Kablosuz haberleşme ağları için fiziksel katman alıcı-verici tasarımı
Physical layer transceiver design for wireless communication networks
Yazar: SEZER CAN TOKGÖZ
Danışman: PROF. DR. FIRAT KAÇAR ; DOÇ. DR. SERHAN YARKAN
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Alıcılar = Receivers ; Kablosuz ağlar = Wireless networks ; Kablosuz iletişim = Wireless communication ; Kablosuz sistemler = Wireless systems ; Vericiler = Transmitters

Özet:
Yüksek hızlı, güvenilir, esnek tasarımlı ve düşük maliyetli kablosuz iletişim sistemleri, bilimsel, sivil ve ticari alanlarda çok çeşitli kullanımlara sahiptir. Görünür ışık iletişimi (visible light communication, VLC), yukarıda listelenen gereksinimlerin büyük bir kısmını sağlamada umut veren bir aday gibi görünmektedir. Bu nedenle, bu çalışmada, VLC sistemleri için uyarlanmış bir LTE çerçeve yapısı uygulanmaktadır. Asimetrik olarak kesilmiş optik-dikey frekans bölmeli çoklama (asymmetrically clipped optical-orthogonal frequency division multiplexing, OFDM) modülasyon tekniğini kullanan VLC sisteminin performansı, kanal kestirimi ve senkronizasyon dikkate alınarak test edilmiştir. Ayrıca, değişken OFDM parametrelerinin sistemin sinyal-gürültü oranı (signal-to-noise ratio, SNR) ve bit-hata oranı (bit-error-rate, BER) performansları üzerindeki etkileri incelenmiştir. Uygulama, sırasıyla, 1.92, 3.84 ve 15.36Mbps veri hızlarına karşılık gelen 128-, 256- ve 1024-noktalı hızlı Fourier dönüşümü (fast Fourier transform, FFT) konfigürasyonlarını destekleyen dörtlü faz kaymalı anahtarlama (quadrature phase shift keying, QPSK) ve 16-dörtlü genlik modülasyonu (16-quadrature amplitude modulation, 16-QAM) modülasyon teknikleri için test edilmiştir. Deneysel sonuçlar, BER'in 10^{-6} seviyesinde bir seviyeye indirilebileceğini göstermektedir.

Abstract:
High-speed, reliable, flexible, and cost-effective underwater wireless communication systems have a wide variety of use in scientific, civilian, and commercial domains. Visible light communication (VLC) seems to be a promising candidate in satisfying majority of the requirements listed above. From this perspective, VLC could easily be deployed in heterogeneous wireless networking scenarios with high quality of service. Therefore, in this paper, an adapted LTE frame structure is implemented for VLC systems. The performance of VLC system employing asymmetrically clipped optical-orthogonal frequency division multiplexing (ACO-OFDM) modulation technique is practically tested by taking channel estimation and synchronization into account. Also, the effects of varying OFDM parameters on the system's signal-to-noise ratio (SNR) and the bit-error-rate (BER) performances are studied. The implementation is tested for quadrature phase shift keying (QPSK) and 16-quadrature amplitude modulation (16-QAM) modulation techniques supporting both 128-, 256- and 1024-points fast Fourier transform (FFT) configurations, which correspond to data rates of 1.92, 3.84 and 15.36Mbps, respectively. Experimental results show that BER could be reduced down to a level on the order of 10^{-6}.