تخمین کانال درسیستم های MIMO وتاثیرآن برظرفیت وکیفیت – برق

مشخصات فایل

مقطع:کارشناسی ارشد
رشته تحصیلی:مهندسی برق
نوع ارائه:پایان نامه
تعداد صفحات:214
قالب بندی:word قابل ویرایش

نحوه خرید

تخمین کانال درسیستم های MIMO وتاثیرآن برظرفیت وکیفیت – برق

شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

چکیده

فهرست مطالب

فصل ۱-کانال های بی سیم وتاثیرفیدینگ برآنها……………………………………………………………………..۴
۱- ۱-فیدینگ وتقسیم بندی آن………………………………………………………………………………………….. ۵
۱-۱-۱-مقدمه………………………………………………………………………………………………………..۵
۱-۱-۲-مشاهده پهن شدگی زمانی سیگنال در حوزه فرکانس………………………………………………….۱۰
۱-۱-۳-مشاهده کاهش عملکرد ناشی از عوامل گستردگی زمانی در حوزه فرکانس………………………..۱۱
۱- ۲-پارامترهای کانال چند مسیری…………………………………………………………………………………….۱۳
۱-۲-۱- پهنای باندهمدوسی……………………………………………………………………………………….۱۴
۱-۲-۲- گستردگی دوپلر………………………………………………………………………………………….۱۵
۱-۲-۳- زمان همدوسی……………………………………………………………………………………………۱۵
۱-۳- انواع فیدینگ………………………………………………………………………………………………………..۱۶
۱-۳-۱ فیدینگ تخت (غیر انتخاب فرکانسی)…………………………………………………………………..۱۶
۱-۳-۲ کانال فیدینگ انتخاب فرکانسی………………………………………………………………………..۱۷
۱-۳-۳ فیدینگ تند (انتخاب زمانی)……………………………………………………………………………۱۷
۱-۳- ۴-فیدینگ کند (غیر انتخاب زمانی)………………………………………………………………………۱۸
۱-۴- AFD و LCR……………………………..ا……………………………………. ۱۸
۱-۵- توابع توزیع احتمال بیان کننده مدل کانال…………………………………………………………………..۱۹
۱-۵-۱-تابع توزیع ریلی…………………………………………………………………………………………..۱۹
۱-۵-۲-تابع توزیع احتمال رایس………………………………………………………………………………..۲۱
۱-۵-۳- تابع توزیع ناکاگامی-M……………..ا………………………………………………………………..۲۲
۱-۵-۴-تابع توزیع لگاریتم نرمال………………………………………………………………………………..۲۳
۱-۵-۵-تابع توزیع سوزوکی…………………………………………………………………………………….۲۴
۱- ۶-انتخاب تابع توزیع………………………………………………………………………………………………….۲۵

أ
فصل ۲- سیستم های چندورودی- چندخروجی(MIMO)……………………….ا……………………….۲۶
۲- ۱-مقدمه………………………………………………………………………………………………………………..۲۶
۲- ۲-انواع سیستم های مخابراتی…………………………………………………………………………………….۲۷
۲-۲- ۱-تک ورودی- تک خروجی(SISO )………………..ا………………………………………………۲۷
۲-۲-۲- تک ورودی- چند خروجی(SIMO )……………….ا……………………………………………..۲۸
۲-۲-۳- چندورودی- تک خروجی( MISO)……………….ا………………………………………………۲۹
۲-۲-۴-چند ورودی- چند خروجی(MIMO)……………….ا………………………………………………۲۹
۲- ۳-MIMO در مقایسه با سیستم های دیگر…………………………………………………………………….۳۰
۲-۳-۱-احتمال خطا……………………………………………………………………………………………….۳۱
۲-۳-۲-قابلیت اعتماد در سیستم های MIMO……………..ا………………………………………………۳۴
۲-۳- ۳-ظرفیت در سیستم های MIMO………………..ا…………………………………………………..۳۸
۲-۴- نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………………………..۳۹
فصل ۳- تخمین کانال…………………………………………………………………………………………………………………۴۰
۳-۱- کانال مخابراتی…………………………………………………………………………………………………………..۴۱
۳-۲- تخمین کانال……………………………………………………………………………………………………………..۴۱
۳-۳- چرا تخمین کانال؟………………………………………………………………………………………………………۴۳
۳-۴- انواع تخمین کانال………………………………………………………………………………………………………۴۳
۳-۴-۱- تخمین کانال به روش ارسال جملات آموزشی………………………………………………………….۴۴
۳-۴-۲- تخمین به روش کور……………………………………………………………………………………….۴۷
۳-۴-۲-۱- روش های تخمین کور…………………………………………………………………………………۴۸
۳-۴-۲-۱-۱- روش های زیر فضا……………………………………………………………………..۴۹
۳-۴-۲-۱-۱-۱- روش های زیرفضای غیرآماری…………………………………………۵۰
۳-۴-۲-۱-۱-۲- روش های زیرفضای آماری مرتبه دوم…………………………………۵۱
۳-۴-۲-۱-۱-۲-۱- شناسایی کانال براساس طیف دوره ای………………………………۵۱
۳-۴-۲-۱-۱-۲-۲- شناسایی کانال براساس تبدیل فیلترینگ…………………………….۵۲
۳-۴-۲-۱-۱-۲-۳- شناسایی کانال از طریق پیشگویی خطی…………………………….۵۳
۳-۴-۲-۱-۲- روش های مبتنی بر ML…………………………………………ا………………….۵۵
DML -1-2-1-2-4-3ص ۵۸

SML -2-2-1-2-4-3 ص۵۷
۳-۴-۳- تخمین به روش نیمه کور………………………………………………………………………………….۵۸
۳-۴-۳-۱- تخمین نیمه کور کانال باآشکارسازی ML…………………..ا………………………۵۸
۳-۵- نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………………………….۶۱
۴- شبیه سازی نرم افزاری روش های مبتنی بررشته تعلیمی ونتایج آن…………………………….۶۲
۴-۱- شبیه سازی کانال………………………………………………………………………………………………………۶۳
۴-۲- الگوریتم اجرای تخمین کامل……………………………………………………………………………………..۶۴
۴-۲-۱- فرمولاسیون الگوریتم تخمین کانال……………………………………………………………………..۶۷
۴-۲-۲- تاثیر افزایش تعدادسطوح مدولاسیون…………………………………………………………………..۷۰
۴-۲-۳- تاثیر نوع جمله آموزشی………………………………………………………………………………….۷۱
۴-۲-۴- تاثیر تعداد آنتن ها………………………………………………………………………………………..۷۲
۴-۳- به کارگیری کدینگ…………………………………………………………………………………………………..۷۲
۴-۳-۱- کدینگ الموتی………………………………………………………………………………………………۷۳
۴-۴- الگوریتم های دیگر تخمین…………………………………………………………………………………………..۷۵
۴-۴-۱- الگوریتمLS …………………….ا………………………………………………………………………….۷۵
۴-۴-۱-۱-فرمولاسیون وارزیابی کارایی روش باشبیه سازی…………………………………………۷۵
۴-۴-۱-۲- عملکرد LS همراه با کدینگ……………………………………………………………۷۷
۴-۴-۱-۳- تاثیر افزایش تعداد آنتن هادر عملکرد LS …………….ا……………………………….۷۷
۴-۴-۲-الگوریتم LMMSE………………………….ا……………………………………………………………۷۸
۴-۴-۲-۱- فرمولاسیون و عملکرد………………………………………………………………….۷۸
۴-۴-۲-۲- عملکرد LMMSE همراه با کدینگ الموتی…………………………………………۷۹
۴-۴-۲- ۳-تاثیرافزایش تعداد آنتن هادرعملکرد LMMSE ……………….ا……………………۸۰
۴-۴-۳- تخمین زننده ML………………………………………..ا………………………………………………..۸۱
۴-۴-۳-۱- فرمولاسیون و عملکرد…………………………………………………………………۸۱
۴-۴-۳-۲- عملکرد ML همراه با کدینگ الموتی………………………………………………..۸۲
۴-۴-۳-۳- تاثیرافزایش تعداد آنتن ها درعملکرد ML…………………….ا………………………۸۲
ج
۴-۴-۴- تخمین زننده MAP…………………………ا……………………………………………………………۸۳
۴-۴-۴-۱- فرمولاسیون و عملکرد………………………………………………………………….۸۳
۴-۴-۴-۲- عملکرد MAP همراه با کدینگ الموتی………………………………………………۸۴
۴-۴-۴-۳- تاثیر افزایش تعداد آنتن هادرعملکرد MAP…………….ا…………………………….۸۵
۴-۵- مقایسه عملکرد معیار های مختلف تخمین …………………………………………………………………..۸۶
۴-۵-۱- مقایسه معیار های مختلف در یک سیستم ۲×۲MIMO و بدون کدینگ…………………….۸۶
۴-۵-۲- مقایسه معیار های مختلف در یک سیستم ۲×۲MIMO همراه با کدینگ الموتی…………….۸۸
۴-۵-۳- تاثیر افزایش تعداد آنتن ها درعملکرد پنج نوع تخمین…………………………………………….۸۹
۴-۶- ارزیابی پیچیدگی محاسباتی پنج الگوریتم تخمین………………………………………………………….۹۰
۴-۷- رابطه احتمال خطا و MSE کانال………………………………………………………………………………۹۱
۴-۸- عملکرد معیار های تخمین در یک کانال گوسی……………………………………………………………۹۳
۴-۹- نتیجه گیری……………………………………………………………………………………………………………۹۴
۵- شبیه سازی تخمین کانال براساس یک روش نیمه کور…………………………………………………….۹۵
۵-۱- مقدمه …………………………………………………………………………………………………………………..۹۶
۵-۲- تخمین نیمه کور SBCE-ML ……………..ا…………………………………………………………………۹۶
۵-۳- ارزیابی عملکرد SBCE بااستفاده ازسایر الگوریتم ها…………………………………………………..۱۰۰
۵-۳-۱- ارزیابی عملکرد SBCE با به کارگیری الگوریتم LS ………….ا……………………………۱۰۰
۵-۳-۱-۱- ارزیابی عملکرد LS همراه با کدینگ……………………………………………….۱۰۱
۵-۳-۱- ۲-تاثیر افزایش تعداد آنتن هادر عملکرد LS …………..ا………………………………۱۰۲
۵-۳-۲- ارزیابی عملکردSBCE بابه کارگیری الگوریتم LMMSE …………ا……………………….۱۰۳
۵-۳-۲-۱- ارزیابی عملکرد LMMSE همراه با کدینگ……………………………………..۱۰۴
۵-۳-۲- ۲-تاثیر افزایش تعداد آنتن هادر عملکرد LMMSE …….ا…………………………..۱۰۴
۵-۳-۳- ارزیابی عملکردSBCE باالگوریتم ML …………………..ا…………………………………..۱۰۵
۵-۳-۳-۱- ارزیابی عملکرد ML همراه با کدینگ……………………………………………….۱۰۶
۵-۳-۳-۲- تاثیر افزایش تعداد آنتن هادر عملکرد ML ……………ا……………………………۱۰۶
۵-۳-۴- عملکردSBCE باالگوریتمMAP …………………ا……………………………………………۱۰۷
۵-۳-۴-۱- ارزیابی عملکرد MAP همراه با کدینگ……………………………………………۱۰۸
د
۵-۳-۴-۲-تاثیر افزایش تعداد آنتن هادر عملکردMAP ……………ا…………………………..۱۰۸
۵-۴- مقایسه عملکردالگوریتم های مختلف تخمین……………………………………………………………….۱۰۹
۵-۴-۱- مقایسه الگوریتم های مختلف درروشSBCE در یک سیستم ۲×۲MIMO ( بدون کدینگ)……………………………………………………………………۱۰۹

۵-۴-۲- مقایسه معیار های مختلف در یک سیستم ۲×۲MIMO همراه با کدینگ الموتی…………۱۱۱
۵-۴-۳- تاثیر افزایش تعداد آنتن ها درعملکرد پنج نوع تخمین………………………………………….۱۱۲
۵-۶- ارزیابی پیچیدگی محاسباتی پنج الگوریتم تخمین………………………………………………………..۱۱۳
۵-۷- نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………………………..۱۱۴

فصل ۶- مقایسه عملکرد روش مبتنی بررشته تعلیمی وروشSBCE-ML…………….ا……………۱۱۶

۶-۱- مقایسه عملکرددوروش تخمین نیمه کور و مبتنی بر ارسال جملات آموزشی با معیارBER وSER…………………………………………………….ا……۱۱۷
۶-۱-۱-مقایسه روش ها با به کارگیری الگوریتم LS ……………………………………….ا………….۱۱۷
۶-۱-۱-۱-الگوریتم LS بدون کدینگ………………………………………………………….۱۱۷
۶-۱-۱-۲-الگوریتم LS باکدینگ الموتی………………………………………………………۱۱۹
۶-۱-۱-۳-مقایسه عملکرددوروش بابه کارگیری الگوریتم LS و افزایش تعداد آنتن ها ……….۱۲۰
۶-۱-۲-مقایسه روش ها با به کار گیری الگوریتم LMMSE …………..ا……………………………..۱۲۱
۶-۱-۲-۱-الگوریتم LMMSE بدون کدینگ……………………………………………….۱۲۱
۶-۱-۲-۲-الگوریتم LMMSE باکدینگ الموتی……………………………………………..۱۲۲
۶-۱-۲-۳-مقایسه عملکرددوروش با به کار گیری
ا الگوریتم LMMSE وافزایش تعداد آنتن ها………………………………………………….۱۲۳
۶-۱-۳-مقایسه روش ها به به کارگیری درالگوریتم ML ………………………ا………………………..۱۲۴
۶-۱-۳-۱-الگوریتم ML بدون کدینگ……………………………………………………۱۲۴
۶-۱-۳-۲-الگوریتم ML باکدینگ الموتی…………………………………………………….۱۲۵
۶-۱-۳-۳-مقایسه عملکرددوروش با به کار گیری الگوریتمML وافزایش تعداد آنتن ها……………………………………………………………۱۲۶
۶-۱-۴-مقایسه روش ها به به کارگیری الگوریتم MAP ………………….ا…………………………….۱۲۷
۶-۱-۴-۱-الگوریتم MAP بدون کدینگ……………………………………………………….۱۲۷
۶-۱-۴-۲-الگوریتم MAP باکدینگ الموتی……………………………………………………۱۲۸
۶-۱-۴-۳-مقایسه عملکرددوروش با به کار گیری الگوریتمMAP وافزایش تعداد آنتن ها…………………………………………………………..۱۳۰
۶-۲- مقایسه عملکرددوروش تخمین نیمه کور
و مبتنی بر ارسال جملات آموزشی با معیارپیچیدگی وزمان محاسباتی……………………………………..۱۳۱

۶-۲-۱- مقایسه عملکرددوروش تخمین نیمه کور و مبتنی بر ارسال جملات آموزشی براساس عملکرد……………………………………………………………………۱۳۱

۶-۲-۱-۱- مقایسه عملکرددوروش تخمین نیمه کور و مبتنی بر ارسال جملات آموزشی بدون کدینگ……………………………………………………………..۱۳۱

۶-۲-۱-۲- مقایسه عملکرددوروش تخمین نیمه کور و مبتنی بر ارسال جملات آموزشی با کدینگ الموتی………………………………………………………….۱۳۴

۶-۲-۱-۳- مقایسه عملکرددوروش تخمین نیمه کور و مبتنی بر ارسال جملات آموزشی باافزایش تعداد آنتن ها……………………………………………………..۱۳۷

۶-۲-۲- مقایسه عملکرددوروش تخمین نیمه کور و مبتنی بر ارسال جملات آموزشی براساس پیچیدگی (زمان محاسباتی) ……………………………………………..۱۴۰

۶-۲-۳- مقایسه عملکرددوروش تخمین نیمه کور و مبتنی بر ارسال جملات آموزشی با معیاردرصد بیت های اضافی………………………………………………………۱۴۱

۶-۲-۳-۱- درصد بیت های اضافی درروش مبتنی بر ارسال جملات آموزشی………………………۱۴۱
۶-۲-۳-۲- درصد بیت های اضافی درروش نیمه کور……………………………………………….۱۴۲
۶-۲-۴-مقایسه نهایی با به کارگیری الگوریتم LS………………………..ا………………………………….۱۴۳
۶-۲-۴-۱- مقایسه عملکرددوروش تخمین نیمه کور و مبتنی بر ارسال جملات آموزشی با به کارگیری الگوریتم LSو بدون کدینگ………………………………………………..۱۴۳

۶-۲-۴-۲- مقایسه عملکرددوروش تخمین نیمه کور ومبتنی بر ارسال جملات آموزشی با به کارگیری الگوریتم LSو کدینگ الموتی………………………………………………۱۴۵

۶-۲-۴-۳- مقایسه عملکرددوروش تخمین نیمه کور ومبتنی بر ارسال جملات آموزشی باافزایش تعداد آنتن ها……………………………….۱۴۷

فصل ۷- نتیجه گیری نهایی وپیشنهادها……………………………………………۱۴۹
۷-۱- نتیجه گیری……………………………………………….۱۵۰
۷-۲- پیشنهادها…………………………………………۱۵۳

چکیده
از دیر باز، سیستم هایی که از یک آنتن برای ارسال اطلاعات و یک آنتن برای دریافت اطلاعات استفاده می کنند در شبکه های مخابراتی و نیز در بخش های رادیویی، تلویزیونی و فناوری های بیسیم شخصی کاربرد فراوانی دارند ولی وجود تقاضا برای دستیابی به ظرفیت های بالاتر، منجر به معرفی سیستم های چند ورودی- چند خروجی شده است. استفاده از این سیستم ها علاوه برافزایش ظرفیت، کاهش تأثیرات مخرب ناشی از پدیده چند مسیری و تداخل با کاربران دیگر، ونیز دستیابی به نرخ اطلاعاتی بالاتر رابه دنبال خواهدداشت. هر کانال بیسیم و از جمله کانالهای MIMO تحت تأثیر انواع مختلف اعوجاج فاز و فرکانس است و این اثرات در شرایط مختلف و برای کانال های مختلف متفاوت است.
به منظور شناخت تأثیر کانال فیزیکی بر رشته ورودی، ازتخمین کانال استفاده می شود. به هر میزان خطای تخمین کمتر باشد، سیگنال بهتری نیز حاصل می شود. تاکنون روش های بسیار زیادی برای تخمین معرفی شده است. به طور کلی روش های تخـــمین به ســــه دسته: روش های مبتـــنی بر ارســــال جــــــملات آموزشی، روش های کور و روش های نیمه کورتقسیم بندی می شوند. هر کدام از روش ها مزایا و معایب خاص خود را دارند.
دسته اول که به وفور در شبکههای مخابراتی استفاده میشود پیچیدگی کمتری دارد که البته به بهای از دست دادن مقداری از پهنای باند خواهدبود. با بالاتر رفتن توان محاسباتی کامپیوترها و افزایش قدرت پردازش، در ســــال های اخیر، تـــمرکز ویژه ای بر روش های کور و نیمه کور شده است.
در این تحقیق سعی شده است که یک بررسی کلی روی انواع روشهای تخمین صورت گیرد و با شبیهسازی که روی بعضی روش ها صورت گرفته است، عملکرد هر دسته ارزیابی شود. درابتدا روش مبتنی بر رشته تعلیمی موردبررسی قرار گرفته وعملکرد آن با الگوریتم های موردنظرارزیابی می شود. سپس تخمین کامل معرفی می گردد. تخمین کامل، به عنوان مبنای ارزیابی ها قرار گرفته است. عملکرد هرروش با شبیه سازی الگوریتم های مختلفی همچون:LS،LMMSE ،ML وMAP، ارزیابی شده است. علاوه بر این، تاثیر کدینگ الموتی و تغیــــیر تعدادآنتن های ارسال ودریافت درهر الگوریتم، درسیگنال به نویزهای مختلف دیده شده است.
درمرحله بعد، یک روش نیمه کور، درشرایطی شبیه روش مبتنی بر رشته تعلیمی موردبررسی قرار گرفته است. درنهایت، نتایج دوروش مقایـــسه شده است. این مقایــــــسه بر اساس معیارهای عــــملکردی(SER ،BER)، پیچیدگی محاسباتی و درصدبیت های اضافی، است.

مقدمه
مسئله تخمین کانال در سیستمهای مخابراتی بیسیم، همواره مورد توجه محققان بوده است و از اینـرو تحقیقـات گسترده ای جهت دستیابی به تخمین بهینه صورت گرفته است. مهم تـرین کـاربرد تخمـین در آشکارسازهاسـت کـه باتوجه به تخمین کانال، سمبل دریافتی آشکار میشود. در این میان مسئله تخمین کانـال در سیـستمهـای MIMO ، به دلیل وجود چند آنتن فرستنده و گیرنـده از پیچیـدگی بیـشتری برخـودار اسـت و طبیعتـاً تخمـین کانـال MIMO دارای پیچیدگی محاسباتی بیشتری نسبت به SISO است.
در این تحقیق سعی شده است که مروری کلی بر روش های مختلف تخمین شده و شـبیهسـازیهـای مـرتبط بـا آنها انجام شود. ضمنا از الگوریتمهـای مختلـف جهـت بررسـی عملکـرد هـر روش اسـتفاده شـده و در نمودارهـایی عملکرد روش های مختلف با هم مقایسه شدهاند.
ساختار کلی این پایان نامه به شرح زیر است:
در فصل اول، به مرور کلی مفاهیمی همچون فیدینگ پرداخته میشود که باعـث کـاهش عملکـرد یـک کانـالمخـابراتی بـی سـیم مـی شـود. در ایـن فـصل انـواع فیـدینگ (فیـدینگ در مقیـاس بـزرگ و کوچـک، تنـد، کنـد، انتخاب فرکانسی و غیر انتخاب فرکانسی) مورد بررسی قرار گرفتهاند. همچنین به بعضی از توابع احتمال بیـان کننـده مدل کانال اشاره شده است.
در فصل دوم، به بررسی سیستمهای چند ورودی- چند خروجی (MIMO) ، پرداختـه مـیشـود . مزایـای ایـن نوع سیستمها در مقایسه با سیستمهای دیگر از نظر احتمال خطا و قابلیت اطمینـان و … از مـوارد مـورد بحـث در ایـن قسمت است.
در فصل سوم، به بررسی مفهوم تخمین کانال پرداخته میشود. جایگاه و فلسفه وجـودی تخمـین و کاربردهـای آن، از موارداشاره شده در این فصل است. در این فصل همچنین به بررسی انواع روش هـای تخمـین کانـال، مزایـا و معایب کلی هر دسته پرداخته می شود.
در فصل چهارم که شروع بررسی نتایج شبیه سازی ها است، پیش فرض های شبیه سازی و نیز نحـوه شـبیه سـازی الگوریتمهای مورد نظر تخمین در محـیط نـرمافـزار MATLAB ، آورده شـده اسـت. در ایـن فـصل نتـایج اولـین شبیهسازی های پایان نامه، یعنی تخمین براساس ارسال جمـلات آموزشـی آمـده اسـت و عملکـرد ایـن نـوع تخمـین براساس الگـوریتم هـایی همچـون LS،LMMSE ،ML و MAP، بررسـی شـدهاسـت . همچنـین تـأثیر تغییرتعـداد سمبلها در مدولاسیون QAM، تأثیر کدینگ (در این پایان نامه کدینگ الموتی)، تأثیر تغییـر جمـلات آموزشـی ونیز تأثیر افزایش تعداد آنتن های ارسال و دریافت براساس الگوریتم های ذکر شده بامعیارهای BERو SER مـورد توجه قرار گرفته است.در پایان این فصل عملکرد روش های مختلف در نمودارهای کلی ، براسـاس BER وSER، مقایسه شده اند.
در فصل پنجم با انتخاب یک روش شبه کور، این نوع تخمین شـبیه سـازی شـده اسـت. هماننـد فـصل چهـارم، بررسی عملکرد این نوع تخمین با الگوریتمهای ذکر شده وبا افزایش تعداد آنـتنهـای ارسـال و دریافـت ونیزاعمـال کدینگ الموتی موردبررسی قرارگرفته است.
فصل ششم، اختصاص به مقایسه نتـایج حاصـل از دو فـصل ۴ و ۵ دارد.سـه معیارمقایـسه عبارتنـد از: ( BERو SER)، پیچیدگی محاسباتی و اضافات.
فصل هفتم، نتیجه گیری نهایی و ارائه پیشنهادها را شامل می شود.

نتیجه گیری
سیســـتم های MIMO درنسل آینده سیــــستم های مخابرات بی سیـــم، جایگاه اســـاسی دارند. تخـمینکانال نیزدرهرسیستم مخابراتی و از جمله MIMO، برای دستیابی به عملکردصحیح، نقشی اصلی بازی می کند.
دراین پایان نامه، سعی شده است که جهت بررسی نقش تخمین کانال درســیستم های MIMO ونیزانواع روش ها والگوریتم های تخــــمین، منابع ومراجع موجود موردبررسی و نتایج تحقیقات روز ارائه شود. بدین منظورمراحل ذیل طی گردید:
ابتدا، پدیده فیدینگ که باعث کاهش عملکردکانال می شود مطالعه گردید.انواع فیدینگ وپارامترهای کانال، ازمواردبحث شده درمبحث فیدینگ هستند. سپس به سیستم های چندورودی- چندخروجی اشاره شد و مزایای آن ازقبیل افزایش ظرفیت وکاهش احتمال خطا را برشمردیم. درمرحله بعدی، به انواع روش های تخمیــن اشاره شد.
روش های تخمین دردسته های مبتنــــی برارسال جملات آموزشی،کور ونیمه کورقرار می گیرند.
در شروع شبیه ســـــازی ها، روش مبتنــــی بر ارسال جملات آموزشـــی را با الگوریتم های LMMSE،ML،LS وMAP، شبــــیه سازی کرده وآنها رابا تخــــمین کامل کانال مقایـــسه کردیم. این عملیات، با تغییرتعداد آنتن های ارسال ودریافت ونیز استفاده ازکدینگ الموتی تکرارشد.درنهایت مقایسه ای با معیارهای نرخ خطای بیت وسمبل، پیچیدگی محاسباتی ودرصداضافات،انجام گرفت. نتایج به دست آمده به صورت کلی به شرح ذیل می باشد (نکته قابل توجه اینست که دربعضی الگوریتم ها، رفتار تخمین کانال درسیگنال به نویزهای متفاوت اندکی تغییر می کند):
۱- درساده ترین روش (بدون کدینگ) دریک سیستم ۲×۲MIMO ، الگوریتمLS، درروش مبتنی بر جمله تعلیمی موردنظر و شرایط شبیه سازی این پایان نامه، بهترین عملکرد رادارد.
۲- استفاده ازکدینگ الموتی به میزان قابل ملاحظه ای درارتقاء عملکرد الگوریتم های LMMSE ،LS و MAP ، ایفای نقش می کند ولی بهبودعملکرد درML، به میزان الگوریتم های ذکرشده نیست.
۳- افزایش تعدادآنتن ها روی چهارالگوریتم ذکرشده تقریبا به یک میزان، تاثیرمثبت دارد.
۴-کمترین پیچیدگی محاسباتی و زمان اجرا مربوط به الگوریتم LS است.
۵- با به دست آوردن MSE کانال بعدازمحاسبه تخمین، می توان مقدارBER را توسط رابطه بین MSEوBER، پیش بینی کرد. استفاده از این روش درمحاسبه BER ، موجب کاهش زمان اجرای الگوریتم محاسبه تخمین و BER، به میزان%۸۰ می شود. درحالی که میزان خطادر محاسبه BER به این روش،کمتراز%۵ است.
۶ – عملکرد کلیه الگوریتم ها در روش مبتنی برجمله تعلیمی، دریک کانال نوعی بافیدینگ گوسی، شبیه نتایج کانال با فیدینگ ریلی است.
درگام بعدی به شبیه سازی روشی ازنوع تخمین نیمه کورکانال یعنی SBCE-ML، پرداختیم. این روش نیمه کور، ازیک ساختارحلقه ای بهره می برد که این ساختار دربعضی الگوریتم ها سبب بهبود عملکردنمی شود.
این مطلب بابررسی نتایج شبیه سازی به دست آمد. بعضی نتایج عبارتنداز:
۱- درساده ترین حالت، الگوریتمLS، درروش SBCE-ML وشرایط شبیه سازی این پایان نامه، دریک سیستم دو آنتنی ساده وبدون استفاده ازکدینگ، دربین همه الگوریتم ها، دارای بهترین عملکرداست. دراین حالت، به تخمین کامل، نزدیک ترشده ایم. سه الگوریتمLMMSE،ML و MAP عملکردی نزدیک به هم دارند.
۲- استفاده ازکدینگ الموتی بیشترین تاثیر را روی الگوریتم LS وسپس MAP دارد.الگوریتم های MLوLMMSE بهبودچندانی نمی یابند..
۳- افزایش تعدادآنتن ها روی الگوریتم LS اثرمناسبی دارد وروی الگوریتم های دیگراثرقابل توجهی ندارد.
۴-کمترین پیچیدگی درروش SBCE-ML، همانند روش مبتنی بر ارسال جملات آموزشی، مربوط به الگوریتم LS است.
در جمع بندی نهایی می توان به سه نتیجه زیر که حاصل از مقایسه دوروش مبتنی بر جمله تعلیمی و نیمه کور است، اشاره نمود:
۱- بهترین عملکرد(کمترین BER) بعدازتخمین کامل، مربوط به روش تخمین نیمه کورSBCE-ML با به کارگیری الگوریتم LS واستفاده ازکدینگ الموتی است.
۲-کمترین پیچیدگی محاسباتی مربوط به روش تخمین مبتنی بر جمله تعلیمی، باالگوریتم LS است.
۳-کمترین مقدار بیت های اضافی استفاده شده جهت تخمین(جملات آموزشی)، مربوط به روش تخمین نیمهکور در یک سیستم ۲×۲MIMO است.

نحوه خرید

دانلود رایگان فایل
شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

در صورت بروز هر گونه مشکل در روند خرید اینترنتی، بخش پشتیبانی کاربران آماده پاسخگویی به مشکلات و سوالات شما می باشد

راهنمای سایت

برخلاف سایت های دیگر که فایل ها را به صورت تکی می فروشند روال سایت ما این است که شما با عضویت در سایت ما میتوانید از تمام فایل های موجود استفاده کنید.

تمام مطالب سایت فقط برای اعضای سایت رایگان است.

نحوه عضویت در سایت

آخرین مطالب

مطالب مرتبط