Haberleşme sistemlerinde gözü kapalı turbo denkleştirme algoritmalarının geliştirilmesi
Development of blind turbo equalization algorithms in the communication systems
Yazar: SERKAN YAKUT
Danışman: PROF. DR. ABDULLAH FERİKOĞLU
Sakarya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Kanal kodlama = Channel coding

Özet:
Bu çalışmada, tek-giriş tek-çıkış ve çok-giriş çok-çıkış haberleşme sistemlerinde gözü kapalı turbo denkleştirme problemi ele alınmıştır. DPSK ve MSK modülasyon kullanan SISO haberleşme sistemleri için üç farklı gözü kapalı turbo denkleştirici (alıcı) geliştirilmiştir. Geliştirilen gözü kapalı alıcılar, yumuşak bilgi kullanarak kanal parametrelerini kestirmektedirler. Kanal kod çözücüden gelen yumuşak bilginin kestirimde kullanılması, kanal parametrelerinin daha doğru kestirilmelerini sağlamaktadır. Ayrık-zamanlı FIR filtre olarak modellenen haberleşme kanallarının kanal katsayılarını kestirmek için bu tezde kullanılan algoritmalar: EM, LMS ve RLS algoritmalardır. SISO haberleşme sistemleri için geliştirmiş olduğumuz gözü kapalı turbo denkleştirme algoritmaları, MIMO haberleşme sistemlerine de uyarlanmıştır. Bu uyarlama sonucunda, MIMO sistemler için iki adet yarı gözü kapalı turbo denkleştirici (gözü kapalı alıcı) elde edilmiştir. İlkönce, matematiksel olarak gözü kapalı turbo denkleştirme algoritmaları çıkartılmış ve akabinde de bilgisayar programları bu çıkartılan algoritmalara göre yazılmışlardır. Geliştirilen gözü kapalı alıcılar birbirleri ile bit hata oranı cinsinden bilgisayar simülasyonları yoluyla karşılaştırılmışlardır. İlaveten, SISO ve MIMO haberleşme sistemleri için yapılan turbo denkleştirme (kanal parametrelerinin mükemmel bilindiği varsayımı altında) çalışmaları sonucunda elde edilen bit hata oranı eğrileri çizdirilmiştir. Geliştirilen gözü kapalı turbo denkleştiricilerin (alıcıların) bit hata oranı performansları çok etkileyicidir.

Abstract:
In this study, blind turbo equalization problem for single-input single-output and multiple-input multiple-output communication systems is investigated. Three different blind turbo equalizers (receiver) are developed for both DPSK and MSK modulation in the SISO communication systems. Developed blind receivers use soft channel estimation. Using of the soft information that comes from the channel decoder provides more correct channel estimation. Communication channels are modelled as discrete-time FIR filter and its coefficients are estimated with EM, LMS and RLS algorithms in this study. Developed blind turbo equalization algorithms for SISO systems are adapted to MIMO communication systems. This adaptation produces two semi blind turbo equalizers for MIMO systems. Firstly, blind turbo equalization algorithms are derived mathematically and then computer programming are done according to these algorithms. Developed blind receivers are compared with each other in terms of bit error rate performances via computer simulations. In addition, bit error rate curves of turbo equalization (channel parameters are perfectly known) for both SISO and MIMO systems are plotted. BER performances of developed blind turbo equalizers are very promising