of SM is derived for imperfect channel knowledge, the corresponding channel model is given, and then the average bit error probability is calculated.
Benzer Tezler
- Advanced spatial modulation systems for future MIMO systems
Yeni nesil MIMO sistemler için gelişmiş uzaysal modülasyon sistemleri
MEHMET AKİF KURT
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERTUĞRUL BAŞAR
- Next-generation MIMO systems: From index modulation to deep learning
Yeni nesil çok-girişli çok-çıkışlı sistemler: İndis modülasyonundan derin öğrenmeye
BURAK ÖZPOYRAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERTUĞRUL BAŞAR
- Çok-girişli çok-çıkışlı telsiz iletişim sistemleri için özgün dik uzaysal modülasyon teknikleri
Novel quadrature spatial modulation techniques for multiple input multiple-output wireless communication systems
ZEHRA YİĞİT
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERTUĞRUL BAŞAR
- Visible light communications with advanced physical layer features and integration with existing wireless communication technologies
Başlık çevirisi yok
ÖMER NARMANLIOĞLU
Doktora
İngilizce
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÖzyeğin ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT UYSAL
- Design and performance analysis of enhanced network coded cooperative communication systems
Gelişmiş ağ kodlamalı işbirlikli haberleşme sistemlerinin tasarımı ve performans analizi
RIDA KHAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ALTUNBAŞ