سیستم مخابراتی mimo چندحاملی مبتنی بر ترکیب بانک فیلتر و uw-ofdm
چکیده
از کارآمدترین روش های غلبه بر چالش ها و مسائل پیش رو در مخابرات بی سیم، به کار گیری سیستم های چندحاملی می باشد. از مزایای این سیستم ها نسبت به سیستم های تک حاملی، می توان به بهره عرض باند بالاتر، مقاومت بیشتر در برابر فرکانس گزینی کانال های مخابراتی و ترازگر های ساده تر اشاره نمود. سیستم چندحاملی ofdm یکی از متداول ترین رویکردها جهت غلبه بر فرکانس گزینی کانال می باشد. این رویکرد به دلیل کارایی طیفی پایین نسبت به بانک فیلتر و حساسیت به انحراف های فرکانسی در کانال های با پاسخ ضربه طولانی، از جمله کانال های زیر آب، چندان مناسب نمی باشد. از این جهت، روش های مبتنی بر بانک فیلتر از جمله ofdm/oqam مطرح می گردند. در این سیستم کارایی طیفی حداکثر بوده و امکان طراحی فیلتر الگو با توجه به خصوصیات کانال وجود دارد. اما از آنجاییکه ارسال بدون تداخل در آن، تنها برای داده ی حقیقی میسر است، اعمال برخی تکنیک های mimo از جمله کدینگ زمان- فضا الموتی و نیز آشکارسازی ml موجب ایجاد تداخلی می گردد که حذف آن به سادگی ممکن نخواهد بود. در این راستا پژوهش هایی جهت ارسال داده مختلط، و در نتیجه امکان به کارگیری تکنیک های mimo همراه با کدهای فضایی-زمانی، صورت گرفته است. یکی از این رویکردها، سیستم fft-fbmc ارائه شده توسط زکریا است. که در آن از این تکنیک ها استفاده شده است. در این روش سیستم بانک فیلتر و سیستم ofdm با یکدیگر ترکیب می گردد. لذا هر گونه تکنیک انتقالی ای که بتوان به سیستم ofdm اعمال نمود، قابلیت اعمال به این رویکرد بانک فیلتر را نیز خواهد داشت. بنابراین این رویکرد ترکیبی از سیستم های fbmc و cp-ofdmاست که کارایی طیفی را نسبت به سیستم فقط cp-ofdm افزایش می دهد. از طرفی در میان روش های مختلف انتقال ofdm، راهکار نوینی به نام uw-ofdm ارائه شده است. در این روش به جای cp، یک کلمه یکتای معین به سیستم ofdm اضافه می گردد. شبیه سازی ها نشان می دهد که این رویکرد دارای منحنی خطای کمتری نسبت به رویکرد متداولcp-ofdm می باشد. در این پایان نامه ترکیب سیستم های fbmc وuw-ofdm ، موسوم به سیستم fb-uw-ofdm، پیشنهاد و طراحی می گردد. سپس این سیستم ترکیبی از دیدگاه حذف تداخل مورد بررسی و ارزیابی قرار می گیرد . لازم به ذکر است که در این روش امکان به کارگیری تکنیک های mimo نیز فراهم می شود. ارزیابی های انجام شده مبتنی بر شبیه سازی کامپیوتری نشان می دهد که سامانه پیشنهادی با وجود بهره پهنای باند تقریبا یکسان با سامانه پیشین fb-cp-ofdm دارای کارایی احتمال خطای بهتری است.