بهبود کارایی سیستم های مخابراتی طیف فرا گسترده مبتنی بر ارسال پالس مبنا
چکیده
سیستم طیف فراگسترده مبتنی بر ارسال پالس مبنا (uwb-tr) با چالش هایی از قبیل نرخ ارسال پایین، کارایی انرژی اندک و حضور نویز به صورت حاصلضرب روبرو است. در این رساله برای رفع مشکلات بالا سیستم tr وزن دار با عنوان weighted transmitted reference (wtr) پیشنهاد می گردد که داده ها را به صورت بلوکی ارسال می کند. سیستم wtr با ارسال تنها یک پالس مبنا به ازای تعداد زیادی پالس داده در هر بلوک سربار ناشی از پالس مبنا را نیز کاهش داده و بدین وسیله به نرخ و کارایی به مراتب بالاتری دست می یابد. در این سیستم با اختصاص نسبت بیشتری از توان بلوک به پالس مبنا چالش اصلی سیستم tr که حضور نویز به صورت حاصلضرب است، به شدت کاهش یافته و db3 بهبود در کارایی انرژی حاصل می گردد. علاوه بر این، سیستم wtr با قرار دادن زمان محافظ میان پالس مبنا و اولین و آخرین پالس داده، تداخل های میان پالسی (ipi)، میان سمبلی (isi) و میان بلوکی (ibi) را کاهش می دهد. در این رساله، مقدار بهینه ضریب وزن مربوط به پالس های داده که نسبت توان اختصاص یافته به پالس مبنا را کنترل می کند محاسبه می شود. همچنین کارایی سیستم wtr با کارایی سیستم های tr متداول (ctr)، tr تفاضلی (dtr) و گیرنده rake کامل با معیار ترکیب نسبت بیشینه (mrc) در کانال محوشدگی چندمسیره و در حضور نویز، ipi، isi، ibi و تداخل میان مسیری (ipai) مقایسه شده و فرم بسته احتمال خطای بیت آنها استخراج می شود. به علاوه، حساسیت سیستم های مذکور نسبت به تغییرات بازه انتگرال گیری بررسی شده و نشان داده می شود که سیستم wtr از این نظر نیز نسبت به سیستم های trc و dtr بسیار خوب عمل می کند. در این رساله، یک روش دسترسی چندگانه نیز برای سیستم wtr ارائه می شود و کارایی آن در دو حالت همزمان و ناهمزمان بررسی می گردد. در نهایت به منظور افزایش کارایی سیستم wtr، چند ساختار جدید برای گیرنده آن ارائه می گردد. همزمان سازی آسان، مقاومت بیشتر در مقابل خطای همزمان سازی، کارایی انرژی بسیار خوب، پشتیبانی از نرخ ارسال زیاد، عدم وابستگی مقادیر بهینه ضریب وزن و بازه انتگرال گیری به میزان snr و همچنین حساسیت اندک نسبت به تغییرات دو پارامتر فوق حول مقدار بهینه شان از مهم ترین مزیت های سیستم wtr به شمار می رود.