Upload
howe
View
72
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
MC-CDMA (Çok Taşıyıcılı-Kod Bölmeli Çoklu Erişim ) Sistemlerinde Çok Kullanıcılı Sezme İşleminin Bulanık Mantık Yöntemiyle Gerekleştirilmesi. Metin ÇİÇEK, Telekomünikasyon Kurumu, ANKARA Necmi TAŞPINAR, Erciyes Ünv. Elektronik Müh. Bölümü, KAYSERİ. GİRİŞ. CDMA - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
MC-CDMA (Çok Taşıyıcılı-Kod Bölmeli Çoklu MC-CDMA (Çok Taşıyıcılı-Kod Bölmeli Çoklu Erişim ) Sistemlerinde Çok Kullanıcılı Sezme Erişim ) Sistemlerinde Çok Kullanıcılı Sezme
İşleminin Bulanık Mantık Yöntemiyle İşleminin Bulanık Mantık Yöntemiyle GerekleştirilmesiGerekleştirilmesi
Metin ÇİÇEK, Telekomünikasyon Kurumu, ANKARAMetin ÇİÇEK, Telekomünikasyon Kurumu, ANKARA
Necmi TAŞPINAR, Erciyes Ünv. Elektronik Müh. Bölümü, KAYSERİNecmi TAŞPINAR, Erciyes Ünv. Elektronik Müh. Bölümü, KAYSERİ
GİRİŞGİRİŞ
CDMA (Code Division Multiple Access)
Kod Bölmeli Çoklu Erişim sisteminde Kod Bölmeli Çoklu Erişim sisteminde kullanıcılar, ilgili bant genişliğinin kullanıcılar, ilgili bant genişliğinin
tamamında ve iletim zamanının tamamında ve iletim zamanının tümünde etkindir. tümünde etkindir.
CDMA sisteminde kullanıcılara ait CDMA sisteminde kullanıcılara ait sinyaller aynı frekans bandında ve aynı sinyaller aynı frekans bandında ve aynı
zamanda iletilerken, farklılıkları kod zamanda iletilerken, farklılıkları kod boyutunda ortaya çıkmaktadır. Her boyutunda ortaya çıkmaktadır. Her
kullanıcı farklı kodlarla gönderildiğinden kullanıcı farklı kodlarla gönderildiğinden sinyallerin karışması engellenmiş olur. sinyallerin karışması engellenmiş olur.
Frekans Bölmeli Çoğullama (FDM), frekans seçimli kanallarda sinyal Frekans Bölmeli Çoğullama (FDM), frekans seçimli kanallarda sinyal
iletimi için yaygın şekilde kullanılan bir tekniktir. Temel olarak bu iletimi için yaygın şekilde kullanılan bir tekniktir. Temel olarak bu
teknikte, kanal band genişliği belli sayıda alt bandlara bölünerek, her teknikte, kanal band genişliği belli sayıda alt bandlara bölünerek, her
bir alt-taşıyıcı için tahsis edilmiş frekanslarda düşük hızlarda ki bir alt-taşıyıcı için tahsis edilmiş frekanslarda düşük hızlarda ki
taşıyıcıların çoğullanması sağlanır. Alıcı tarafta sinyallerin taşıyıcıların çoğullanması sağlanır. Alıcı tarafta sinyallerin
birbirinden ayırmak için taşıyıcı frekans boşluklarının birbiri üzerine birbirinden ayırmak için taşıyıcı frekans boşluklarının birbiri üzerine
binmemesi gerekmektedir. Bu zorunluluk, frekans spektrumundan binmemesi gerekmektedir. Bu zorunluluk, frekans spektrumundan
tam olarak verim alınmasını engellemektedir. Band genişliğinden tam olarak verim alınmasını engellemektedir. Band genişliğinden
daha fazla yararlanma ihtiyacıyla birlikte, bu probleme karşı dikgen daha fazla yararlanma ihtiyacıyla birlikte, bu probleme karşı dikgen
frekans bölmeli çoğullama tekniği (OFDM) önerilmiştir. frekans bölmeli çoğullama tekniği (OFDM) önerilmiştir.
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)
OFDM, genel olarak veri akışını OFDM, genel olarak veri akışını
düşük hızlı alt-taşıyıcılara bölerek düşük hızlı alt-taşıyıcılara bölerek
paralel kanallarda ileten bir paralel kanallarda ileten bir
modülasyon tekniğidir ve son modülasyon tekniğidir ve son
zamanlarda çoğullama amaçlı zamanlarda çoğullama amaçlı
sistemlerde yaygın kullanılan bir sistemlerde yaygın kullanılan bir
tekniktir. tekniktir.
OFDM ile FDM arasında ki en temel fark; OFDM sisteminde taşıyıcı OFDM ile FDM arasında ki en temel fark; OFDM sisteminde taşıyıcı
spektrumları birbiri üzerine binmesi ve bu taşıyıcıların birbirlerine spektrumları birbiri üzerine binmesi ve bu taşıyıcıların birbirlerine
dikgen olması sayesinde spektral verimlilik elde edilmesidir. dikgen olması sayesinde spektral verimlilik elde edilmesidir.
OFDM - II
OFDM - III
Matematiksel olarak her bir taşıyıcı bir kompleks dalga olarak şöyle tanımlanabilir:
Sc(t)’ nin reel kısmı gerçek sinyaldir. Matematiksel olarak her bir taşıyıcı bir kompleks dalga olarak
aşağıdaki şekilde tanımlanabilir:
MC-CDMAMC-CDMA(Multi Carrier-Code Division Multiple Access)(Multi Carrier-Code Division Multiple Access)
Gürültüye karşı dayanıklılık.Gürültüye karşı dayanıklılık.
Spektrumu verimli kullanması.Spektrumu verimli kullanması.
Daha yüksek kullanıcı Daha yüksek kullanıcı
sayılarını kaldırabilmesi.sayılarını kaldırabilmesi.
Hand over etkisinin az olması.Hand over etkisinin az olması.
Yeni teknolojilere uygunluk. Yeni teknolojilere uygunluk.
Yüksek spektrum verimliliği.Yüksek spektrum verimliliği.
Sönümlü kanallarda dirençlidir.Sönümlü kanallarda dirençlidir.
ISI ve ICI ya karşı dayanıklı.ISI ve ICI ya karşı dayanıklı.
Genişband teknolojisine Genişband teknolojisine
uygunluk.uygunluk.
CDMA + OFDM
MC-CDMA - II
k. kullanıcıya ait MC-CDMA sinyali şöyle ifade edilir:
Kanal sonunda alınan sinyal şöyle ifade edilir:
Sk(t), k. kullanıcıya tahsis edilmiş deterministik yayma kodudur ve normalizedir.
n(t) toplanabilir beyaz gaussian gürültüsü
Sk(t), L uzunluklu yayma dizisi;
MC-CDMA - III
Sk(t), yayma kodlarına ait çapraz ilişki şöyle tanımlanır:
R, çapraz ilişki matrisi şöyle tanımlanır:
ÇOK KULLANICILI SEZME (MUD)
Sezme yapısı olarak;1. Uyumlu Filtre2. İlişki çözücü alıcı3. MMSE alıcı
Alıcıların performansı belirlenirken;1. SNR-BER2. Kullanıcı Sayısı-BER3. NFR-BER performanslarına bakıldı.
UYUMLU FİLTRE ALICI
Uyumlu filtre çıkışı şöyle ifade edilir:
k. uyumlu filtre çıkışındaki karar istatistiği aşağıdaki gibi verilir.
İfade açılırsa;
2. terim MAI’ dır.
bu ifade düzenlenirse
İLİŞKİ ÇÖZÜCÜ ALICI
İlişki çözücü sezici çıkışı şöyle verilir:
Gürültü yokken;
MMSE ALICI
İlişki çözücü sezici gibi doğrusal İlişki çözücü sezici gibi doğrusal
bir sezici olan MMSE alıcı, karar bir sezici olan MMSE alıcı, karar
istatistiğini oluşturmak için alınan istatistiğini oluşturmak için alınan
yy istatistiğini bir ağırlık vektörü istatistiğini bir ağırlık vektörü ww
ile değerlendirir. ile değerlendirir.
Burada
0 5 10 1510
-6
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
SNR1 (dB)
BE
R1
UF
DTKS
MMSE
ALICILARIN PERFORMANSLARININ KIYASLANMASI
AWGN Kanal, 5 kullanıcı
0 5 10 1510
-6
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
100
SNR1 (dB)
BE
R1
UF
DTKS
MMSE
ALICILARIN PERFORMANSLARININ KIYASLANMASI - II
AWGN Kanal, 10 kullanıcı
ALICILARIN PERFORMANSLARININ KIYASLANMASI - III
AWGN Kanal, SNR = 7dB
ALICILARIN PERFORMANSLARININ KIYASLANMASI - IV
AWGN Kanal, SNR = 5dB, 5 kullanıcı
BULANIK MANTIK SİSTEMİ
Giriş değişkenlerinin bulanık değerlere ayarlanmasıGiriş değişkenlerinin bulanık değerlere ayarlanması Ayarlanan değerlere bulanık mantık operatörlerinin uygulanması (VE veya VEYA)Ayarlanan değerlere bulanık mantık operatörlerinin uygulanması (VE veya VEYA) Ön değerlerden son değerleri elde etme,Ön değerlerden son değerleri elde etme, Kurallara göre elde edilenlerin değerlendirilmesiKurallara göre elde edilenlerin değerlendirilmesi Bulanık mantık değerlerinden geri dönüşümBulanık mantık değerlerinden geri dönüşüm
BULANIK MANTIK SİSTEMLİ ALICI
Sugeno tipi bulanık mantık sistemi,Sugeno tipi bulanık mantık sistemi, Giriş üyelik fonksiyonları Gaussian, Giriş üyelik fonksiyonları Gaussian,
çıkış üyelik fonksiyonları üçgen tipiçıkış üyelik fonksiyonları üçgen tipi Girişler arasında VE operatörü Girişler arasında VE operatörü
kullanılmıştır.kullanılmıştır.
BM ALICI - DİĞER ALICILAR KIYASLAMALARI - I
AWGN Kanal, kullanıcı sayısı=8
BM ALICI - DİĞER ALICILAR KIYASLAMALARI - II
AWGN Kanal, SNR=7dB
BM ALICI - DİĞER ALICILAR KIYASLAMALARI - III
AWGN Kanal, kullanıcı sayısı=8, SNR=6dB
SONUÇ
NOT: Bu Tez çalışmasına sağlamış olduğu maddi destekten dolayı E.Ü. Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi’ ne teşekkür ederiz.
Metin ÇİÇEK e-mail: [email protected] TAŞPINAR e-mail: [email protected]