İzzet Levent KARAEVLİ İbrahim ALTUNBAŞ Güneş KARABULUT Verici Anten Seçimi ve Seçici Birleştirme Uygulanan Çok Antenli Röleli Sistemin Hata Performansı İzzet Levent KARAEVLİ İbrahim ALTUNBAŞ Güneş KARABULUT

İçerik Giriş Anten Çeşitlemesi Verici Anten Seçimi Sistem Modeli Uçtan Uca SNR’a ilişkin Olasılık Yoğunluk Fonksiyonu Simge Hata Olasılığı (SER) İfadesi Sayısal Sonuçlar Sonuçlar

Giriş İşbirlikli haberleşme, telsiz haberleşme birimlerinin birbirleriyle yardımlaşarak haberleştikleri, genel sistemin hata performansını kaynaktan hedefe doğrudan iletime göre arttıran bir tekniktir. Birimler arası iletimde çok girişli çok çıkışlı (MIMO) yapıların kullanılması işbirlikli sistemin performansını daha da arttırır. Çalışmamızda işbirliği ile birlikte verici anten seçimi (TAS) ve seçici birleştirme (SC) yöntemlerinin uygulanması önerilmektedir. Vericide TAS ve alıcıda SC yönteminin uygulanması daha az radyo verici/alıcı (RF) devresiyle hedeflenen çeşitleme derecesine ulaşılmasını sağlamakta ve karmaşıklığı azaltmaktadır.

Anten Çeşitlemesi Alıcı Anten Çeşitlemesi Verici Anten Çeşitlemesi En Büyük Oranlı Birleştirme (MRC) Eşit Kazançlı Birleştirme (EGC) Alıcı Anten Seçimi (RAS) Seçici Birleştirme (SC) Genelleştirilmiş Seçici Birleştirme (GSC) Verici Anten Çeşitlemesi Uzay Zaman Blok Kodlama (STBC) Uzay Zaman Kafes Kodlama (STTC) Verici Anten Seçimi (TAS)

Verici Anten Seçimi Anlık SNR değerini en büyük yapan verici/alıcı anten çifti seçilir. SNR kestiriminden sonra kaynaktan hedefe veri iletimine başlamadan önce seçilecek verici antene ilişkin bilgi geribesleme kanalı üzerinden kaynağa iletilmelidir.

Sistem Modeli Röle Hedef Kaynak İşbirlikli Çeşitleme Sistemi

Sistem Modeli İlgili anten seçimleri yapıldıktan sonra ilk zaman aralığında kaynak iletim yaparken röle ve hedefte alınan işaretler aşağıdaki gibidir: S-R ve S-D bağlantılarına etki eden sönümleme katsayılarının modül kareleri aşağıdaki gibidir:

Sistem Modeli α röledeki ölçekleme katsayısı olmak üzere ikinci zaman aralığında röle iletim yaparken hedefte elde edilen işaret aşağıdaki gibidir: R-D bağlantısına etki eden sönümleme katsayısının modül karesi aşağıdaki gibidir:

Sistem Modeli Bahsedilen seçimler uygulandığında birimler arası bağlantılar için elde edilen anlık SNR’lar aşağıdaki gibi olmaktadır: Röleden hedefe iletilen işarette S-R yolundan aktarılan gürültü bileşeni de hesaba katıldığında elde edilen toplam gürültü bileşeninin varyansı aşağıdaki gibidir:

Sistem Modeli Hedefte alınan işarete ilişkin karar aşağıdaki z metriği kullanılarak verilir: Bu durumda anlık uçtan uca SNR aşağıdaki gibi olmaktadır:

Uçtan Uca SNR’a ilişkin Olasılık Yoğunluk Fonksiyonu

M-PSK Simge Hata Olasılığı (SER) İfadesi

Sayısal Sonuçlar Çeşitli ND Değerleri için BER karşılaştırması , ve )

Sayısal Sonuçlar Çeşitli ND ve NR değerleri için BER karşılaştırması

Sayısal Sonuçlar Çeşitli NR Değerleri için BER karşılaştırması

Sayısal Sonuçlar Çeşitli ND ve NR değerleri için BER karşılaştırması

Sayısal Sonuçlar Çeşitli ND ve NR değerleri için simetrik kanal kabulüyle BER karşılaştırması

Sonuçlar Ele alınan sistemin anlık uçtan uca SNR’ına ilişkin olasılık yoğunluk fonksiyonu elde edilmiştir. Tüm sisteme ilişkin tam simge hata olasılığı ifadesi elde edilmiştir. Hedefteki ve/veya röledeki anten sayılarının arttırılmasıyla hata performansının iyileştirilebildiği gösterilmiştir. Analitik yöntemlerle elde edilen sonuçlar ve simülasyon sonuçları birbirleriyle uyumludur. Elde ettiğimiz sonuçlar bir telsiz haberleşme sisteminin performansının, mevcut konfigürasyonu değiştirmeden röle birimi eklenerek düşük bir maliyetle arttırılmasına yönelik kullanılabilir.

DİNLEDİĞİNİZ İÇİN TEŞEKKÜRLER

EK-Gözlenen Çeşitleme Dereceleri İdeal durum BPSK 1x1x1 2 1.82 1.98 1x1x2 3 2.96 1x1x3 4 3.92 1x2x1 2.94 1x2x2 3.93 1x2x3 5 4.90 1x3x1 1x3x2 1x3x3 6 5.86 civarında inceleme yapılmıştır.