Design and performance analysis of trellis coded system over rician fading channels with imperfect phase reference
Faz seyirmeli ve ricain sönümlemeli kanallar için kafes kodlamalı sistem tasarımı ve başarım analizi
- Tez No: 75156
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÜMİT AYGÖLÜ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1998
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 95
Özet
ÖZET FAZ SEYIRMELI VE RICIAN SÖNÜMLEMELİ KANALLAR İÇİN KAFES KODLAMALI SİSTEM TASARIMI VE BAŞARIM ANALİZİ Sayısal iletişim sistemlerinin tasarımında temel amaç, veri dizilerinin bozucu etkenlerden en az düzeyde etkilenecek şekilde iletilmesinin sağlanmasıdır. Hata sezme ve düzeltme özelliği, iletilecek işarete kanal kodlaması uygulanarak kazandırılır. Bu nedenle, veri dizileri doğrudan iletilmek yerine kanal kodlaması işleminden geçirildikten sonra genlik kaydırmalı anahtarlama, faz kaydırmak anahtarlama veya dik genlik modülasyonu gibi çeşitli sayısal modülasyon yöntemlerinden birisi ile modüle edilerek kanala uygulanır. Klasik kanal kodlayıcıları, n bitlik ikili veri dizilerini m-n tane kontrol biti ekleyerek m (m>n) uzunluklu ikili veri dizilerine dönüştürürler. Fazladan kontrol biti ekleme işlemi, sisteme hata sezme ve düzeltme özelliğini kazandırmakla beraber, iletilecek ikili dizilerin uzunluğunu arttırdığından veri iletim hızında kayıba neden olur. Bu kayıp, modülasyon hızı ve dolayısıyla band genişliği arttırılarak engellenebilir. Bandı sınırlı kanallarda ise, kanal işaretleri kümesi genişletilerek aynı amaca ulaşılabilir, ancak genişletilmiş işaret kümesi yardımıyla tasarım, kodlama ve modülasyon işlemleri birbirinden ayrı düşünüldüğünde başarılı olamamaktadır. Bunun temel nedeni, kodlama sırasında Hamming uzaklığına dayanarak yapılan tasarımın modülasyonlu işaret dizilerinin işaret uzayında optimum olarak birbirlerinden uzaklaşmasını sağlamamasıdır. Kodlama ve modülasyonun tasarım sırasında birlikte düşünüldüğü kafes kodlamalı modülasyon (trellis coded modulation-TCM) tekniği ilk defa Ungerboeck tarafından 1982 yılında önerilmiştir. Bu teknik, band sınırlaması altında, kullanılacak modülasyonlu işaret kümesini gereğinden geniş tutarak bir kodlama fazlalığı sağlanması ve bu fazlalığın kodlanmış işaret dizileri arasındaki minimum Öklid uzaklığının artması amacıyla kullanılması ilkesine dayanmaktadır. Böylece aynı iletim hızı ve işaret gücünde sabit band genişliği için, kafes kodlamasız durumda elde edilemeyen hata başarımlarına kafes kodlamalı modülasyon kullanılması durumunda ulaşılabilmektedir. Şekil 1' de kafes kodlamalı modülasyon tekniğinin kullanıldığı kodlayıcı/modülatör yapısı görülmektedir. Bu yapıda, her iletim aralığında m bitlik ikili veri dizisi sistemin girişine uygulanmaktadır, n < m tanesi n/(n+l) oranlı bir katlamak kodlayıcı tarafından n+1 bitlik kodlanmış ikili diziye dönüştürülürken, veri bitlerinin m-n tanesine kodlama işlemi uygulanmaz. Katlamak kodlayıcının çıkışındaki n+1 bitlik dizi gereğinden fazla işaret içeren 2m+1 elemanlı işaret kümesinin 2n+1 alt kümesinden birini seçmek için kullanılır. Geriye kalan m-n kodlanmamış bit, seçilen alt kümede 2m"n işaretten hangisinin iletileceğini belirler. Eşleyici girişindeki m+1 bitlik dizinin 2m+1 kanal işaretleri ile eşlenmesi, Ungerboeck tarafından önerilen küme ayrıştırarak eşleme (mapping by set partitioning) xm
Özet (Çeviri)
SUMMARY In this study, the performance of trellis coded M-PSK systems is investigated over Rician fading channels in the presence of imperfect phase reference. Thus the results reflect not only the degradation due to the effect of fading on the amplitude of the received signal, but also the impairment caused by the noisy carrier reference, which is usually neglected with the assumption of perfect phase tracking is employed. Analytical upper bounds on pairwise error probability for Rayleigh and Rician fading channels are derived using Chernoff bounding technique in both cases of channel state information is available or not. The bit error probability performances are evaluated based on the transfer function approach. The numerical examples clearly demonstrate the error performance degradation due to both amplitude fading and phase noise process. Besides the performance analysis of trellis coded systems, a code search has been carried out in the case of Rayleigh fading and channel state information is not available in order to find schemes more robust against phase noise over the fading channel. It is based on a performance criterion which is valid especially at high signal-to-noise ratios and involves the effective signal-to-noise ratio in the carrier tracking loop besides the well known TCM design parameters, namely the effective code length and the minimum product distance. The codes of optimum performance are found after an exhaustive computer search and their bit error performances are evaluated based both on the transfer function upper bounding techniques and computer simulations. Xll
Benzer Tezler
- Kafes kodlamalı-dik kısmi yanıtlı sistemlerin )QPR-TCM) hata başarım analizi
Performance analysis of quadrature partiel response trellis coded modulation
OSMAN NURİ UÇAN
Doktora
Türkçe
1995
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. ERDAL PANAYIRCI
- Sönümlemeli kanallarda kafes kodlamalı sistemler için birleşik serpiştirme tekniği
Combined interleaving technique for trellis coded systems in feding channels
ERSİN ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÜMİT AYGÖLÜ
- Design of vehicular communication systems employing physical layer network coding over cascaded fading channels
Kaskad sönümlemeli kanallarda fiziksel katman ağ kodlama yapan araçlar arası haberleşme sistemlerinin tasarımı
SERDAR ÖZGÜR ATA
Doktora
İngilizce
2017
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ALTUNBAŞ
- Uzay-zaman kafes kodlarının gölgelemeli kanallardaki hata başarım analizi
Performance analysis of space-time trellis codes over shadowing channels
BARLAS BAŞARAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. İBRAHİM ALTUNBAŞ
- Sayısal dik genlik modülasyonlu işaretlerin çoklu kafes yapıda tasarımı ve hata başarımlarının incelenmesi
Design and performance analysis of quadrature amplitude modulated signals based on multiple trellis coded modulation technique
UFUK ERSÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1991
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiY.DOÇ.DR. ÜMİT AYGÖLÜ