Çok girişli çok çıkışlı dikgen frekans bölüşümlü çoğullama sistemlerinde uzay-zaman ve uzay-frekans esaslı çeşitleme yöntemleri
Space-time and space frequency diversity methods for mimo OFDM systems
Yazar: GÖKÇE HACIOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. ALİ GANGAL
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: OFDM = Orthogonal frequency division multiplexing ; Uzay-zaman = Space-time ; Çeşitlilik = Diversity

Özet:
Gezgin kablosuz haberleşme sistemleri üzerindeki en önemli bozucu etkilerden biri, sinyalin alıcıya farklı uzunluktaki birçok yoldan geçerek ulaşması sonucu oluşan sönümlemedir. Çeşitleme, sönümlemenin bozucu etkileri azaltmak için kullanılan en etkili yöntemlerden biridir. Çeşitleme ile sağlanan kazanç sayesinde, hata kodlama seviyesi ve alıcıdaki işlem yükü de azaltılabilmektedir.Çeşitleme; verici ve alıcı arasındaki iletim kanallarının sayısını arttırarak iletim sinyalinin alıcıya birçok kanaldan ulaşmasını sağlar. İletim sinyalinin alıcıya ulaştığı birçok kanaldan herhangi birinde yâda bir kaçında sönümleme olsa bile toplam işaret gürültü oranı, çeşitleme sayesinde kabul edilebilir bir seviyeye çıkarılabilir.Çeşitleme hem verici tarafta hem de alıcı tarafta gerçekleştirilebilmektedir ancak güç tüketimi ve fiziksel boyutları arttırdığından ötürü gezgin cihazlarda alıcı çeşitlemesi pek fazla tercih edilememektedir. Bu çalışmada; iletim hızında düşüşe sebep olmadan 4, 8 ve daha yüksek mertebeli çeşitleme elde edebilen yeni verici çeşitlemesi yöntemleri önerilmektedir. Önerilen yöntemlerin DVB-H ve IEEE 802.20 gibi OFDM sistemleri için olası kullanım biçimleri gösterilmektedir. Önerilen ve mevcut yöntemlerin başarımları bilgisayar benzetimi ile elde edilmiş ve farklı uygulanış biçimleri için karşılaştırılmıştır.Önerilen yöntemlerin sistematik olarak tasarlanabilen kod matrislerine ve daha düşük sezimleme karmaşıklığına sahip olmaları tasarım açısından sağladıkları üstünlüklerdir. Öte yandan önerilen yöntemler; elde edilen benzetim sonuçlarına göre diğer yöntemlerden, daha iyi bir başarım göstermekte hatta bazı koşullarda 11dB'yi aşan kazanç sağlayabilmektedirler.

Abstract:
Multipath fading affects the mobile wireless systems destructively. Diversity is a powerful tool to combat multipath fading. Diversity allows using less redundant data for forward error correcting codes and allows reducing complexity of the decoding algorithm.The transmitted signal arrives the receiver through many different channels by means of diversity. Diversity allows the total signal to noise ratio to stay at an acceptable level even if some of the channels have deep fading.Diversity can be applied at tranmitter, receiver or both side. Receiver diversity is not suitable for the mobile stations because of size and power limits. In this study we proposed new transmit diversity methods that allow utilizing four, eight or more transmit diversity order without reducing transmission rate. We also proposed the applications of the proposed methods for OFDM systems such as DVB-H and IEEE 802.20. We obtained and compared BER performances of the proposed methods and the other methods for the different applications and the parameters by computer simulations.Having systematicallay designable coding matrices is one of the advantages of the proposed techniques. On the other hand the proposed techniques can have lower detection complexity than OSTBC, QOSTBC and spreading diversity techniques. According to simulation results the proposed technique can perform better than the other techniques. The propsoed techniques can provide 11dB or more gain than compared transmitter techniques under some conditons.