Yüksek seviyeli modülasyon türleri kullanan OFDM-IM haberleşme sistemlerinin sönümlü kanallardaki başarım analizi
Performance analysis of OFDM-IM communication systems which are use high level modulation types over fading channels
Yazar: SENEM CÖNGER
Danışman: PROF. DR. İBRAHİM DEVELİ
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Haberleşme sistemleri =   ; Modülasyon = Modulation ; Nakagami dağılımı = Nakagami distribution ; OFDM = Orthogonal frequency division multiplexing ; Weibull dağılımı = Weibull distribution ; İndeks = Index

Özet:
Çok taşıyıcılı iletim, son yıllarda geniş bant sayısal iletişim için birçok kablosuz standartta kullanılan önemli bir teknoloji haline gelmektedir. Dik frekans bölmeli çoğullama (OFDM), kablosuz iletişim sistemlerinde en popüler çok taşıyıcılı iletim tekniği olmuştur. Alternatif olarak, kablosuz iletişim sistemlerinde, aktif anten indislerini ek bilgi bitlerini iletmek için kullanan indis modülasyonu (IM), yüksek spektral ve enerji verimliliğine sahip yeni bir sayısal modülasyon şemasıdır. İndis modülasyonu ile dik frekans bölmeli çoğullama (OFDM-IM), spektral ve enerji verimliliği açısından iyi performans gösterebilen bir modülasyon tekniğidir. M'li karesel genlik modülasyonu (M-QAM) seviyesinin artmasıyla birlikte bant genişliği verimliliği artar. Bu tez çalışmasında, Nakagami-m ve Weibull sönümlü kanallar üzerinden yüksek seviye modülasyonlu (16QAM, 64QAM, 128QAM, 256QAM gibi) OFDM-IM sistemleri ele alınmış ve incelenmiştir. Sistem performansı, bilgisayar benzetimleri kullanılarak ve ortalama bit hata oranı (ABER) dikkate alınarak analiz edilmiştir. Her bir sönümlü kanal için modülasyon seviyesi arttıkça ABER değerinin de arttığı gözlemlenmektedir. Sonuçlar, yüksek seviyeli modülasyonun bant genişliği verimliliğini artırdığını, bununla beraber beklendiği üzere ABER değerini de yükselttiğini göstermektedir.

Anahtar Kelimeler: Dik frekans bölmeli çoğullama, İndis Modülasyonu, Yüksek seviyeli modülasyon, Nakagami-m sönümlü kanal, Weibull sönümlü kanal

Abstract:
In recent years, multi-carrier transmission is becoming an important technology used in many wireless standards for broadband digital communication. Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) which is utilized the most popular multicarrier transmission technique in wireless communication systems. Alternatively, index modulation (IM), in which the indices of the building blocks of the considered wireless communication systems are used to convey additional information bits, is a novel digital modulation scheme with high spectral and energy efficiency. Orthogonal frequency division multiplexing with index modulation (OFDM-IM) is a modulation technique that can outperform spectral and energy efficiency.  M is the size of the considered signal constellation such as M-ary quadrature amplitude modulation (M-QAM).  Increasing M causes the modulation level to increase, and high-level modulation increases bandwidth efficiency. This thesis investigates OFDM-IM systems with high level modulations (such as 16QAM, 64QAM, 128QAM, 256QAM) over Nakagami-m and Weibull fading channels. The system performance is analyzed by considering the average bit error rate (ABER) by utilizing computer simulations. We observed that the ABER value increased as the modulation level increased for each fading channel. The results show that high-level modulation increases bandwidth efficiency but also increases the ABER value.

Keywords: Orthogonal frequency division multiplexing, Index Modulation, High-level modulation, Nakagami-m Fading Channel, Weibull Fading Channel