Geri Dön

Performance improvement of spatial modulation over generalized-k fading channel

Genelleştirilmiş-k söndürme kanalı üzerinde uzaysal modülasyonun performans artırılması

  1. Tez No: 682903
  2. Yazar: MARAM HABIS MOHAMMAD AL-SHAWABKEH
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. TANSAL GÜÇLÜOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Bilim ve Teknoloji, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Science and Technology, Electrical and Electronics Engineering, Engineering Sciences
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Haberleşme Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 79

Özet

Uzaysal Modülasyon (SM), tek bir RF katına sahip çok girdili çok çıktılı (MIMO) kablosuz sistemler ailesine ait yeni geli¸stirilmi¸s bir iletim tekni˘gidir. Di˘ger geleneksel MIMO tekniklerinden farklıdır, her seferinde sadece bir anteni aktifle¸stirir ve bu da sistemin genel performansını artırır. PSK/QAM ¸semalarına atıfta bulunan bilinen 2-B sinyal takımyıldızı diyagramına sahip olmak yerine, bilgi bitleri, üçüncü boyutun uzaysal takımyıldız diyagramı oldu˘gu bir 3-B takımyıldız diyagramı üzerinde modüle edilir. Bu tezde, kablosuz sistemlerde hem sönümleme hem de gölgelemeyi hesaba katan Generalized-K (KG) sönümleme kanalı üzerinden BPSK-SM ve QPSK-SM'nin performansı analiz edilmi¸s ve sunulmu¸stur. Genelle¸stirilmi¸s-K'nın Olasılık Yo˘gunluk Fonksiyonu (PDF), iki Nakagami rastgele de˘gi¸skeni çarpılarak olu¸sturulur. ¸Sekillendirme parametrelerinin çe¸sitli de˘gerleri kullanılarak SM'nin KG sönümleme kanalı üzerindeki Bit Hata Oranı (BER) performansı sunulmaktadır. KG üzerindeki performans daha sonra SM'nin Rayleigh sönümlemeli kanallar üzerindeki performansı ile kar¸sıla¸stırılır. Ayrıca, farklı alıcı antenleri ve çe¸sitli KG ¸sekillendirme parametreleri de˘gerleri ile KG sönümleme kanalı üzerinde, maksimum oran birle¸stirme (MRC), e¸sit kazanç birle¸stirme (EGC) ve seçim birle¸stirme (SC) gibi çe¸sitli alıcı-çe¸sitlilik birle¸stirme teknikleri ile BPSK modülasyonunun BER performansı önerilmi¸stir. Bundan ba¸ska, iki iletim çe¸sitlilik ¸seması da tartı¸sılmaktadır; maksimum oranlı iletim (MRT) ve kapalı döngü iletim çe¸sitlili˘gi (CLTD), aynı zamanda iletim hüzmesi olu¸sturma olarak da adlandırılır. Bu iletim çe¸sitlili˘gi ¸semaları ile BPSK'nın BER performansı ara¸stırılmı¸stır. M-ary PSK-SM'ye KG sönümleme kanalları üzerinden MRT çe¸sitleme tekni˘gi uygulanmı¸s ve SM-MRT sisteminin BER performansı önerilmi¸stir. SM sistemine MRC alıcı çe¸sitleme ¸seması uygulanmı¸stır. Son olarak, SM sisteminin performansının daha da geli¸stirilmesi için, SM sisteminin verici tarafında verici anten seçimi (TAS) ¸seması uygulanmaktadır. KG ve Rayleigh sönümleme kanallarında kullanılan BPSK-SM ve QPSK-SM modülasyonları için sinyal-gürültü oranına (SNR) dayalı BER sonuçları elde edilmi¸stir. BPSK-SM'nin tüm kanallarda QPSKSM'den daha iyi oldu˘gu ve ayrıca BPSK/QPSK-SM'nin KG kanalında, Rayleigh kanalına kıyasla daha iyi performans sa˘gladı˘gı gözlemlenmi¸stir. Ayrıca KG ¸sekillendirme parametrelerinin de˘gerleri arttıkça BER performansı da artmaktadır. MRT ve TAS teknikleri, SM'nin genel performansında önemli bir geli¸sme sa˘glar.

Özet (Çeviri)

Spatial Modulation (SM) belongs to the single-RF multiple-input multiple-output (MIMO) wireless systems family. It is a newly developed transmission technique for improving the system performance. SM differs from other conventional MIMO techniques in that it activates only one antenna at each time instant which enhances the overall performance of the system. Instead of having the known 2D signal constellation diagram which refers to phase-shift keying (PSK) and quadrature amplitude modulation (QAM) schemes, the information bits are modulated into a 3D constellation diagram. The spatial constellation diagram is the third dimension. In the thesis, the performance of BPSK-SM and QPSK-SM over Generalized-K (KG) fading channel which takes into account both fading and shadowing in wireless systems is analyzed and presented. The Probability Density Function (PDF) of the generalized-K is generated by multiplying two Nakagami random variables. The Bit Error Rate (BER) performance of SM over (KG) fading channel using several values of the shaping parameters is presented. The performance over KG is then compared with the performance of SM over Rayleigh fading channels. Furthermore, the BER performance of BPSK modulation with a different receive diversity combining schemes, like the maximal ratio combining (MRC), selection combining (SC), and equal gain combining (EGC) over KG fading channel with different amount of receive antennas and several values of KG shaping parameters is proposed. Two transmit diversity schemes are also discussed here; maximum ratio transmission (MRT) and closed-loop transmit diversity (CLTD) which is also called transmit beamforming. The BER performance of BPSK with these transmit diversity schemes is investigated. MRT diversity technique is applied to M-ary PSK-SM over KG fading channels and the BER performance of the SM-MRT system is proposed. The MRC receiver diversity scheme is applied to the SM system. For Further improvement on the performance of SM system, transmit antenna selection (TAS) scheme is implemented on the transmitter side of the SM system. The conclusion of BER based on signal to noise ratio (SNR) for BPSK-SM and QPSK-SM in KG and Rayleigh fading channels is that the BPSK-SM is better than QPSK-SM in all channels and BPSK/QPSK-SM gives better performance over KG as compared to the Rayleigh channel. Moreover, as the values of the KG shaping parameters increase, the BER performance improves. MRT and TAS techniques provide significant enhancement in the overall performance of SM.

Benzer Tezler

  1. Birleşik gölgelemeli ve sönümlemeli kanallar üzerinden işbirlikli iletişimde yol seçimi

    Path selection in cooperative communications over composite shadowing and fading channels

    ALİ KARADEMİR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İBRAHİM ALTUNBAŞ

  2. Low-complexity detection and cooperative communication for spatial modulation systems

    Uzaysal modülasyon sistemleri için düşük karmaşıklı sezim ve işbirlikli haberleşme

    GÖKHAN ALTIN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET ERTUĞRUL ÇELEBİ

  3. 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

    İngilizce

    2022

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ERTUĞRUL BAŞAR

  4. Adaptive multiple-input multiple-output (MIMO) techniques for visible light communications

    Başlık çevirisi yok

    MOHAMED AL -NAHHAL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÖzyeğin Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MURAT UYSAL

  5. Öz bilgi destekli derin öğrenme yaklaşımları ile hsg gürültü giderme

    Self-ınformation empowered deep learning approaches for hsı denoising

    ORHAN TORUN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SENİHA ESEN YÜKSEL ERDEM

    PROF. DR. MEHMET ERKUT ERDEM