ارزیابی روش های مختلف تخمین آفست فرکانسی حامل در سیستم های ofdm
چکیده
در سال های اخیر ofdm به دلیل برتری هایی که نسبت به سیستم های تک کریری دارد، مانند مقاومت در برابر محوشدگی چندمسیری و بازده طیفی بالا، توانسته توجه زیادی را به خود جلب کند. سیستم های mimo، که از چند آنتن در فرستنده و گیرنده استفاده می کنند، نیز به دلیل ظرفیت و بازدهی طیفی بالا هر روز استفاده گسترده تری پیدا می کنند. mimo-ofdm، ترکیبی از mimo و ofdm تکنیک مناسبی برای استفاده در مخابرات بی سیم آینده می باشد. سیستم های mimo-ofdm مشابه با سیستم های siso-ofdm دارای مشکل حساسیت به آفست فرکانس کریر (cfo) می باشد که توسط شیفت داپلر و یا عدم انطباق بین اسیلاتورهای محلی فرستنده و گیرنده بوجود می آید. این مشکل باعث از بین رفتن تعامد بین زیرکریرها شده و تداخل بین کریری تولید می کند که باعث کاهش شدید عملکرد در گیرنده خواهد شد. بنابراین در این سیستم ها نیاز به تخمین دقیق آفست فرکانس و جبران آن برای داشتن دریافتی قابل اعتماد از سیگنال ارسالی، داریم. به علاوه آشکارسازی همدوس سیگنال های mimo-ofdm برای از بین بردن اعوجاج های دامنه و فاز در کانال فیدینگ، نیاز به تخمین کانال دارد. ترکیب تخمین آفست فرکانس و تخمین کانال به دلیل تعداد مجهولات، پیچیدگی محاسباتی بالایی دارد. اکثر الگوریتم های تخمین cir و تخمین cfo موجود به طور جداگانه دو تخمین را انجام می دهند. اخیراً تخمین توأم cfo و cir توجه زیادی را به خود جلب کرده است. در این پایان نامه ابتدا الگوریتم تخمین توأم em(expectation maximization) بررسی شده است. سپس یک تخمین زن بر اساس فیلتر کالمن توسعه یافته (ekf)، به نام فیلتر کالمن توسعه یافته تکراری (iekf) پیشنهاد می کنیم که دارای پیچیدگی کمتر و همچنین عملکرد بهتر در مقادیر سیگنال به نویز بالاتر از 10 (db) نسبت به الگوریتم em می باشد. در ادامه به منظور افزایش دقت تخمین از الگوریتم بهینه سازی دسته ذرات (pso) استفاده می کنیم. نتایج حاصل از شبیه سازی بهبود عملکرد الگوریتم pso و iekf را نشان می دهند.