ΜΕΛΕΤΗ ΕΠΙΔΟΣΗΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΟΛΛΑΠΛΩΝ ΚΕΡΑΙΩΝ ΕΚΠΟΜΠΗΣ ΛΗΨΗΣ ΜΕ ΛΑΝΘΑΣΜΕΝΗ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΚΑΝΑΛΙΟΥ ΣΤΟ ΔΕΚΤΗ Καραΐσκος Σωτήριος Επιβλέπων καθηγητής: Καραγιαννίδης Γεώργιος

ΑΣΥΡΜΑΤΕΣ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ Χαρακτηριστικά:  Μετάδοση δεδομένων μεσω ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων  Πληθώρα εφαρμογών (κινητή ραδιοεπικονωνία, δορυφορικές επικοινωνίες, ασύρματο ίντερνετ)  Ψηφιακή Τεχνολογία Βασικό μειονέκτημα: Διαλείψεις Επιλεκτικές – μη επιλεκτικές κατά συχνότητα Αργές-Γρήγορες Αργές-Γρήγορες Μοντέλα Διαλείψεων  Rayleigh  Nakagami-q (Hoyt)  Nakagami-n (Rice)  Nakagami-m  Weibull

Αντιμετώπιση διαλείψεων Διαφορισμός  Χώρου  Χρόνου  Συχνότητας  Γωνίας και πόλωσης  Πολυχρησίας Maximum Ratio Combining Selection Combining Gain Combining Equal Gain Combining Κωδικοποίηση Χώρου Χρόνου - STBC  ορθογώνιοι κώδικες Alamouti  ημιορθογώνιοι κώδικες  μη-ορθογώνιοι κώδικες

Τεχνική MRC Λαμβανόμενο σήμα Αποκωδικοποιητής MLD (καλύτερη επίδοση / περίπλοκος αλγόριθμος ανίχνευσης)  Αποτελεσματική κ πολύπλοκη (προυποθέτει πλήρη γνώση των παραμέτρων του καναλιού διαλείψεων)

Ορθογώνιος κώδικας χώρου χρόνου Alamouti Βασική εξίσωση μετάδοσης σήματος παρουσία AWGN και διαλειψεων: 2 κεραίες εκπομπής-Μ κεραίες λήψης  2X1:  2XM: Κεραία01 Στιγμή t S0S0S0S0 S1S1S1S1 Στιγμή t+T -S 1 * S0*S0*S0*S0*

SIMULINK  Μοντελοποίηση και ανάλυση δυναμικών συστημάτων  Μοντελοποίηση και ανάλυση μη γραμμικών συστημάτων  Αναπαράσταση μαθηματικών μοντέλων μέσω μπλοκ διαγραμμάτων Μελέτη SISO, SIMO, MISO αρχιτεκτονικών και Μελέτη SISO, SIMO, MISO αρχιτεκτονικών και BPSK - QAM διαμορφώσεων BPSK - QAM διαμορφώσεων Αξιόπιστο πρόγραμμα - Αποτελέσματα σύμφωνα με θεωρητική ανάλυση Αξιόπιστο πρόγραμμα - Αποτελέσματα σύμφωνα με θεωρητική ανάλυση

SISO σύστημα BPSK διαμόρφωση

SIΜO σύστημα BPSK διαμόρφωση

ΜISO σύστημα BPSK διαμόρφωση

T-QAM

T-QAM  Συμπαγής αστερισμός – καλύτερη αξιοποίηση της ισχύος

Εύρεση τύπου για την πιθανότητα σφάλματος  Παραδοχή: Κανονικό εξάγωνο

Εύρεση τύπου για την πιθανότητα σφάλματος  Άνω όριο: Προσέγγιση: Επομένως το 69.2% είναι εντός του εξαγώνου και 30.8% εκτός αυτού.  Κάτω όριο

Εύρεση τύπου για την πιθανότητα σφάλματος με άνω όριο με άνω όριο 16 Τ-QAM: 64 T-QAM: και κάτω όριο:

S-QAM vs T-QAM

 Rayleigh fading

Επίδραση σφάλματος καναλιού σε ΜΙΜΟ συστήματα  SISO 16-QAM:

Επίδραση σφάλματος καναλιού σε ΜΙΜΟ συστήματα  SIΜO 16-QAM:

Επίδραση σφάλματος καναλιού σε ΜΙΜΟ συστήματα  Alamouti 16-QAM όπου:

Επίδραση σφάλματος καναλιού σε ΜΙΜΟ συστήματα  SISO 64-QAM

Επίδραση σφάλματος καναλιού σε ΜΙΜΟ συστήματα  SIΜO 64-QAM

Επίδραση σφάλματος καναλιού σε ΜΙΜΟ συστήματα  Alamouti 64-QAM

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ   Simulink (πολύ ικανοποιητικά αποτελέσματα, ευκολία χρήσης, δημιουργία νέων block)   Μοντελοποίηση σφάλματος (constant, uniform, gaussian)   Αρχιτεκτονικές ανθεκτικές στο σφάλμα (SISO, Alamouti, MRC)   Τάξη διαμόρφωσης (Μεγάλο Μ – Μεγάλη επίδραση του σφάλματος καναλιού)   TQAM vs SQAM (SNR>18 dB, AWGN, SER)   Ίδια επίδραση σφάλματος σε TQAM και SQAM για όλες τις αρχιτεκτονικές