2011 YÜksek lisans tez özetleri

SALİH Arshad B.

Danışman : Yrd. Doç. Dr. Hakan DOĞAN

Anabilim Dalı : Elektrik-Elektronik Mühendisliği

Mezuniyet Yılı : 2011

Tez Savunma Jürisi : Yrd. Doç. Dr. Hakan DOĞAN

Prof. Dr. Sıddık YARMAN

Prof. Dr. Hakan Ali ÇIRPAN

Prof. Dr. Aydın AKAN

Yrd. Doç. Dr. Niyazi ODABAŞIOĞLU
Yeni Nesil Kablosuz Haberleşme Sistemleri için İleri Sinyal İşleme Algoritmaları

Yeni nesil kablosuz haberleşme sistemlerindeki veri hızındaki artış talebi sürekli devam etmektedir. Bu talebi karşılamaktaki en önemli problemlerden biri kanalda meydana gelen derin sönümleme etkisidir. Kanalda meydana gelen sönümlemenin etkisini azaltmanın en iyi yollarından biri çeşitleme tekniklerinden yararlanmaktır. Uzay Zaman Blok Kodları (STBC: Space Time Block Code) sayısal modülasyonlu işaretleri alıcıda ve/veya vericide birden fazla anten kullanarak uzayda çeşitlilik, farklı zaman aralıklarında göndererek zamanda çeşitlilik sağlayan diklik özelliğine sahip kodlardır. Bant genişliğinden taviz vermeksizin kodlanan işaretler çeşitleme sayesinde bağımsız kanallardan birinde derin sönümlemeye maruz kalsa bile diğer kanaldan alıcıya ulaşarak sistemin başarımını arttırmaktadır. Ancak bu kodlar düz sönümlemeli kanallar için tasarlanmıştır. Kodların frekans seçici kanallarda çalışabilmesi için Dikgen Frekans Bölmeli Çoğullama (OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) sistemleri ile birleştirilmesi öngörülmüştür. Böylece oluşan tümleşik sistem kablosuz haberleşme kanallarında meydana gelen semboller arası karışımı (ISI: Inter symbol interference) engelleyebilmekte ve alıcıda basit şekilde denkleştirilebilmektedir. Son dönemde ise bu sistemlerin aynı anda birden çok kullanıcıya hizmet verebilmesi için Kod Bölmeli Çoklu Erişim (CDMA: Code Division Multiple Access) yöntemiyle birleştirilmiştir. Literatürde OFDM ve CDMA sistemlerinin birleşimi çok taşıyıcılı (MC: Multi carrier) CDMA olarak bilindiği için oluşan tümleşik sistem STBC-MC-CDMA olarak isimlendirilmiştir. Ancak oluşan sistemde gönderilmiş veri dizisinin sezilebilmesi için alıcıda kanal frekans cevabına ihtiyaç duyulmaktadır.

STBC-MC-CDMA sistemleri için önerilecek kanal kestirim yöntemleri yeni nesil kablosuz haberleşme sistemleri için oldukça önemlidir. Bu sebeple, yapılması planlanan tezde STBC-MC-CDMA sistemleri için yeni kanal kestirim yöntemleri önerilecektir.

Beklenti en büyükleme algoritması (EM: Expectation Maximization) direk hesaplaması oldukça zor olan en büyük olabilirlikli (ML: Maximum Likelihood) kestirimciye yakınsayan ve paralel şekilde çalışan yinelemeli bir algoritmadır. Literatürde EM algoritması, kanal kestirimi için çeşitli haberleşme sistemlerine uygulanmıştır. Algoritma, beklenti adımı ve en büyükleme adımı olmak üzere iki aşamadan oluşmaktadır. Ancak algoritmanın uygulanması için sinyal modelinin uygun hale getirilmesi gerekmektedir.

Tez kapsamında, 2 verici 1 alıcı sistemler için tasarlanmış STBC kodu ile MC-CDMA sistemleri birleştirilerek yukarı hat (uplink) için sinyal modeli oluşturulacak ve EM algoritmasıyla kanal kestirim algoritması uygulanacaktır. Elde edilen kanal kestirimcinin ortalama karesel hata (MSE: Mean Square Error) başarımı COST 207 projesi dâhilinde önerilmiş şehir içi tipik (TU: Typical Urban) kanallarda incelenecektir.