Tez Arşivi

Tez aramanızı kolaylaştıracak arama motoru. Yazar, danışman, başlık ve özete göre tezleri arayabilirsiniz.


Orta Doğu Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü

A reduced complexity Ungerboeck type receiver for multi-code signaling in dispersive channels

Dağıtıcı kanallarda çok kodlu sinyalleşme için düşük karmaşıklıklı Ungerboeck tipinde alıcı yapıları

Teze Git (tez.yok.gov.tr)

Bu tezin tam metni bu sitede bulunmamaktadır. Teze erişmek için tıklayın. Eğer tez bulunamazsa, YÖK Tez Merkezi tarama bölümünde 384968 tez numarasıyla arayabilirsiniz.

Özet:

The main aim in this thesis is to propose multiple signaling waveforms (multi-code) based yet spectrally efficient modulation schemes and competent receiver architectures realizing soft-input-soft-output (SISO) detection. We search for generic suboptimal receiver architectures for Multi-Code Signaling (MCS), which can be represented as selection of one out of M waveforms per signaling interval. The proposed receiver architectures exhibit almost optimal performance at significantly reduced complexity in highly dispersive channels. First, an efficient reduced complexity implementation of the Ungerboeck type Maximum a Posteriori (MAP) receiver, directly operating on unwhitened channel matched filter and code matched filter outputs, is proposed for MCS by forming the factor graph (FG) and sum-product algorithm (SPA) framework. The proposed MAP receiver, generating the a posteriori probabilities by bidirectional reduced state sequence estimation (RSSE) recursions, is substantiated with symbol rate bidirectional decision feedback based on surviving paths in order to eliminate the post- and pre-cursor inter-symbol interference (ISI) as well as multi-code interference due to the non-ideal properties of the signaling waveforms and multipath channel. Second, we extend the proposed Ungerboeck receiver to be exploited in multiple access channel by unifying the bidirectional RSSE applied to each user and the mitigation of multi-user interference fulfilled by the SPA based on the obtained Ungerboeck type FG, resulting in linear complexity in the number of interfering users. Finally, error probability analysis, which provides significant insight on the success of the proposed reduced state Ungerboeck receivers in case of uncoded MCS transmission, and the packet error rate analysis based on the random coding approach that determines the cutoff rate for coded transmission are provided. These analyses help the designer determine system parameters and open up new possibilities for a performance enhancement of reduced complexity Ungerboeck receivers via a proper selection of a modulation scheme for the general class of MCS especially in long ISI channels. To sum up, the proposed receiver architectures here confirms, compares many previous works, and complements reduced complexity Ungerboeck structure by changing several system parameters generalized to MCS format with the help of the developed analytical tools.

Summary:

Bu tezdeki temel amaç, çok kodlu işaretleşme kullanılarak görünge verimliliğinin emsal sistemlere göre arttırıldığı kipleme yöntemleri ile, bu yöntemlere uygun etkili yumuşak-girdili-yumuşak-çıktılı (SISO) sezim işlemini gerçekleştiren alıcı yapılarının ortaya konmasıdır. Genel olarak her bir işaretleşme aralığında M adet dalga biçiminden birinin seçilip gönderildiği genel bir çok-kodlu işaretleşme (MCS) için en iyi altı alıcı yapıları araştırılmaktadır. Önerilen alıcıların, oldukça dağıtıcı kanallarda bile en iyiye çok yakın bir başarımı, çok düşük karmaşıklıkta sergiledikleri görülmektedir. İlk olarak, çok-kodlu işaretleşme için beyazlaştırıcı süzgece gerek duymayan, kanal uyumlu süzgeç ve kod uyumlu süzgeç çıkışları üzerinde doğrudan çalışan, Ungerboeck tipinde bir en büyük sonsal (MAP) alıcısı, faktör çizge (FG) ve toplam-çarpım algoritması (SPA) kullanılarak MCS için düşük karmaşıklıkta ve etkin bir biçimde gerçeklenmiştir. Sonsal olasılıkları ileri ve geri yönlü çalışan indirgenmiş durumlu dizi kestirimiyle (RSSE) hesaplayan MAP alıcısı, kullanılan dalga biçimlerinin ideal olmayan ilinti özellikleri ve çok yollu kanal sebebiyle ortaya çıkan semboller arası girişim (ISI) ile çok kodlu girişim etkilerini ise, algoritmanın silinmeyip sona kalan izleri üzerinden çift yönlü karar geribeslemesi kullanarak ortadan kaldırmaktadır. İkinci olarak, önerilen Ungerboeck alıcı yapısı çoklu erişim kanalı için genişletilerek, her bir kullanıcı için çift yönlü RSSE ve çok kullanıcılı girişim etkilerinin giderilmesinin, Ungerboeck tipinde FG modeli üzerinden SPA ile birleştirilmesiyle gerçeklenmiş ve kullanıcı sayısı ile doğrusal artan bir karmaşıklık elde edilmiştir. Son olarak, çok-kodlu işaretleşme için önerilen Ungerboeck tipli alıcı yapılarının başarımları hakkında önemli bir kavrayış sağlayan hata olasılığı analizleri MCS iletimi için gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, rastgele kodlama yöntemine dayalı kesme hızını belirleyen paket hata olasılığına ait analitik ifadeler elde edilmiştir. Bu analizler, özellikle semboller arası girişimi uzun kanallarda genel MCS tabanlı iletim için, karmaşıklığı düşük ve etkin bir Ungerboeck MAP alıcısına ait sistem parametrelerinin belirlenmesi ve başarım iyileştirilmesine dönük, tasarımcıya yardımcı önemli bir araç olarak ortaya çıkmaktadır. Özetlemek gerekirse, geliştirilen analitik araçların kullanılmasıyla birlikte MCS formatına genelleştirilmiş sistem parametreleri değiştirilerek, önerilen alıcı yapıları, literatürde yer alan birçok çalışmayı doğrulamakta, kıyaslamakta ve düşük karmaşıklıkta Ungerboeck alıcısının gerçeklenmesini tamamlamaktadırlar.