Performance improvement approaches for visible light communication
Görünür ışık haberleşmesinde verim iyileştirme yaklaşımları
- Tez No: 690434
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ALİ EMRE PUSANE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 68
Özet
Haberleşme alanında yeni olarak ortaya çıkan görünür ışık haberleşmesi (VLC), aydınlatma ekipmanlarını kullanarak, ışığın şiddetini değiştirerek veri aktarmaya hedefleyen teknolojidir. Son zamanlarda kablosuz haberleşmede kullanılan radyo frekanslarının spektrumu tükendiği için, VLC araştırmacıların dikkatlerini çekmeye başlayıp, pratik sorunları yoğun bir şekilde incelenmiştir. VLC başka haberleşme tiplerinden iki ana alanda farklılık göstermektedir: veri aktarırken gerekli aydınlatma koşullarının sağlanması gerekmesi, ve göndericilerin (genelde Işık Yayan Diyotlar (LED)'ler) sınırlı bant genişliği ve simgelerarası karışımdan oluşan zor kanalıdır. IEEE 802.15.7 grubu VLC için gerekli standartları belirleyip, sabit aydınlatma seviyesini sağlamak için tekrarlanan bitlerin uzunluğu sınırlı olan (RLL) kodları kullanmayı önermiştir. Bu tez çalışmasında, ilk olarak VLC kanalı araştırılmış olup, deneysel olarak LED'lerin frekans tepkisi modellenmiştir. Daha sonra, VLC sistemlerin performansını artıran iki farklı yaklaşım önerilmiştir. İlk yaklaşımda, RLL kodu tasarlanmış olup deneysel olarak denetlenmiştir. Tasarlanan RLL kodu, bit serilerinde arka arkaya gelen aynı bitlerin sayısını 3 ile sınırlamaktadır. Dolayısıyla, yüksek geçiren karakteristiğe sahip kanal denkleştiricilerine karşı sinyalleri iyileştirip bit hata oranını (BER) düşürmektedir. İkinci yaklaşımda, derin öğrenmeyi kullanarak VLC sistemi önerilmiştir. Önerilen sistem, verileri ortalaması sıfır olan sözükler haline modüle edip farklı karartma seviyelerinde çalışabilmektedir. Önerilen model düzeltilip, LED'lerin doğrusalsızlıklarına karşı koyabilecek bir şekilde tasarlanmıştır. Sayısal sonuçlara göre, önerilen sistem, iki farklı kanalda aynı yüksek performansa sahiptir.
Özet (Çeviri)
Visible light communication (VLC) is an emerging technology aiming to use lighting equipment to convey data via modulating light intensity. With the running out spectrum for radio frequency wireless communication, VLC is gaining more attention in the literature and its practical issues are investigated intensely. Two main challenges distinguish VLC from other communication systems: satisfying illumination requirements during data transmission, and the hard channel presented by the transmitters' (usually Light Emitting Diodes (LED)s) limited bandwidth and inter-symbol interference. IEEE 802.15.7 group has defined the required standards for VLC. The standard proposes the usage of run-length limited (RLL) codes to provide constant dimming levels while transmitting data. In this thesis, the VLC channel is investigated and experimental measurements for frequency modeling of LEDs are conducted first. Two different approaches for performance improvement of VLC links are then proposed. In the first approach, an RLL code that guarantees a maximum run-length of 3 is proposed and experimentally tested. By guaranteeing the run-length limit, the code prevents the vanishing of bits due to the high-pass effect of equalizers. Consequently, the bit error rate (BER) improvement is verified. In the second approach, a high-performance, robust deep learning-based end-to-end VLC system is proposed. The proposed model provides dimming support by modulating the data in zero-mean codewords that can be superimposed with arbitrary DC levels for dimming control. The model is then modified to compensate for the LEDs' nonlinearity. Numerical results show that the proposed model can operate in two different channels with the same high performance.
Benzer Tezler
- Visible light positioning systems: Fundamental limits, algorithms and resource allocation approaches
Görünür ışık konumlandırma sistemleri: Temel sınırlar, algoritmalar ve kaynak tahsisi yaklaşımları
MUSA FURKAN KESKİN
Doktora
İngilizce
2018
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SİNAN GEZİCİ
- From media-based modulation to reconfigurable intelligent surfaces: Novel index modulation solutions
Ortam-tabanlı modülasyon'dan uyarlanabilir akıllı yüzeylere: Özgün indis modülasyon çözümleri
ZEHRA YİĞİT
Doktora
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERTUĞRUL BAŞAR
PROF. DR. İBRAHİM ALTUNBAŞ
- Visible light positioning in presence of malicious LED transmitters or intelligent reflecting surfaces
Kötücül LED vericileri veya akıllı yansıtıcı yüzeyler varlığında görünür ışık konumlandırma
FURKAN KÖKDOĞAN
Doktora
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SİNAN GEZİCİ
- Joint calibration and reconstruction for focal plane array imaging
Odak düzlemi dizisi görüntüleme için birleşik kalibrasyon ve geriçatım
MUHAMMET UMUT BAHÇECİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ENDER METE EKŞİOĞLU
- g-C3N4 destekli bimetalik sülfür nanokompozitlerinin fotokatalitik H2 üretiminin incelenmesi
Investigation of photocatalytic H2 production of g-C3N4 supported bimetallic sulfide nanocomposites
SERPİL KİSBET
