تخمین کانال در سیستم mimo-ofdm
چکیده
این پایان نامه تخمین کانال آموزشی را با روشی ساده در سیستم ofdm، سیستم mimo و در نهایت در سیستم mimo-ofdm مورد بررسی قرار می دهد. الگوریتم حداقل متوسط مجذور خطا (mmse)، الگوریتم حداقل مجذورها (ls) و الگوریتم بیشترین درست نمایی (ml) ازجمله الگوریتم های معروف برای تخمین کانال براساس آموزش می باشند. تفاوت عمده ی مخابرات بی سیم با مخابرات با سیم وجود محو شدگی و تداخل است. به صورت سنتی طراحان سامانه های بی سیم تلاش می کرده اند که قابلیت اطمینان مخابرات رادیویی را از طریق مقابله با تداخل و محوشدگی افزایش دهند. احتمال خطا در مخابرات بی سیم (با فیدینگ رایلی) بسیار بیشتر از احتمال خطا در مخابرات گوسی می باشد. بنابراین جستجوی راه هایی برای مقابله با محوشدگی و جبران اثر آن ضروری می باشد. یکی از روش های مقابله با محوشدگی روش تنوع می باشد. به طور کلی روش های تنوع گوناگونی در کاربردهای بی سیم مورد استفاده قرار می گیرد که انتخاب هر یک از روش ها به شرایط و امکانات سیستم و محیط بستگی دارد. از این جمله می توان به تنوع زمانی، فضایی و فرکانسی اشاره نمود. با توجه به نیاز کاربران سیستم های مخابراتی به نرخ بالای ارسال داده، سیستم های چند ورودی- چند خروجی (mimo) که از تنوع فضایی برخوردارند به عنوان یک سیستم ارائه دهنده نرخ ارسال بالا مورد توجه قرار گرفته است که بهره تنوع، ظرفیت سیستم و قابلیت اطمینان سیستم را افزایش می دهد. در این سیستم ها وجود هر آنتن می تواند تداخلی برای آنتن دیگر تلقی شود، همچنین وجود کانال با پدیده چندمسیری باعث تداخل بین سمبلی (isi) در هر آنتن شود، که استفاده از زمان های محافظ، جهت مقابله با تداخل بین سمبلی و در نتیجه طولانی شدن زمان ارسال سمبل، باعث کاهش کارایی سیستم خواهد شد. برای مقابله با کاهش کارآیی سیستم می توان از ارسال موازی داده با نرخ پایین (باطول زمانی بزرگتر) استفاده کرد. این ایده ای است که در مدولاسیون چندحاملی متعامد (ofdm) که از تنوع فرکانسی برخوردار است استفاده می شود تا بدون استفاده از همسانساز بر isi غلبه کنیم. بنابراین ترکیب mimo و ofdm، قابلیت های زیادی را به وجود خواهد آورد که موجب خواهد شد کانالی با نرخ بالا و همچنین نرخ خطای بیت مطلوب فراهم شود. هدف نهایی درگیرنده بازیابی سیگنالی است که در آغاز کار ارسال شده است. بنابراین یکی از وظایف اصلی در گیرنده سیستم های mimo-ofdm تخمین کانال می باشد. به علت تداخل های چندکانالی در یک سیستم mimo، دقت و صحت تخمین کانال عاملی اساسی برای طراحی مناسب گیرنده می باشد به طوریکه کارایی سیستم mimo-ofdm کاملا تحقق یابد. تخمین کانال به دسته های مختلفی از جمله تخمین کانال آموزشی، تخمین کانال کور و تخمین کانال نیمه کور تقسیم می شود. این پایان نامه تخمین کانال آموزشی را با روشی ساده و موثر در سیستم ofdm و سیستم mimo و در نهایت در سیستم mimo-ofdm مورد بررسی قرار می دهد و نرخ خطای بیت (ber) و متوسط خطای مربع (mse) به عنوان مقیاسی برای مقایسه نتایج استفاده شده است. روش های مورد استفاده برای تخمین کانال الگوریتم ls،الگوریتم ls اصلاح شده، الگوریتم تجزیه qr و فیلتر دو بعدی وینر می باشد.