Advanced transceiver design for continuous phase modulation
Sürekli evre kiplenimi icin gelişmiş alıcı-verici tasarımı
- Tez No: 179307
- Danışmanlar: PROF. DR. HAKAN DELİÇ, YRD. DOÇ. DR. MUTLU KOCA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Denkleştirme, Sürekli faz modülasyonu, Uzay-zaman kodlama, Equalization, Continuous phase modulation, Space-time coding
- Yıl: 2008
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Sürekli evre kiplenimi (CPM) sabit zarfı ve spektral verimliliğinden dolayı pekçok güç ve bant kısıtlı iletişim sisteminde tercih edilmiştir. Bu tezde özyinelemeli veuzay-zaman (ST) yöntemlerden faydalanılarak CPM için gelişmiş alıcı-verici tasarımlarıönerilmektedir. Doğrusal kiplenimlerden farklı olarak CPM sinyallerinin oluşturulmasıbir sonlu otomat tarafından gerçekleştirilmekte olup bu sonlu otomattaki durum sayısıkiplenimin hafıza büyüklüğü, kiplenim indisinin değeri ve sembol alfabesinin boyutuylabelirlenmektedir. Sağladığı üstün spektral verimliliğe rağmen CPM'nin çok yollufrekans seçici kanallar üzerinden en büyük olabilirlik kestirimi kiplenim ve çok yollukanal hafızalarının birleşimini göz önüne alan bir süper kafes üzerinde yürütülen yoğunislemlere dayanmaktadır. Bu durum alıcıda pratik boyutların üstünde işlemsel hacimeneden olabilmektedir. Durum azaltılmış kafes araştırma algoritmalarının kullanımı bukarmaşıklığı belli bir ölçüde azaltmakla birlikte uzun kanal dürtü yanıtları söz konusuolduğunda problem devam etmektedir. Bu tezde bit serpiştirilmiş CPM için kafestabanlı yöntemler uygulamak yerine denkleştirme ve geri kiplenim işlemlerini birbirindenayıran ve yumuşak-girdi yumuşak-çıktı (SISO) özellikli zaman- veya frekans bölgesel doğrusal denkleştiriciler kullanan özyinelemeli alıcılar önerilmekte ve uygulanandöngüler sayesinde en iyi başarıma yakın başarımlar elde edilmektedir. Önerilenalıcılarda ön kısımda bir SISO doğrusal denkleştirici bulunmakta ve bu denkleştiriciyiSISO özellikli geri kipleyici ve kanal kod çözücü takip etmektedir. Her denkleştiricidöngüsünden sonra geri kipleyici ve kanal kod çözücü arasında döngüler koşturularakbir sonraki denkleştirme döngüsü için ön bilgi geliştirilmekte ve bu uygulama sonucuaz karmaşıklıkla yüksek başarım elde edilmektedir. Önerilen frekans-bölgesel alıcınınbaşarımı bir ST blok kodlama yöntemi uygulanarak daha da arttırılmıştır. Söz konusuST blok kodlama yöntemi CPM'nin sabit zarf ve sürekli evre özelliklerine bir etkiyapmadığından spektral verimlilik aynen korunmuştur. Ayrıca uygulanan ST blokkod ortogonal olduğundan dolayı alıcıda herhangi bir yapısal değişikliğe veya işlemselartışa neden olmamaktadır. Alıcı karmaşıklığının daha da azaltılması amacıyla vericideöndenkleştirme uygulanması bir diğer araştırma konusu olarak ele alınmaktadır.Bu çalışma sonucunda CPM'nin spektral verimliliği korunarak öndenkleştirilmesi içinzarf değişintilerini kısıtlayan ve tepeden ortalamaya güç oranını bire yaklaştıran bir STöndenkleştirme yöntemi önerilmektedir.
Özet (Çeviri)
This dissertation proposes advanced transceiver designs applying turbo andspace-time (ST) concepts to continuous phase modulation (CPM), which is preferred innumerous power- and band-limited communication systems for its constant envelopeand spectral efficiency. Despite its highly attractive spectral properties, maximum likelihooddetection of CPM over the frequency-selective multipath fading channelscan bring impractical complexity issues because of the intensive search over a singlesuper trellis which combines the effects of the modulation and the multipath channel.Application of the reduced-state trellis search algorithms results in lower complexitybut the computational load could still be prohibitively large to obtain high performancein long channel impulse responses. In the dissertation, instead of employingtrellis-based combined detection methods, equalization and demodulation functionsare separated and novel low-complexity receivers with soft-input soft-output (SISO)time-domain and frequency-domain linear equalizers are proposed for bit-interleavedcoded CPM, which attain near-optimal performance by applying turbo processing. Inthe proposed receivers, the front-end soft-information-aided linear equalizer is followedby a central SISO CPM demodulator and a back-end SISO channel decoder wheredouble turbo processing is employed by performing back-end demodulation/decodingiterations per each equalization iteration to improve the a priori information for thefront-end equalizer. Performance for the frequency-domain equalization is further improvedby proposing an orthogonal ST block coding scheme for CPM. The proposedtechnique maintains the constant envelope and the phase continuity of the CPM waveformsperfectly by using appropriate tail symbols and, therefore, has no impact on thespectral eciency. Depending on the orthogonality of the ST combining, frequencydomainequalization is applied as in the case of single antenna transmissions without any increase in the computational load. In the dissertation, the receiver complexity is reduced further by transferring all the equalization functions to the transmitter andemploying pre-equalization. For precoding the CPM signals on multipath fading channelswhile maintaining the spectral eciency, a novel ST pre-equalizer is proposed,limiting the envelope variations and attaining a peak-to-average power ratio that isclose to one by using a transmit selection diversity scheme.
Benzer Tezler
- Cep telefonları ve cep telefonu antenleri
Başlık çevirisi yok
ÖNDER TÜRKOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEVDET IŞIK
- IEEE 1149.1 standardı kullanarak test edilebilir lojik devre tasarımı
Testable lojik circit design by using IEEE 1149.1 standard
A.BETÜL TUNCER
Yüksek Lisans
Türkçe
1992
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF. DR. AHMET DERVİŞOĞLU
- Design and FPGA implementation of an STM-1 transceiver system containing the advanced encryption standard algorithm
İleri şifreleme standart algoritmasını içeren bir STM-1 verici-alıcı sistemi tasarım ve FPGA gerçeklemesi
UMUT YAZKURT
Yüksek Lisans
İngilizce
2002
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNHAN DÜNDAR
- Realization of micromachined-electromechanical devices for wireless communication applications
Haberleşme sistemleri uygulamaları için mikroişlenmiş - elektromekanik aygıtların gerçeklenmesi
EMRE HEVES
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YAŞAR GÜRBÜZ
- ISDN uçbirimi veri kapısı arabirimi yazılımı
ISDN terminal equitment data port interface module software
DEĞER ÇINAR
Yüksek Lisans
Türkçe
1990
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. A. EMRE HARMANCI