Farksal gelişim algoritmasının çok girişli çok çıkışlı sistemlerde optimum anten konfigürasyonuna uygulanması
Application of differential evolution to the optimum antenna configuration in multiple input multiple output systems
Yazar: EĞEMEN NAZİFE YAZLIK
Danışman: DOÇ. DR. İBRAHİM DEVELİ
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Çok Girişli Çok Çıkışlı (ÇGÇÇ) sistemler, hem alıcı hem de verici tarafta çok sayıda antenin kullanıldığı yeni nesil bir kablosuz haberleşme tekniğidir. Bu tezde, Farksal Gelişim (FG) algoritmasının bir mühendislik uygulaması olarak, ÇGÇÇ sistemlerde ergodik kapasiteyi en iyileyen optimum anten konfigürasyonunun belirlenmesi problemi ele alınmıştır.Bu tez altı bölümden oluşmaktadır: Birinci bölüm, ÇGÇÇ sistemler ve Farksal Gelişim algoritması hakkında genel literatür bilgisini içermektedir. İkinci bölümde; kablosuz haberleşme ve sönümlenmeli kanallar konusunda bilgilere yer verilmiştir. ÇGÇÇ sistemler hakkında genel bilgi, sistemin kazancı, sistem modeli ve ÇGÇÇ sistem kapasitesi üçüncü bölümde anlatılmıştır. Dördüncü bölümde FG algoritmasının algoritma prosedürü anlatılmıştır. Ayrıca FG algoritmasının kodlama ve başlangıç değerlerinin belirlenmesi, popülasyon yapısı ve parametre sınırları, mutasyon, çaprazlama, seçim ve durdurma kriteri gibi adımları ele alınmıştır. Beşinci bölümde, ÇGÇÇ sistemlerde FG algoritması ile Optimum anten konfigürasyonunun belirlenmesi problemi incelenmiştir. Simülasyon çalışmalarında optimum anten sayısı oranının üç farklı değerinin SNR değerlerine karşılık eğrileri elde edilmiştir. Simülasyon sonuçları, ÇGÇÇ sistemlerde FG algoritması kullanılarak optimum anten sayısı oranının belirlenmesi için önerilen ifadenin optimum değerlerle uyum sağladığını göstermektedir. Tez çalışması ile ilgili genel sonuçlar ve gelecekte yapılabilecek çalışmalar için öneriler, altıncı bölümde verilmiştir.

Abstract:
Multiple Input Multiple Output (MIMO) systems are new generation wireless communication systems which have multiple antennas at both receiver and transmitter sides. In this thesis, as an engineering application of the differential evolution (DE) algorithm we address the problem of determining the optimum antenna configuration that optimizes the ergodic capacity in a MIMO system.This thesis construct of six chapters: First chapter includes general literature information about MIMO systems and DE algorithm. Inside second chapter; information about wireless communication and fading channels have been mentioned. Basics about MIMO systems, system gain, system model and MIMO system capacity are the subject of third chapter. Basics and procedure of DE algorithm have been discussed in the fourth chapter. Furthermore, all the procedure steps such as coding, initial state, structure of population and parameter constraints, mutation, crossover, selection and stop criteria of DE algorithm, are inside fourth chapter. In fifth chapter, we investigate the problem of determining the optimum antenna configuration. MIMO system model and capacity equations which are used to determine number of optimum antenna ratio, have been mentioned. Graphics of three different value of number of antenna ratio in MIMO systems versus SNR has been obtained for simulation works. Simulation results show that proposed expression exhibit very good agreement with the optimum antenna ratios. General results and future works have been discussed in sixth chapter.