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

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

“M.Sc” پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی برق – مخابرات

عنوان:

مطالعه و شبیه سازی الگوریتم های سنکرونیزاسیون در سیستم های OFDM

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
انتشار چند مسیره از مهمترین عوامل محدود کننده ارسال اطلاعات با نرخ بیت بالاست. OFDM یکی از مناسبترین تکنیک های ارسال با نرخ بیت بالا از طریق کانال های انتخابگر فرکانسی می باشد که با تقسیم سمبل های ارسالی بین چندین زیر حامل وارسال همزمان آنها در مقابله با انتشار چند مسیره بسیار مقاوم وکاراست. با رشد روز افزون سیستم های پرظرفیت، کاربردهای این تکنیک روز به روز افزایش می یابد. با این حال روش OFDM مشکلاتی از قبیل حساسسیت به خطاهای همزمانی فرکانسی و زمانی و نویز فاز و بزرگی نسبت حداکثرتوان به توان متوسط (PAPR) را نیز به همراه دارد.
سنکرونیزاسیون مهمترین موضوع در تمام سیستمهای مخابرات دیجیتال خصوصاً در سیستم های OFDM می باشد. خطاهای سنکرونیزاسیون نه تنها باعث تداخل بین سمبلها (ISI) می گردد بلکه باعث تداخل بین حاملها (ICI) نیز می گردد. در این پروژه آغاز به معرفی سیستم OFDM می پردازیم سپس معضلات عدم همزمانی در OFDM و انواع سنکرونیزاسیون در OFDM را اظهار می کنیم. در نهایت به مطالعه و شبیه سازی الگوریتم تخمین همزمانی سمبل بااستفاده از پیشوند تناوبی می پردازیم و بعد الگوریتم تخمین همزمانی سمبل با بهره گیری از سمبل آموزشی ویژه را شبیه سازی می کنیم. برای این کار آغاز به معرفی یک متریک زمانی برای سمبل آموزشی ویژه می پردازیم و با بهره گیری از آن نقطه شروع سمبل OFDM را به دست می آوریم. سپس با اصلاح متریک زمانی که منجر به تعریف متریک زمانی دوم می گردد سطح نامشخص تخمین انحراف زمانی را کاهش می دهیم. همچنین عملکرد بهتر روش سنکرونیزاسیون زمانی دوم نسبت به روش اول با نمودارهای BER و SER برحسب SNR های مختلف مطالعه شده می باشد.
مقدمه
دورنمای مخابرات نایل شدن به تکنیک هایی می باشد که نرخ انتقال بالای اطلاعات را در محیط های مختلف بی سیم فراهم آورد. این محیط ها می توانند شامل مشخصه های چند مسیرگی، فیدینگ، نویز جمع شونده، و بالاخره تغییرات زمانی کانال و یا به تعبیری شیفت داپلر باشند. امواج الکترومغناطیسی با مشخصه های مناسب انتشار در فضا، امکان ایجاد ارتباط بی سیم را تا مسافتهای چندین کیلومتری با سرعت و پهنای باند مختلف فراهم می کنند. سیستمهای پخش گسترده رادیویی و تلویزیونی با برد بالا نمونه هایی از کاربرد چنین سیستم هایی هستند. نسل اول سیستمهای بی سیم (بخصوص مخابرات سیار) تا سال 1990، به مقصود ایجاد ارتباط صوتی و ارسال داده با حداکثر نرخ بیت 2.4kbps بهره گیری می گردید. درچند سال اخیر مخابرات بی سیم رشد چشم گیری داشته می باشد. نرخ رو به رشد فناوریهای تلفنهای سیار، شبکه های WLAN و اینترنت موجب افزایش تقاضا جهت کسب ظرفیت بالا در شبکه های بی سیم گشته می باشد. در حال حاضر اکثر سیستم های WLAN از استاندارد IEEE802.11 بهره گیری می کنند که حداکثر نرخ داده ای به اندازه 11Mbps را ارائه می دهند. استاندارد های جدیدتر WLAN مثل IEEE 802.11.a که مبتنی بر فناوری OFDM هستند نرخ داده های بالاتر از 54Mbps را طرفداری می کنند. درآینده نه چندان دور سیستم های WLAN به پهنای باندی بیشتر از 100Mbps نیازمند خواهند بود. پس اصلاح طیفی و افزایش ظرفیت داده در سیستم های OFDM در کاربردهای WLAN بسیار با اهمیت می باشد. همگرایی سرویس های دسترسی به اینترنت و فناوری مخابرات سیار با کاربردهای چند رسانه ای صوت و تصویر کیفیت بالا در آینده نزدیک دیده می گردد. مخابرات سیار نسل دوم (2G) مانند GSM سرعت های خیلی پایینی برای ارسال داده (9.6 – 14.4 kbps) فراهم آورده و هزینه بالایی در بر دارند که در نتیجه، سودمندی این سرویس را کاهش می دهد. هدف مخابرات سیار نسل سوم و چهارم فراهم آوردن محدوده وسیعی از سرویس ها با نرخ داده بالا از قبیل ارائه سرویس های صوتی و تصویری باکیفیت بالا روی مخابرات سیار ، تلفن های تصویری و دسترسی پرسرعت به اینترنت می باشد. سیستم های مخابرات سیار نسل سوم (3G) مانند UMTS نرخ داده بالاتری (64kbps-2Mbps) نسبت به  مخابرات سیار های نسل دوم مانند IS-95 و GSM ارائه می دهند. همچنین سیستم مخابرات سیار نسل دوم فقط جهت سرویس های صوتی مقصود شده می باشد در حالی که سیستم مخابرات سیار نسل سوم به سرویس های داده علاوه بر صوت تمایل دارد. سیستم مخابرات سیار نسل سوم از W-CDMA به عنوان روش مدولاسیون بهره گیری می کند. این مدولاسیون مقاومت خوبی در برابر اثرات چند مسیری داشته و همچنین نرخ داده انعطاف پذیر و راندمان طیف بالائی را داراست. نرخ داده بالاتر سبب ایجاد سرویس های جدیدتر از قبیل ارتباط بی سیم کامپیوترها، گزارش گیری از راه دور، دوربین های بی سیم مبتنی بر web و سیستم های هدایتگر اتومبیل روی اتصال همیشگی شبکه، شده می باشد.
تقاضای بهره گیری از طیف رادیویی به شدت در حال افزایش می باشد و سیستم های مخابرات سیار زمینی فقط یکی از چند کاربرد رقیب برای پهنای باند مقتضی هستند. این کاربردها نیازمند بودند که سیستم رادیویی مربوطه به صورت مطمئن محیط های با دید غیرمستقیم (NLOS) با فاصله انتشار 0.5-30Km و سرعتی حدود 100km/hr یا بیشتر را طرفداری کند و چنانچه در فرکانسی بالای فرکانس مربوطه اقدام گردد افت مسیر زیادی خواهیم داشت و همچنین شیفت داپلر بالاتر، در سرعت های بالا نیز اضافه خواهد گردید. از محدودیت های مهم سیستم مخابرات سیار نسل سوم ارائه سرویس با نرخ بیت بالا اما با هزینه بالاست.
OFDM کاندیدای لایه فیزیکی سیستمهای مخابرات سیار نسل چهارم (4G) می باشد. در حال حاضر تحقیقات زیادی روی سیستمهای مخابرات سیار نسل چهارم در حال انجام می باشد. این سیستمها احتمالاً بین سال های 2008 – 2012 گسترش خواهند پیدا نمود و جایگزین نسل سوم خواهند گردید. تا به حال تعداد کمی از اهداف شبکه های نسل چهارم چاپ گردیده می باشد گرچه کاربردها و قابلیت های نسل سوم را گسترش خواهند داد و دسترسی جهانی بهبود یافته ای را ارائه خواهند داد. کاربردهای شبکه های نسل چهارم مثل  4 – HDTV (Mbps 20 و شبکه های بی سیم کامپیوتری (1 – 100 Mbps) می باشد. البته جهت پوشش دادن این سرویس ها بایستی هزینه های سرویس دهی نسبت به نسل سوم کاهش یابد. علاوه بر نرخ داده بالا بایستی کیفیت سرویس دهی (QoS) بالا نیز نسبت به سیستم های سلولی رایج انجام گردد. در سیستم های سلولی نسل سوم این درصد بین 90 – 95 درصد پوشش می باشد یعنی ارتباط شبکه می تواند روی 90 – 95 درصد سطح سلول حاصل گردد. این مقدار برای شبکه های WLAN کافی نیست. برای شبکه های نسل چهارم این درصد به محدوده 99/5 – 98 رسیده می باشد. جهت دستیابی به این سطح از سرویس دهی نیازمندیم تا سیستم مخابراتی بسیار منعطف و انطباق پذیر باشد. در بسیاری از کاربردها، حفظ اتصال شبکه از دستیابی به نرخ داده واقعی، مهمتر می باشد. هرچند محیط انتقال در بهترین شرایط می تواند تا نرخ بیتهای 20Mbps را طرفداری کند اما اگر مسیر انتقال خیلی ضعیف باشد، برای مثال در یک زیر زمین از ساختمان، جهت حفظ و پایداری لینک بایستی نرخ داده کاهش یابد. بنابر این برای شرایط حساس و محدود، نرخ داده ممکن می باشد تا 1kbps هم کاهش یابد. به عنوان یک پیشنهاد جهت کاربردهایی که نیازمند نرخ داده ثابت هستند کیفیت سرویس دهی می تواند توسط تخصیص منابع اضافی به کاربران در ازای مسیر انتقال ضعیف اصلاح گردد. به گونه کلی برای شبکه های بی سیم پرظرفیت یک گزینه بسیار مناسب، مدولاسیون چند حاملی و به ویژه تکنیک تقسیم فرکانسی متعامد OFDM می باشد.
تعداد صفحه : 148
قیمت : 14700 تومان

 

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   پایان نامه برق دانشگاه علم وصنعت - فیلتر تطبیقی و کاربرد آن حذف نویز در سیگنال های ECG

***

—-

پشتیبانی سایت :       

****         serderehi@gmail.com

دسته‌ها: مهندسی برق

دیدگاهتان را بنویسید