در ادامه مطلب می توانید تکه هایی از ابتدای این پایان نامه را بخوانید

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی برق – مخابرات

عنوان:

بهبود کارایی شبکه ماهواره ای DVB-RCS از طریق خطی سازی تقویت کننده قدرت

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی گردد

تکه هایی از متن به عنوان نمونه : (ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)
چکیده:
طریقه روبه رشد سرویس های پرسرعت ماهواره ای مانند DVB-RCS زمینه مطالعه و پژوهش در جهت چگونگی افزایش راندمان پهنای باند و قدرت در ارتباطات ماهواره ای را فراهم نموده می باشد. امروزه تکنیک های پردازشی جدیدی برای مدولاسیون و کدینگ در مخابرات ماهواره ای بهره گیری می گردد و هدف از به کارگیری این تکنیک ها، افزایش سرعت ارسال اطلاعات و کاهش توان و پهنای باند حامل ارسالی می باشد. برای دستیابی به این اهداف پیشنهاد می گردد که از روش های جدید مدولاسیون مانند 64QAM و 32QAM و 16QAM و 8PSK و مدولاسیون های چند سطحی بهره گیری می گردد. یکی از ادواتی که تأثیر تعیین کننده در پهنای باند و قدرت در ارتباطات ماهواره ای دارد، تقویت کننده توان بالای TWTA می باشد. یکی از مهمترین معضلات موجود در بکارگیری مدولاسیون های چند سطحی در مدوم ها DVB-RCS، غیرخطی بودن مشخصه تقویت کننده توان بالای TWTA در نزدیکی ناحیه اشباع می باشد. برای داشتن حداکثر راندمان نقطه کار TWTA را در نزدیکی ناحیه اشباع قرار می دهند. کار در نزدیکی ناحیه اشباع باعث ایجاد اغتشاش در مسیر سیگنال و پهن شدن طیف توان می گردد. برای رفع اثر غیرخطی تقویت کننده TWTA از روش های مختلف خطی سازی مانند پیشرو، بازخورد و خطی سازی توسط پیش اعوجاج بهره گیری می گردد. زیرا خطی سازی توسط پیش اعوجاج از نظر پیاده سازی ساده و دارای پهنای باند وسیع می باشد، مورد توجه قرار گرفته می باشد.
به گونه کلی می توان هدف از انجام این پژوهش را، به کارگیری خطی سازی به روش پیش اعوجاج برای TWTA و مطالعه عملکرد آن در بهبود گذردهی در شبکه DVB-RCS اظهار نمود. در این پژوهش آغاز به مطالعه ویژگی های یک شبکه DVB-RCS با مدولاسیون وفقی می پردازیم و سپس اثرات غیرخطی تقویت کننده TWTA بر روی پهنای باند، منظومه سیگنال ارسالی و BER در مدولاسیون های مختلف و روش طراحی و نیز اندازه بهبود ایجاد شده در اثر بکارگیری خطی سازی توسط پیش اعوجاج مطالعه می گردد. در ادامه خطی سازی توسط پیش اعوجاج با بهره گیری از نرم افزار Matlab/Simulink در لینک DVB-RCS با مدولاسیون وفقی شبیه سازی شده و نتایج به دست آمده با حالتی که از تقویت کننده غیرخطی بهره گیری گردد، مقایسه می گردد و در انتها پیشنهاداتی برای ادامه کار آورده می گردد.
فصل اول
مقدمه
استاندارد DVB برای کاربردهای پخش ویدئویی تدوین شده می باشد. این استاندارد به علت سادگی، در دسترس بودن و ارزانی تجهیزات مربوطه مورد استقبال قرار گرفته می باشد. این فناوری امروزه توسط بسیاری از اپراتورهای شبکه مورد بهره گیری قرار می گیرد. DVB آغاز برای پخش یک طرفه ویدئویی و ترافیک MPEG طراحی شده بود. استاندارد DVB-S در سال 1994 ارائه گردید و با بهره گیری از مدولاسیون QPSK و ترکیب کدینگ کانولوشنال و RS، پخش تلویزیونی دیجیتال ماهواره ای را به صورت یک طرفه از سمت ایستگاه مرکزی به مشترکین ارائه نمود. در این استاندارد، فشرده سازی تصویر براساس MPEG-2 انجام می گردد. در استاندارد DVB-S2 از مدولاسیون های مختلفی مانند QPSK و 8PSK و 16APSK و 32APSK بهره گیری می گردد. استاندارد DVB-RCS که در سال 2004 ارائه گردید، با اختصاص کانال برگشتی ماهواره ای از سمت مشترکین به ایستگاه مرکزی، امکان برقراری سرویس های دو طرفه براساس تقاضا را فراهم نمود. مدولاسیون در نظر گرفته شده برای این استاندارد از نوع QPSK می باشد و از کدینگ ترکیبی کانولوشنال و RS، یا توربو کدینگ در آن بهره گیری می گردد. ترکیب دو استاندارد DVB-RCS و DVB-S2 به همراه بهره گیری از مدولاسیون مستقیم در باند Ka، منجر به پدید آمدن نسل جدید استاندارد DVB-RCS شده می باشد که علاوه بر بهره گیری از قابلیت های DVB-S2، با بهره گیری از کانال برگشتی ماهواره ای می توان مدولاسیون و کدینگ وفقی را پیاده سازی نمود. کیفیت سیگنال دریافتی از ایستگاه مرکزی به صورت نسبت توان حامل به نویز از طریق لینک برگشتی توسط هر مشترک به ایستگاه مرکزی انتقال یافته و ایستگاه مرکزی با در نظر داشتن کیفیت سیگنال دریافتی، نوع مدولاسیون و کدینگ را برای هر مشترک تعیین نموده و اطلاعات درخواستی را ارسال می نماید. وجود کانال برگشتی در استاندارد DVB-RCS به همراه امکان مدولاسیون و کدینگ متغیر در استاندارد DVB-S2 موجب گردیده تا مدولاسیون و کدینگ وفقی در شبکه های نسل جدید راندمان ارسال را به اندازه 100 تا 200 درصد افزایش دهند. در لینک های DVB-RCS به مقصود بهره گیری موثرتر از پهنای باند از مدولاسیون های چند سطحی بهره گیری می گردد.
در لینک های DVB-RCS از TWTA به عنوان تقویت کننده توان بالا بهره گیری می گردد. برای افزایش راندمان TWTA نقطه کار را در نزدیکی ناحیه اشباع قرار می دهند. در نزدیکی ناحیه اشباع مشخصه تقویت کننده غیرخطی می باشد و باعث ایجاد اغتشاش در سیگنال عبوری می گردد که این اغتشاش آشکارسازی سیگنال در گیرنده را دچار مشکل می نماید و در نتیجه منجر به افزایش BER می گردد و همچنین اغتشاش، طیف سیگنال را گسترده می کند که باعث ایجاد تداخل در کانال های مجاور می گردد. در یک لینک DVB-RCS یک تقویت کننده TWTA در سمت فرستنده و یک TWTA در ماهواره هست که هر دو این تقویت کننده ها به دلایلی که در بالا ذکر گردید، در ناحیه اشباع خود کار می کنند.
در سال های اخیر به دلیل اهمیت توان مصرفی و پهنای باند در لینک های ماهواره ای برای برقراری ارتباط و ارائه سرویس، تحقیقات زیادی در زمینه خطی سازی به مقصود افزایش راندمان کاری تقویت کننده های توان صورت گرفته می باشد که نتایج تحقیقات در مقالات و تزهای دانشجویی ارائه گردیده می باشد. از طرفی تغییر کاربری DVB-RCS از پخش تلویزیونی به ارائه سرویس های ارتباطی و تعاملی ماهواره ای صورت گرفته می باشد و وجود دو تقویت کننده توان بالا TWTA در لینک های DVB-RCS که در نزدیکی ناحیه اشباع کار می کنند، لزوم بکارگیری خطی ساز در این لینک ها را مشخص می کند. اقدام خطی سازی در ایستگاه زمینی فرستنده یا در ماهواره قابل انجام می باشد. خطی سازی در ماهواره هزینه زیادی در بردارد اما خطی سازی در سمت فرستنده، علاوه بر ارزان تر بودن قابلیت توسعه نیز دارد. با بهره گیری از کانال برگشتی در لینک های DVB-RCS می توان عملکرد خطی ساز فرستنده را اصلاح نمود. بکارگیری خطی ساز به همراه مدولاسیون های سطوح بالا در لینک های DVB-RCS کار نوینی می باشد و کار مشابهی تاکنون انجام نگرفته می باشد. خطی ساز پیش اعوجاج به علت سادگی در پیاده سازی، عدم محدودیت در پهنای باند، تنظیمات راحت و قابلیت کار در نزدیکی ناحیه اشباع، بیشتر مورد توجه می باشد. خطی ساز پیش اعوجاج PD یک مشخصه غیرخطی تولید می کند که تابع معکوس مشخصه انتقال دامنه و فاز تقویت کننده می باشد و مشخصه کلی حاصل از به هم بسته شدن تقویت کننده و خطی ساز خطی می باشد.
در این گزارش بعد از یک مقدمه کوتاه در فصل اول به معرفی شبکه DVB-RCS و چگونگی طراحی آن پرداخته می گردد. در همین راستا ویژگی های تکنیکی شبکه DVB-RCS آورده می گردد و اندازه بهبود ایجاد شده از بکارگیری مدولاسیون وفقی و چگونگی طراحی و تخصیص ظرفیت در این شبکه ها اظهار می گردد. بکارگیری ویژگی مدولاسیون و کدینگ وفقی امکان حذف حاشیه اضافه در نظر گرفته شده برای شرایط آب و هوایی بد را ایجاد می کند پس باعث کاهش توان و هزینه سرویس می گردد. حال برای بکارگیری تقویت کننده توان در ناحیه اشباع با مدولاسیون مرتبه بالا در شبکه های DVB-RCS نیاز به مطالعه اثرات غیرخطی تقویت کننده می باشد پس در فصل سوم به مطالعه ویژگی های غیرخطی تقویت کننده توان بالای  TWTA، ارائه مدل برای مدل کردن اثرات غیرخطی و همچنین چگونگی طراحی خطی سازی به روش پیش اعوجاج پرداخته می گردد. همانطور که می دانیم خطی ساز پیش اعوجاج تابع معکوس هم از نظر فاز و هم از نظر دامنه تابع معکوس تقویت کننده توان می باشد. پس زیر سیستمی برای محاسبه تابع معکوس تقویت کننده پیاده سازی شده و به هریک از سمبل های داده قبل از عبور تقویت کننده اعمال می گردد و نتایج حاصل از بکارگیری خطی ساز به روش پیش اعوجاج در ادامه در فصل چهارم آورده می گردد. برای شبیه سازی تقویت کننده و خطی ساز با روش پیش اعوجاج و مطالعه اندازه بهبود ایجاد شده در عملکرد تقویت کننده از نرم افزار Matalb/Simulink بهره گیری گردید. برای شبیه سازی و مطالعه عملکرد این نوع خطی ساز در مدولاسیون های سطوح بالا آغاز بلوک طراحی شده در یک لینک با مشخص های، یک لینک DVB-RCS با مدولاسیون 32QAM و 64QAM با نرخ های مختلف کدینگ کانولوشنال به کار گرفته گردید و اندازه بهبود ایجاد شده از بکارگیری خطی ساز در BER، منظومه سیگنال، طیف توان و دیاگرام چشمی محاسبه گردید. زیرا هدف بکارگیری این بلوک خطی ساز در لینک DVB-RCS با مدولاسیون و کدینگ وفقی می باشد پس بلوک خطی ساز طراحی شده در یک شبکه DVB-RCS با روش دسترسی TDMA با ده ایستگاه فرستنده، ده ایستگاه گیرنده و یک هاب به کار گرفته گردید و اندازه بهبود از بکارگیری خطی ساز در گذردهی شبکه محاسبه گردید. در پایان به جمع بندی و ارائه پیشنهاد برای ادامه کار در فصل پنجم پرداخته گردید.
تعداد صفحه : 88
قیمت : 14700 تومان

 

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   پایان نامه ارشد برق الکترونیک: بهبود کیفیت از طریق ویژگی های استخراج شده

***

—-

پشتیبانی سایت :
****    serderehi@gmail.com

دسته‌ها: مهندسی برق