MIMO-OFDM WLAN sistemlerinde kompakt çok-modlu anten dizinleri ve anten seçimi kullanılarak kapasite arttırımı
Capacity improvement in MIMO-OFDM WLAN systems using compact multimode antenna arrays and antenna selection
- Tez No: 354240
- 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: 130
Özet
Kablosuz haberleşme sistemlerinde özellikle gelişen sevislerle çoğul-ortam veri iletimi için iç-ortam WLAN (Wireless Local Area Network) sistemlerinde veri hızı ve erişim kalitesi açısından artış gerekmektedir. Yeni nesil kablosuz haberleşme sistemlerinde yüksek iletim performansı ve yüksek veri hızlarına gönderici ve alıcıda çoklu anten kullanımı sağlayan MIMO (Multiple input Multiple output) sistemler ile ulaşılabilmektedir. IEEE802.11n standardına uyumlu MIMO-OFDM WLAN sistemlerinde yüksek erişim kalitesine ulaşmak için kullanılan antenlerde elemanlar arası ilintinin düşük olması ve boyut-performans açısından avantaja sahip olan kompakt antenlerin kullanılması büyük önem taşımaktadır. MIMO haberleşmede IEEE802.11n standardına uyumlu MIMO-OFDM WLAN sistemlerinde yüksek transmisyon performansı ve iletim hızlarına ulaşmak için kullanılan anten türü ve iletim kanalına bağlı olarak oluşan transmisyon portları arası ilinti de büyük önem taşımaktadır. Bu tez çalışmasında MIMO uzaysal-çoğullama ile IEEE802.11n MIMO-OFDM WLAN haberleşme sistemlerinde kullanılmak üzere kompakt multimod bindirilmiş mikroşerit anten dizinlerinin uzay-multimod (SM-SCP-ULA) ve uzay-multimod-polarizasyon (SMP-SCP-ULA) çeşitliliğini hibrit olarak içerecek şekilde kullanılan dairesel yama antenin lineer dizin olarak kullanıldığı durumda temel mod ve yüksek-dereceden modlarda ışıma özellikleri kullanılarak eriştiği uzaysal/modal ilinti, ergodik spektral verimlilik, veri hızı ve bit-hata oranı cinsinden sistem performansına etkisi incelenmiş ve farklı MIMO detektörler kullanılarak elde edilen benzetim çalışmaları literatürde sıkça yer alan dipol (DP-ULA) ve ana-mod dairesel mikroşerit antenlerle (CP-ULA) karşılaştırmalı olarak yapılmış ve veri hızı ve kompaktlık açısından kazançları ortaya konulmuştur. Yüksek derece modlarda ışıma yapan SMP-SCP anten dizinlerinde ayrıca dizi boyutu arttıkça çeşitlilik kanal sayısındaki artış hem maliyet hem de işlem karmaşıklığında bir artışa yol açmaktadır. Bu probleme bir çözüm olarak bu tez çalışmasında kapasite-maksimizasyonu tabanlı ortak gönderici / alıcı anten seçimi teknikleri kullanılmış, RF zinciri sayısı azaltılarak alt-taşıyıcı başına anten seçimi algoritmaları kullanılarak kapasite artışı yönünde elde edilen kazançlar benzetim sonuçları ile ortaya konulmuştur.
Özet (Çeviri)
The recent developments in wireless communication systems in indoor environments requires high data rate and high transmission quality especially for multimedia applications in WLAN (Wireless Local Area Network) systems. In the next generation communication systems, the spectral efficiency and transmission quality can be vastly enhanced by using compact-multiple-antennas with low correlation ports at both the transmitter and the receiver side for MIMO communication. In this thesis, the performance analysis in terms of ergodic spectral efficiency and data rate as well as compactness gain for both compact space-multimode stacked circular microstrip patch antenna arrays (SM-SCP-ULA) and space-multimode-polarization stacked circular microstrip patch antenna arrays (SMP-SCP-ULA) which are used for MIMO SM (Spatial Multiplexing) communication in OFDM WLAN systems conforming to IEEE802.11n Standard is presented by using linear MIMO detectors comperatively with respect to dipole atenna arrays (DP-ULA) and dominant mode circular patch antenna arrays (CP-ULA). Multiple antennas and also MIMO can improve the system capacity and reiability of radio communication, however the multiple RF chains associated with multiple antennas are costly in terms of hardware, computational complexity and size. Antenna selection is a low-cost solution to reduce this problem. In this thesis, we propose capacity-maximization-based joint transmit/receive antenna selection in IEEE 802.11n MIMO-OFDM WLANs over spatially-correlated Ricean fading channels composed of using Space-Multimode-Polarization Diversity Stacked Circular Multimode Microstrip Patch Antenna Arrays (SMP-SCP-ULA). Selection algorithms are flexible Two-Step Selection Algorithm (TSSA) at the receiver and Variable Per-Tone Selection Algorithm (VAS-PS) at the transmitter. Using capacity-maximization based antenna selection in conjunction with higher-order modal SMP-SCP-ULA provides an additional performance improvement in terms ergodic spectral efficiency and reduces the need for multiple radio frequency (RF) chains.
Benzer Tezler
- Çoklu-giriş, çoklu-çıkış, dik frekans bölmeli çoğullama (MIMO OFDM) sistemlerinde kanal kestirimi
Channel estimation in multi input multi output (MIMO OFDM) systems
BAHATTİN KARAKAYA
Doktora
Türkçe
2010
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN ALİ ÇIRPAN
- Çok girişli çok çıkışlı dikgen frekans bölmeli çoğullamalı sistemlerde kanal kodlaması performans analizi
Performance analysis of channel coding in multy input multy output orthogonal frequency division multiplexing
RAMAZAN GÜNGÜNEŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKırıkkale ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. EYÜP TUNA
- Modern çok kanallı iletişim sistemleri için kafes yapıları ile alıcı tasarımı
Receiver design using lattice structures for modern multichannel communication systems
NİHAT KARANFİL
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDeniz Harp Okulu KomutanlığıElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M.TAHİR ÖZDEN
- MIMO-OFDM wireless communication systems
ÇGÇÇ-DFBÇ kablosuz haberleşme sistemleri
TÜRKER KILIÇLI
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. REYAT YILMAZ
- Optimizing MIMO-OFDM communication systems: A comparative analysis of LMMSE and LZF equalizers under varying antenna configurations
MIMO-OFDM iletişim sistemlerinin optimizasyonu: Değişen anten yapılandırmaları altında LMMSE ve LZF ekolizatörlerinin karşılaştırmalı analizi
SARAH ABDULWAHHAB ABD. AL AL-ANBAGI
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolAltınbaş ÜniversitesiElektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN KOYUNCU