حذف ici و isi در کانال های mimo انتخابگر فرکانسی مبتنی بر روش های کدینگ فضایی-زمانی و svd
چکیده
در این رساله، در ابتدا تداخل های بین کانالی و بین سمبلی در کانال های چند ورودی-چند خروجی انتخابگر فرکانسی معرفی می شوند و مورد بررسی قرار می گیرند. سپس روش هایی جدید برای غلبه بر این تداخل ها معرفی می شوند. از آنجایی که نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد از بین روش های موجود، روش های مبتنی بر تجزیه ی مقادیر تکین کارآیی بهتری دارند، برای حذف تداخل بین کانالی در کانال های غیر انتخابگر فرکانسی و تخت، دو روش وفقی برای تخمین تجزیه ی مقادیر تکین ماتریس کانال پیشنهاد می شود. با استفاده از این دو روش می توان همسانساز و پیش کدگذار مناسبی جهت حذف تداخل بین کانالی طراحی کرد. سپس، برای کانال های انتخابگر فرکانسی که علاوه بر تداخل بین کانالی از تداخل بین سمبلی نیز متأثرند، مفهوم تجزیه ی مقادیر تکین تعمیم داده می شود و با استفاده از آن، ساختاری جهت حذف تداخل های بین کانالی و بین سمبلی در کانال های انتخابگر فرکانسی معرفی می شود. برای محاسبه ی تجزیه ی مقادیر تکین تعمیم یافته، جهت ماتریس چند جمله ای مربوط به کانال های انتخابگر فرکانسی، دو روش مختلف پیشنهاد می شود. در روش پیشنهادی اول از الگوریتم ژنتیک برای این منظور استفاده می شود که علاوه بر حذف تداخل بین کانالی می تواند به طور همزمان تداخل بین سمبلی را نیز حذف کند. این روش علیرغم داشتن کارآیی مناسب، از سرعت خوبی برخوردار نیست. در روش دوم، یک الگوریتم تحلیلی و ریاضی جهت محاسبه ی تجزیه ی مقادیر تکین ماتریس کانال معرفی می شود. در این روش، تجزیه ی مقادیر تکین ماتریس چند جمله ای مربوط به کانال انتخابگر فرکانسی به صورت تحلیلی و پارامتری محاسبه می شود و سپس با به کار بردن بسط تیلور، ماتریس های متناظر با فیلتر های همسانساز و پیش کدگذار با پاسخ ضربه ی محدود تولید می شوند. لازم به ذکر است فیلتر های طراحی شده با این روش به صورت عملی قابل پیاده سازی هستند. نحوه ی عملکرد این روش که به دلیل تحلیلی بودن سرعت بسیار بالایی دارد و قابل استفاده در سیستم های بلادرنگ می باشد، در یک مثال به طور کامل توضیح داده شده است. در انتها نیز یک نوع کدینگ فضایی-زمانی جدید برای حذف تداخل بین سمبلی با استفاده از چندگانگی فضایی معرفی می شود. در این روش، بر روی بعضی از آنتن های فرستنده سیگنال هایی ارسال می شوند که باعث می شوند در گیرنده جمله ی مربوط به تداخل بین سمبلی حذف گردد. با به کار بردن این کدینگ پیشنهادی می توان یک کانال چند ورودی-چند خروجی انتخابگر فرکانسی را به یک کانال تخت تبدیل کرد. مزیت این روش علاوه بر سرعت بسیار بالا و پیچیدگی پایین آن در مقایسه با سایر روش ها، این است که برخلاف روش های دیگر، افزایش طول حافظه کانال باعث پیچیدگی همسانسازی آن نمی شود. نتایج شبیه سازی ها نیز نشان از کارآیی بسیار بالای این روش دارند. در نهایت با توجه به مطالب فوق می توان روش های پیشنهادی در این پروژه را به عنوان جایگزین های مناسبی برای سیستم های متداول چند ورودی-چند خروجی انتخابگر فرکانسی در نظر گرفت.