An interference and beam squint aware hybrid massive MIMO for spatial wideband BDMA channels
Uzaysal geniş bantlı BDMA kanalları için girişime ve hüzme şaşmasına duyarlı bir hibrit masif MIMO
- Tez No: 718778
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKHAN MUZAFFER GÜVENSEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Hüzme şaşması etkisi, Uzaysal geniş bant etkisi, Çok kullanıcılı sistemler, Beam stray effect, Spatial broadband effect, Multiple users systems
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez uzaysal geniş bantlı BDMA kanallı masif MIMO sistemler için girişime ve hüzme şaşmasına duyarlı analog hüzme şekillendirici tasarımını incelemektedir. Yer-uydu bağı frekans seçici kanallar için SC-FDE kullanılmıştır. İlk olarak, faz değiştirici elemanlardan oluşan bir sisteme dayalı yavaş değişen uzun dönem kanal bilgisi kullanılarak girişime ve hüzme şaşmasına duyarlı analog hüzme şekillendirici BSA NB GEB tasarlanmıştır. Önerilen bu güçlü girişim bastırma kabiliyeti olan BSA NB GEB yapısının girişim ve uzaysal geniş bant etkisi altında düşük boyuttaki ortak bilgiyi en yüksek büyüklüğe çıkardığı gösterilmiştir. Diğer taraftan, her frekans noktası için ayrı ayrı tasarlanan, girişim ve hüzme şaşmasına duyarlı ideal varsayımsal WB GEB hüzme şekillendirici yapısı bulunmuştur. Bu varsayımsal WB GEB yapısını fiziksel olarak gerçekleştirmek için WB GEB yapısının etkili bir yaklaşımı olarak LS açısından ideal olan girişime duyarlı TTD sistem yapısıyla desteklenen bir analog hüzme şekillendiricisi önerilmiştir. Buna ek olarak, konvensiyonel NB DFT analog hüzme şekillendiricisi genişletilerek TTD yapısına dayalı girişime duyarsız WB DFT via TTD analog hüzme şekillendirici yapısı tasarlanmıştır. Tam bağlı dizi yapısı için alternatif minimizasyon algoritmalarıyla faz alma metodu kullanılarak önerilen GEB yapılarının sabit değer sadece faz yaklaşımları elde edilmiştir. Önerilen tasarımların hesaplama karmaşıklıkları sunulmuştur. Dijital hüzme şekillendiricide MMSE kriteri tabanlı IB-DFE yöntemi kullanılmıştır. Simülasyon sonuçları ışın modeli, kesinti kapasitesi, spektral verimlilik ve bit-hata oranı açısından önerilen tasarımların mevcut yaklaşımlara göre üstünlügünü göstermektedir.
Özet (Çeviri)
This study investigates interference and beam squint aware analog beamformer design for massive multiple-input multiple-output (MIMO) systems for spatial wideband beam division multiple access (BDMA) channels. Single carrier frequency domain equalization (SC-FDE) is employed in uplink frequency selective channels. We first design interference and beam squint aware (BSA) narrowband generalized eigenbeamformer (BSA NB GEB) based on a phase shifter (PS) network using slowly varying long-term channel statistics. We show that the proposed BSA NB GEB, which has a strong interference suppression capability, maximizes the mutual information in reduced dimension under interference and spatial wideband effect. On the other hand, we find a hypothetical interference and beam squint aware optimal wideband generalized eigenbeamformer (WB GEB), which is designed for each frequency bin separately. In order to realize WB GEB physically, we propose an interference aware least square (LS) sense optimal true-time-delay (TTD) network aided analog beamformer as an effective approximation of WB GEB. Additionally, we design an interference unaware TTD network-based analog beamformer (WB DFT via TTD) extending conventional NB DFT analog beamformer. Constant-modulus phase-only approximations of the proposed GEBs are found by phase extraction with alternating minimization-based methods for fully connected array structure. Computational complexities of the proposed designs are presented. Iterative block decision feedback equalization (IB-DFE) method is employed in digital beamformer based on minimum mean square error (MMSE) criterion. Simulation results show the superiority of the proposed designs over existing state-of-the-art approaches in terms of beam pattern, outage capacity, spectral efficiency, and bit-error-rate (BER).
Benzer Tezler
- Hybrid beamforming techniques for millimeter-wave MIMO systems
Milimetre dalga MIMO sistemleri için hibrit hüzme oluşturma teknikleri
LIZA AFEEF OMAR SHEHAB EL DIN
Doktora
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Medipol ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ARSLAN
- An efficient beam and channel acquisition via sparsity map and joint angle-delay power profile estimation for wideband massive MIMO systems
Geniş bantlı masif MIMO sistemler için seyreklik haritası ve uzay-zaman güç profili kestirimine dayalı etkili hüzme ve kanal öğrenme algoritmaları
ALİ OSMAN KALAYCI
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKHAN MUZAFFER GÜVENSEN
- An investigation of photon interference parameters in aluminium oxide and aluminium titanate samples
Alüminyum oksit ve alüminyum titanat örneklerinde foton etkileşim parametrelerinin incelenmesi
ÖZKAN BAYHATUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Fizik ve Fizik MühendisliğiTrakya ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NİMET ZAİM
- Design and implementation of a dynamic laser beam shaping system
Dinamik lazer hüzme şekillendirme sisteminin tasarım ve uygulaması
DINA YAQOOB MATTI ALSAKA
Doktora
İngilizce
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÇankaya ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SERAP ALTAY ARPALİ
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÇAĞLAR ARPALİ
- Four-element phased-array beamformers and a self-interference canceling full-duplex transceiver in 130-nm sige for 5G applications at 26 GHz
26 GHz 5G uygulamaları için 130-nm sige teknolojisiyle dört-kanallı faz-dizili hüzmeleyici ve özgirişim kaldıran tam dubleks alıcı/verici geliştirilmesi
İLKER KALYONCU
Doktora
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAŞAR GÜRBÜZ