Çok taşıyıcılı-kod bölmeli çoklu erişim (MC-CDMA) sistemlerinde çok kullanıcılı sezme teknikleri
Multiuser detection techniques in the multi carrier-code division multiple access systems
Yazar: METİN ÇİÇEK
Danışman: PROF. DR. NECMİ TAŞPINAR
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Bulanık mantık = Fuzzy logic ; Yapay sinir ağları = Artificial neural networks

Özet:
3. nesil (3G) ve 4. nesil (4G) teknolojilerde tanımlanan multimedya servisler, genişband radyo kanallarda yüksek veri oranları gerektirmektedir. Bu uygulamaların gereksinimlerini karşılamak için, çoklu erişim teknikleri yüksek spektral verimlilik ve esneklik sağlamalıdır. UMTS ve IMT2000 için yayılı spektrum tekniği, Kod Bölmeli Çoklu Erişim (Code Division Multiple Access: CDMA) kullanımıyla gerçekleştirilir. Bunun yanında, yeni nesil iletişim sistemlerinde, Ortogonal Frekans Bölmeli Çoğullama (Orthogonal Frequency Division Multiplexing: OFDM) olarak adlandırılan çoklu taşıyıcılı sistemler bazı uygulamalar için ilgi çekmiştir. Bu iki teknik, Çok Taşıyıcılı-Kod Bölmeli Çoklu Erişim (MC-CDMA) modulasyonu adı altında birleştirilebilir. MC-CDMA; yüksek spektral verimlilik, çoklu erişim ve girişim engelleme gibi avantajlar sağlamaktadır. Fakat MC-CDMA sistemlerde, kullanıcı sayısının artması, alıcıda bit hata oranının yükselmesine sebep olmaktadır. Ayrıca, sistemin performansı kullanıcılar arasındaki güç seviyesi farklılıklarından etkilenmektedir. Bu tezde; MC-CDMA' de çok kullanıcılı alıcı yapıları incelenmiştir. Çok kullanıcılı sezme için bulanık mantık sistemli ve yapay sinir ağı alıcı yapıları önerilmiş ve tüm alıcı yapıları birbirleriyle kıyaslanmıştır. YSA alıcı ile güzel performans alınırken, MMSE ve ilişki çözücü alıcı ile yakın sonuçlar alınmıştır. Eşzamanlı toplanabilir beyaz Gaussian gürültü kanalında karar mekanizması olarak bulanık mantık kullanılmasıyla tek kullanıcı sınırına yakın bit hata oranı elde edilmiştir. Bulanık mantık alıcıda kuralların oluşturulması için geçen süre, YSA alıcının eğitilmesi için geçen süreye göre yok denecek kadar azdır. Ancak bu alıcı yapısında, yüksek kullanıcı sayılarından ötürü artan kural sayısı ile hesap karmaşıklığı aşırı derecede artmaktadır.

Abstract:
The multimedia services defined in the third generation (3G) and fourth generation (4G) require high data rates over broadband radio channels. In order to meet the requirements of those applications, multiple access techniques should offer high spectral efficiency and flexibility. Spread spectrum has been adopted for the UMTS and IMT2000, by using the Code Division Multiple Access (CDMA). On the other hand, in the new generation systems, multi-carrier systems which is known as Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) has been receiving interest for the same applications. Two techniques can be combined, under Multi Carrier- Code Division Multiple Access (MC-CDMA) modulation. MC-CDMA benefits from the advantages of both schemes: high spectral efficiency, multiple access and interference rejection. However, in a MC-CDMA system, increasing with the number of users, receiver?s bit error rate (BER) performance goes up. Also, the system?s performance is effected by the power level differences among the users. In this thesis, multi-user receiver structures in the MC-CDMA has been researched. Fuzzy inference system (FIS) and Neural Network (NN) based receiver structures are being proposed for multiuser detection and all receiver strustures were compared. We have got good performance with the NN receiver, which is close to the MMSE and decorrelating detector. A bit error rate performance near the single user bound was obtained by using FIS as a decision device in the synchronous additive white Gaussian noise channel. The required time for making rules of the FIS is much lower than the training time of the neural network. But in this receiver structure, computational complexity increases excessively by the increasing rule number because of the bigger user numbers.