تخمين كانال و سنكرون سازي مشترك به كمك پايلوت هاي وفقي در سيستم OFDM
دانشکده فنی و مهندسی رسانه
کارشناسی ارشد- مهندسی برق (گرایش مخابرات سیستم)
محمدعلی سبقتی
محمدبهدادفر
فربد رزازی
------
------
1403-07-25
چکیده پایان نامه در سيستمهاي مخابراتي بيسيم، سنكرونسازي زماني، سنكرونسازي فركانسي و تخمين كانال از اهمّيّت بسياري برخوردار هستند و در بهبود عملكرد كلي سيستم تأثير بسزايي دارند. در سيستمهاي مخابراتي مبتنيبر OFDM تحت تأثير كانالهاي محوشوندهي چندمسيره در حضور اثر داپلر، آفستهاي زماني و فركانسي به صورت همزمان وجود دارند و داراي ارتباط تنگاتنگي با يكديگر هستند. ارتباط بين سنكرونسازي و تخمين كانال متقابل است؛ به اين صورت كه خطاي سنكرونسازي، باعث افت عملكرد تخمين كانال ميشود، و از طرفي ديگر تخمين صحيح كانال ميتواند باعث بهبود عملكرد سنكرونسازي شود. با وجود ارتباط متقابل بين تخمين كانال و سنكرونسازي، اگر تخمين پاسخ كانال و تخمين آفستها به طور مشترك با يكديگر و در همتنيده بدست آيند، دقّت عمليات تخمين افزايش پيدا ميكند. ولي مشكل اين رويكرد پيچيدگي محاسباتي بالاي عمليات سنكرونسازي در كنار عمليات تخمين كانال و افت عملكرد سيستم در زمان حضور همزمان آفستهاي زماني و فركانسي است. در اين پاياننامه، دو ايده براي برطرف كردن مشكلات بيان شده بهكار گرفته ميشود. ايدهي اول استفاده از دو شبكهي عصبي عميق مجزّا براي انجام مشترك عمليات سنكرونسازي زماني و فركانسي از روي حداقل تعداد پايلوتهاي دريافتي در گيرندهي يك سيستم OFDM است. اين دو شبكهي عصبي در واقع رابطي ميان پاسخ كانال و پارامترهاي سنكرونسازي هستند كه از ارتباط و همبستگي ميان اين پارامترها استفاده ميكنند. ايدهي دوم استفاده از پايلوتهاي وفقي براي انجام عمليات تخمين كانال است. وفقي كردن آرايش پايلوت، سربار پايلوت را كاهش ميدهد، كه هم موجب افزايش نرخ داده است و هم بُعد بردار مجهول را براي تخمين كانال كاهش ميدهد، كه در نهايت منجر به كاهش زمان عمليات تخمين كانال ميشود. نتايج حاصل از پيادهسازي اين دو ايده با معيارهاي كمي شامل خطاي ميانگين مربعات در تخمين كانال و تخمين آفست فركانس، دقّت سنكرونسازي زماني، نرخ خطاي بيت برحسب SNR بر بيت و ميزان اختصاص زيرحاملها به پايلوت (درصد سربار پايلوت) بررسي ميگردد. هدف اصلي، بهبود عمليات سنكرونسازي و تخمين كانال و كاهش احتمال خطا با درصد سربار پايلوت يكسان، يا دستيابي به همان عملكرد بهازاي درصد سربار پايلوت كمتر است.