OFDM-IM sisteminin çift gölgeli κ−µ sönümlemeli kanallarda performans analizi
Performance analysis of ofdm-im system in double shadowed κ−µ fading channels
Yazar: MUSTAFA LAFCİ
Danışman: PROF. DR. İBRAHİM DEVELİ
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Haberleşme Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Bilgi teknolojilerindeki gelişmelerin hızla artması, daha hızlı veri aktarımı ve daha yüksek sistem performansına ihtiyaç duyulması nedeniyle haberleşme teknolojilerindeki gelişmeler hız kazanmaktadır. Tam da bu nedenlerden dolayı, daha hızlı veri aktarımı ve daha hızlı haberleşme sağlamak için yeni teknolojik gelişmeler ortaya atılmaktadır. Ortaya çıkan pek çok gelişmeden birisi olan ve yüksek spektral ve enerji verimliliğine sahip indis modülasyonu (IM) yöntemi oldukça ön plana çıkmaktadır. Son zamanlarda, dik frekans bölmeli çoğullama (OFDM) ve IM tekniğinin birleştirilmesiyle yeni bir OFDM-IM sistemi ortaya çıkmıştır. Bu model modüle edilmiş sembolleri taşımak için tüm alt taşıyıcıları kullanmak yerine, yalnızca bir miktar alt taşıyıcıyı kullanmaktadır. Böylece OFDM-IM sistemi diğer sistemlere göre daha fazla iletim kazancına uyum sağlayabilmektedir. Farklı koşullar altında enerji verimliliğine ve mükemmel spektral özelliğine sahip olan OFDM-IM, son zamanlarda ilgi odağı haline gelmiştir.  

Bu tez çalışmasında, OFDM-IM tabanlı haberleşme sistemlerinin performansını değerlendirmek amacıyla, logaritmik olabilirlik oranı (LLR), maksimum olabilirlik (ML) ve Greedy dedektörleri kullanılarak ortalama bit hata oranı (ABER) analiz edilmektedir. Bu değerlendirme, özellikle çevresel faktörlerin yayılma yolunu engelleyerek sinyal sönümlemesine neden olduğu durumları daha doğru bir şekilde modelleyen çift gölgeli kappa-mu (κ-µ) sönümleme kanalı altında yapılmaktadır. Greedy dedektör daha düşük hesaplama karmaşıklığına sahip olmasına rağmen, çift gölgeli κ-µ kanallarında ML ve LLR dedektörlerine benzer ABER sonuçları elde etmektedir. Bu durum, Greedy dedektörün belirli kanal koşullarında oldukça etkin olabileceğini göstermektedir ve bu da pratik uygulamalarda tercih edilebileceğini ortaya koymaktadır.

Anahtar Kelimeler: OFDM-IM, İndis Modülasyonu, Çift Gölgeli κ−µ, Logaritmik Olabilirlik, Maksimumu Olabilirlik, Greedy Dedektör

Abstract:
Developments in communication technologies are accelerating due to the rapid increase in developments in information technologies and the need for faster data transfer and higher system performance. For exactly these reasons, new technological developments are being introduced to provide faster data transfer and faster communication. The index modulation (IM) method, which is one of the many emerging developments and has high spectral and energy efficiency, comes to the fore. Recently, a new orthogonal frequency division multiplexing with index modulation (OFDM-IM) system has emerged by combining OFDM and IM technique. Instead of using all subcarriers to carry modulated symbols, this model uses only some subcarriers. Thus, the OFDM-IM system can adapt to more transmission gain than other systems. OFDM-IM, which has energy efficiency and excellent spectral properties under different conditions, has become the focus of attention recently.

In this thesis study, average bit error rate (ABER) is analyzed using log-likelihood (LLR), maximum likelihood (ML) and Greedy detectors in order to evaluate the performance of OFDM-IM based communication systems. This evaluation is performed under the double-shadowed kappa-mu (κ-µ) fading channel, which more accurately models situations where environmental factors cause signal fading by blocking the propagation path. Although the Greedy detector has lower computational complexity, it achieves ABER results similar to ML and LLR detectors on double-shadowed κ-µ channels. This shows that the Greedy detector can be quite effective in certain channel conditions, which reveals that it can be preferred in practical applications.

Keywords: OFDM-IM, Index Modulation, Double Shadowed κ−µ, Log-Likelihood, Maximum Likelihood, Greedy Detector