Zamanla-değişen ve frekans-seçicili sönümlü DD-KBÇE kanallarında doğrusal en az bit-hata-oranlı çok kullanıcılı sezici
Minimum bit-error-rate linear multiuser detector for time-varying and frequency-selective fading DS-CDMA
- Tez No: 343761
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ÖZGÜR ERTUĞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 118
Özet
Doğrudan Dizili - Kod Bölmeli Çoklu Erişim (DD-KBÇE) sistemlerinin kapasitesi çoklu erişim gürültüsü (ÇEG) ile sınırlıdır. IS-95 standardına dayanan günümüz DD-KBÇE sistemleri uyumlu filtre sezicileri kullanır ve bu da sistemi aynı anda kullanabilecek kullanıcı sayısını olumsuz yönde etkiler. Ortamdaki kullanıcı sayısının artmasıyla, sistemin bit-hata-oranı (BHO) performansı olumsuz yönde etkilenir. Bu tez çalışmasında, zamanla-değişen ve frekans-seçicili sönümlü DD-KBÇE kanalları için BHO'nı en aza indiren çok kullanıcılı sezici yapısı sunulmuştur. Bu seziciye ait BHO maliyet fonksiyonu yüksek dereceli doğrusal olmayan bir yapıya sahiptir ve birden fazla yerel minimumu olabilir. Yapılan çalışmalar göstermiştir ki; uygun kısıtlayıcılar kullanılarak BHO maliyet fonksiyonu, sadece bir tane minimumu bulunan sınırlı en iyileştirme problemi haline çevrilebilir. Bu amaçla Newton ve altın-oran metotları kullanılarak etkili bir algoritma geliştirilmiş ve bu algoritma ile BHO değerini en aza indirecek filtre katsayı vektörü bulunmuştur. Geliştirilen çok kullanıcılı sezici yapısının BHO performansı diğer doğrusal çok kullanıcılı sezici yapıları olan ilinti çözücü (İÇ) ve en az ortalama karesel hata (EAOKH) sezicilerinin performanslarıyla karşılaştırılmış ve daha üstün performans sergilediği Monte-Carlo benzetim sonuçlarıyla gösterilmiştir. Geliştirilen algoritma ile en az bit-hata-oranı (EABHO) elde etme işlemi; ? Frekans seçicili sönümlü ve zamanla-değişmeyen ortamda BHO, ? Frekans seçicili sönümlü ve zamanla-değişen ortamda ortalama BHO, durumları için ayrı ayrı ele alınmış ve BHO hesaplamasında kullanılacak formülün, sınırlı en iyileştirme problemi haline çevrilerek bu probleme uygun bir teknik kullanılarak çözülmesi sayesinde elde edilmiştir. Benzetim sonuçları göstermiştir ki; geliştirilen algoritmanın kullanıldığı çok kullanıcılı sezici yapısı diğer doğrusal sezici yapıları olan EAOKH ve İÇ sezicilerine göre daha iyi BHO performansına sahiptir. Bunun da ötesinde; yüksek sinyal-gürültü oranına (SGO) sahip olduğu durumlarda, optimum çok kullanıcılı sezici yapısı olan en fazla olabilirlik sıralı sezicisine (EFOSS) yakın bir BHO performansına yaklaşmaktadır. Kullanılan yayma kodu çip sayısının artırılması da çok kullanıcılı sezicinin BHO performansını aynı oranda artırmaktadır. Diğer taraftan, ortamdaki kullanıcı sayısının artmasıyla sezicinin BHO performansında düşüşler görülebilmektedir.
Özet (Çeviri)
The capacity of the Direct Sequence ? Code Division Multiple Access (DS-CDMA) systems is limited by multiple access interference (MAI). Nowadays, the matched filters (MF) are used in the DS-CDMA systems based on IS-95 standard. Therefore it has negative effect on the number of simultaneous users of the systems. The BER performance of the system decreases while the number of active users is increasing. A minimum bit-error-rate (MBER) multiuser detector (MUD) is considered for DS-CDMA communication systems with time-varying and frequency-selective fading channels. The bit-error-rate (BER) cost function of the proposed MBER MUD is highly non-linear and may have several local minimum. It is shown that with some appropriate constraints the BER cost function of the MBER MUD is equivalent to a constrained optimization problem which has a unique global minimum in the feasible region. An efficient Newton method with a barrier parameter is developed for finding the coefficients of the proposed MBER MUD. The BER performance of the MBER MUD is compared to decorrelating (DEC) detector, linear minimum mean-square error (LMMSE) detector, and the maximum likelihood detector for time varying and Rayleigh distributed frequency-selective fading DS-CDMA channels. Monte-Carlo simulations show that the BER of the MBER MUD can be significantly lower than that of the DEC and the LMMSE multiuser detectors. Proposed MBER algorithm is used for; Time-invariant and frequency-selective fading channels (BER), Time-varying and frequency-selective fading channels (average BER), channel models. Then, the BER cost function is converted into a constrained optimization problem. The MBER MUD is obtained by solving the constrained optimization problem. The proposed algorithm minimizes the BER cost function directly subject to the constraint that is a convex set of the feasible region. The Newton's method with a barrier parameter is used to find the filter coefficients of the proposed MBER MUD, which has lower computational complexity than the ML detector. The analysis and simulations results confirm that the proposed MBER MUD minimizes the BER cost function and can achieve lower BER than the DEC and the LMMSE detectors in medium or high SNR cases. Furthermore, the MBER MUD has a lower complexity than the maximum-likelihood (ML) multiuser detector but achieves approximately similar BER performance.
Benzer Tezler
- A Study on subcarrier synchronization in OFDM systems
OFDM sistemlerinde altkanal senkronizasyonu çalışması
HÜSEYİN ANIKTAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2002
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YALÇIN TANIK
- Multy-agent approach to adaptive protection of microgrid
Mikro şebeke korumasına malti-agent yaklaşımı
MATIN JAMALIYAN DARYANI
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER USTA
- Mikroşebekelerin aşırı akım rölesi ile adaptif ve entegre korunması
Adaptive and integrated protection of the microgrids with overcurrent relays
FATİH ÖZVEREN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER USTA
- Synthesis, characterization of PVC-graft-calixarene molecules and investigation of interactions of saw transducers with volatile organic compounds
PVC- graft- kaliksaren moleküllerinin sentezi,karakterizasyonu ve uçucu organik bileşiklerle olan etkileşim parametrelerinin saw dönüştürücüler ile incelenmesi
ZEYNEP GENÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. NİLGÜN KIZILCAN
DR. CİHAT TAŞALTIN
- Remote sensing, tracking and imaging inside MRI systems
MRI sistemlerinde uzaktan algılama, izleme ve görüntüleme
MEHMET BERK BİLGİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
BiyomühendislikKoç ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN SİTTİ
PROF. DR. HAVVA YAĞCI ACAR