Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

IEEE 14. Sinyal İşleme ve İletişim Uygulamaları Kurultayı - 2006 TURBO/KATLAMALI KODLANMIŞ SFBC/STBC-OFDM SİSTEMLERİNDE YİNELEMELİ KANAL KESTİRİMİ Hakan.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "IEEE 14. Sinyal İşleme ve İletişim Uygulamaları Kurultayı - 2006 TURBO/KATLAMALI KODLANMIŞ SFBC/STBC-OFDM SİSTEMLERİNDE YİNELEMELİ KANAL KESTİRİMİ Hakan."— Sunum transkripti:

1 IEEE 14. Sinyal İşleme ve İletişim Uygulamaları Kurultayı TURBO/KATLAMALI KODLANMIŞ SFBC/STBC-OFDM SİSTEMLERİNDE YİNELEMELİ KANAL KESTİRİMİ Hakan Doğan, Hakan Ali Çırpan, Erdal Panayırcı İstanbul Üniversitesi Bilkent Üniversitesi Elektrik&Elektronik Mühendisliği Bu Çalışmanın Kapsamı Frekans Seçici Kanallarda TURBO/KATLAMALI KODLANMIŞ SFBC/STBC- OFDM Sistemleri için Beklenti En Büyükleme (EM) Algoritmasıyla MAP Kanal Kestirimidir.

2 Sunu Başlıkları Giriş Anten Çeşitlemesi, Verici Anten Çeşitlemesi OFDM kullanımı Dış kanal kodlayıcının kullanılması Verici ve Alıcı Yapısı EM Tabanlı Kanal Kestirimi & Kanal Denkleştirme Benzetim Çalışmaları Sonuçlar Destekleyen Kuruluşlar

3 ANTEN ÇEŞİTLEMESİ Toplamsal gauss gürültülü olarak modellenen bir kanalda efektif hata oranını (BER) tipik modülasyon ve kodlama teknikleri kullanarak 10-2’den 10-3’e indirmek için sinyal gürültü oranında (SGO) 1, 2 dB’lik artış yeterliyken, bu başarımın sönümlemeli bir kanalda gerçekleşmesi için SGO’nın 10 dB’le kadar yükseltilmesi gerekmektedir. Bu oran belki güç ve bant genişliğinden taviz vermekle sağlanabilse de yeni nesil iletişim sistemlerinin amacına uygun değildir. Verici Anten ÇeşitlemesiAlıcı Anten Çeşitlemesi

4 Neden Verici Anten Çeşitlemesini Kullandık? Çoklu anten kullanımı alıcıda ve vericide kullanıldığı durumlara göre alıcı çeşitleme ve verici çeşitleme yöntemleri olarak ikiye ayrılabilir. Alıcıdaki çeşitleme; gelen sinyalin bir çok alıcıdan alınarak kanaldaki sönümlemeyi yok edecek şekilde birleştirilmesinden oluşan sistemlerdir. Bu yöntem bugün GSM ve IS-136 sistemlerinde mobilden baz istasyonuna gelen sinyal için kullanılmaktadır. Ancak aynı yöntem mobil cihazdaki güç ve büyüklük kısıtlamalarından dolayı baz istasyonundan mobil cihaza gelen sinyal için kullanılması uygun görülmemiştir. Sonuç olarak uydu yer bağı kapasitesi kablosuz sistemde düşük kalmaktadır. Bu ise verici anten çeşitlemesi kavramının ortaya çıkmasını ve gelişmesini sağlamıştır.

5 Çözülmesi Gerekli Problemler Verici anten çeşitlemesi baz istasyonundan mobil cihaza giden sinyal için kullanılması, baz istasyonun büyüklük ve güç sıkıntısı olmadığı için uygundur. Ayrıca baz istasyonu bir çok kullanıcıya hizmet verdiği için daha ekonomiktir. Ancak verici anten çeşitleme sistemlerinin kullanılması durumunda Kod çözümü için Sönümlemeli kanalın anlık bilgisine sahip olunması gerekmektedir. Ayrıca, verici çeşitlemeli sistemler için bir çok kodlama şekli önerilmesine rağmen önerilen yöntemler tek taşıyıcılı ve düz sönümlemeli kanallar göz önüne alınarak modellenmiştir. ? ?

6 Kanal Kestirimi OFDM Kanal Bilgisi Frekans Seçici Kanallar Sonuç olarak Frekans seçici kanallar için STBC/SFBC OFDM Sistemleri önerilmiştir. Neden SFBC-OFDM STBC iki OFDM bloğunda Kod Çözümünü Gerçekleştiriyor. SFBC tek OFDM bloğunda Kod Çözümünü Gerçekleştiriyor. Kod çözümü için gerekli süre yarıya düşer! Gerekli Hafıza Elemanı sayısı azalır! OFDM Frekans Seçici Kanalı Alt bandlarda düz sönümlemeli Kanal haline dönüştürür.

7 Turbo Kodlamalı Sistemlerin Kanal Kestirimine Olan Duyarlılığı Fazla olduğu için Önerilecek Kanal Kestirim Algoritması oldukça iyi olmalıdır. Algoritma kanal istatisliğini kullanmalı ve karmaşıklığı az olmalı Kanal İstatisliğiSonsal olasılık yoğunluk işlevini en büyükleme “Maximum a posterior (MAP)” Karmaşıklık Yinelemeli Olarak En büyükleme, KL açılımında Belli sayıda özdeğerin Kullanılması Sistem Başarımının İyileştirilmesi için dış kanal kodlayıcı kullanılmaktadır. Turbo KodlamaKatlamalı Kodlama Başarımı oldukça iyi Ancak Kanal Kestirim Hatalarına Duyarlılığı Fazla Başarımı Turbo Kadar iyi Değil Ancak Kanal Kestirim Hatalarına Duyarlılığı Az

8 Kanal Modeli: KL açılımı rastgele sinyalleri taban işlevleri şeklinde ifade etmemizi sağlar. Ortak öz ilişki işlevinin özdeğerlerine ayrıştırılmasıyla bulunan öz vektörler taban işlevlerimiz, bu işlevlere karşılık gelen katsayılar ise değişintisi öz değerlere eşit olan gauss dağılımlı rastgele sinyallerdir. Rastgele işlevlerin Karhunen-Loeve Seri Açılımı Kanal ortak özilişki matrisi öz açılımı yapalım Gauss Dağılımlı Rasgele değişken

9 Karhunen-Loeve Seri Açılımı ile Modellenmiş Kanalın Zamana Göre Frekans Cevabı

10 Kanal Kodlayici Tx1 Tx2  OFDMOFDM SFBC BPSK Modülator OFDMOFDM Alınan Sinyal Modeli

11 Kanal Kestirimi & Denkleştirme  -1 MAP Kod Çözücü  Linear olmayan işlev OFDM Demodülatör Önerilen Alıcı Yapısı

12 Sonsal Olasılık Yoğunluk İşlevinin En Büyüklenmesi Sönümlemeli kanalın KL katsayılarının olasılık yoğunluk işlevi Alınan Sinyal modeline göre şartlı olasılık yoğunluk işlevi

13 Gönderilen kodlanmış sembollerin birbirleriyle olan ilişkileri kanal karıştırıcı sayesinde ortadan kaldırılmıştır. Böylece gönderilen semboller üzerinden p.d.f’in beklenen değeri hesaplanırsa En Büyükleme Adımı: Alınan Sinyal modeli göz önüne alınarak G’ye göre türevi alınıp sıfıra eşitlenirse Beklenti En Büyükleme Algoritması Beklenti Adımı

14 Kanal Denkleştirme Bulunan kanal kestirim değerleri kullanılacak

15 BENZETİM ÇALIŞMALARI SFBC-Turbo kodlanmış-OFDM sistemleri için önerilen EM-MAP Kanal Kestirimcinin EM-ML ve LMMSE Algoritmalarıyla ile karşılaştırılması

16 BENZETİM ÇALIŞMALARI SFBC-Turbo kodlanmış-OFDM sistemleri için önerilen EM-MAP Kanal Kestirimcinin EM-ML ve LMMSE Algoritmalarıyla ile karşılaştırılması

17 EM-MAP kanal kestirimi durumunda değişen Doppler değerlerine göre STBC-Turbo Kodlanmış-OFDM ve SFBC-Turbo Kodlanmış- OFDM sistemlerinin karşılaştırması BENZETİM ÇALIŞMALARI

18 SFBC-Turbo Kodlanmış-OFDM Sistemleri ile SFBC-Katlamalı Kodlanmış-OFDM sistemlerinin Kanal Kestirim Hatalarına Duyarlılığının incelenmesi BENZETİM ÇALIŞMALARI

19 Sonuçlar Turbo/Katlamalı kodlanmış STBC/SFBC-OFDM sistemleri için EM tabanlı MAP kanal kestirimi sunulmuştur. Önerilen EM tabanlı MAP kanal kestirimci literatürdeki diğer yöntemlerle karşılaştırılıp üstünlüğü gösterildi. Turbo ve Katlamalı kodların kanal kestirimine duyarlılığı incelenerek Turbo kodların kanal kestirim hatalarına daha duyarlı olduğu gösterildi. Yüksek Doppler değerleri için SFBC-OFDM sistemlerinin STBC-OFDM sistemlerinden daha iyi başarım sağladığı görüldü.

20 Katıldığınız İçin Teşekkür Ederiz... IEEE 14. Sinyal İşleme ve İletişim Uygulamaları Kurultayı


"IEEE 14. Sinyal İşleme ve İletişim Uygulamaları Kurultayı - 2006 TURBO/KATLAMALI KODLANMIŞ SFBC/STBC-OFDM SİSTEMLERİNDE YİNELEMELİ KANAL KESTİRİMİ Hakan." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları