آنالیز کانال های مخابرات باندوسیع خطوط قدرت با تکنیک sc-fde

پایان نامه
چکیده

مخابرات خطوط قدرت (plc) تکنولوژی استفاده از شبکه قدرت به منظور ارائه و فراهم آوردن سرویس های مختلف مخابراتی است. گستردگی و ضریب نفوذ بالای شبکه برق در سطح جهان، دسترسی آسان به آن و عدم نیاز به سیم کشی و نصب ساختار جدید مهم ترین عوامل روی آوری به استفاده از این تکنولوژی می باشند. سیستم های plc باندوسیع امروزی که معطوف به بخش ولتاژ پایین شبکه قدرت می باشند، جهت غلبه بر محدودیت های این کانال نظیر انتشار چندمسیره سیگنال و نویز ضربه ای از تکنیک ofdm استفاده می کنند. این رساله مبتنی بر پیشنهاد ارسال بلوکی تک حامل با ترازش حوزه فرکانس (sc-fde) برای سیستم های plc باندوسیع است. زیرا تکنیک sc-fde ضمن داشتن احتمال خطا و پیچیدگی مشابه با مدولاسیون ofdm، توانایی مرتفع کردن محدویت های ofdm را نیز دارا می باشد و می تواند به عنوان یک گزینه مناسب برای سیستم های plc باندوسیع مطرح شود. بنابراین در این رساله عملکرد سیستم های plc باندوسیع مبتنی بر تکنیک sc-fde از منظر نظریه های اطلاعات و مخابرات تحلیل می شود. از منظر نظریه اطلاعات، سیستم های plc باندوسیع مبتنی بر تکنیک های sc-fde و ofdm در حضور نویز ضربه ای مورد تحلیل ظرفیت قرار می گیرند. این تحلیل شامل دو قسمت است که قسمت اول آن در حضور یک فرستنده و یک گیرنده انجام می پذیرد و در قسمت دوم فرض می شود که یک ترمینال رله بین فرستنده و گیرنده وجود دارد. برای قسمت اول این آنالیز، ابتدا مدل سیگنال این سیستم ها در حضور نویز ضربه ای برنولی-نرمال فرمول بندی می شود و سپس تحلیل ظرفیت با محاسبه بهترین کران های آنتروپی برای نویز غیرنرمال کانال، کران های ظرفیت کانال و ظرفیت کانال در یک شرایط خاص ارائه می شود. در قسمت دوم نیز ابتدا مدل سیگنال کانال رله plc با فرض همبستگی نویز در ترمینال های رله و گیرنده ارائه می شود و سپس برای اولین بار کران های عمومی ظرفیت این کانال محاسبه می شود. علاوه بر این اثبات می شود که این کران ها در دو حالت خاص نازل و نازل معکوس بر هم منطبق و منجر به ظرفیت می شوند. ضمنا کارایی تحلیل های انجام پذیرفته با ارائه شبیه سازی های مربوطه در کانال های باندوسیع plc داخل خانه نشان داده می شود که نتایج این شبیه سازی ها موید نقش موثر ترمینال رله در افزایش ظرفیت این کانال ها است. از منظر نظریه مخابرات، به منظور بهره برداری همزمان از مزایای تکنیک های sc-fde و mimo، ترکیب sc-fde با روش های تنوع فضایی در سیستم های mimo-plc مورد توجه قرار می گیرد و در این راستا ساختارهایی جدید برای ترکیب تکنیک sc-fde با کدهای بلوکی فضایی-زمانی متعامد و شبه متعامد ارائه می شود که قابلیت دستیابی همزمان به بهره تنوع فضایی و چندمسیره را دارا می باشند و قابل استفاده در هر کانال با از رمق افتادگی فرکانس و آغشته به نویز ضربه ای از جمله کانال های plc می باشند. عملکرد این ساختارهای جدید برای سناریوهای مختلف کانال و نویز شبیه سازی می شود و نشان داده می شود که ترکیب تکنیک sc-fde با روش های تنوع فضایی در کانال های plc باندوسیع داخل خانه و خارج خانه بهبود قابل ملاحظه احتمال خطای سیستم را به همراه دارد. علاوه بر این، با انجام شبیه سازی های مربوطه نشان داده می شود که این ساختارهای پیشنهادی قابلیت دستیابی به احتمال خطای مشابه و حتی بهتر نسبت مدولاسیون ofdm را در سیستم های mimo-plc فراهم می آورند، این در حالی است که این ساختارها به صورت ذاتی از معایب ساختارهای mimo-ofdm برخوردار نیستند.

منابع مشابه

Subcarrier Combining for Analog SC-FDE

Abstract Recently, we proposed analog single-carrier transmission with frequency-domain equalization (analog SC-FDE) in order to improve performance of analog signal transmission. Analog SC-FDE signal spectrum has a complex conjugate relation between lower sideband (LSB) and upper sideband (USB) since analog signal is real-valued. Exploiting this property, the LSB and USB subcarriers can be com...

متن کامل

Duobinary Partial Response Filtered SC-FDE

Abstract— Frequency-domain equalization (FDE) based on minimum mean square error (MMSE) criterion significantly improves the bit error rate (BER) performance of single-carrier (SC) transmission by suppressing the channel frequencyselectivity. Partial response (PR) filtering, e.g., duobinary PR filtering, achieves higher spectral efficiency by permitting certain amount of inter-symbol interferen...

متن کامل

An improvement in Transmit Diversity for MIMO SC-FDE

-Single-Carrier Frequency Domain Equalizer (SCFDE) scheme has several advantages than multi-carrier scheme OFDM. SC-FDE avoids all the drawbacks of OFDM. This paper analyzes the diversity gain of multi-input-multi-output (MIMO) SCFDE in frequency selective channels. This paper fully analyzes the Alamouti signaling scheme under linear equalizers such as Zeroforcing (ZF) and MMSE equalizers. The ...

متن کامل

Turbo Coded OFDM / SC-FDE Techniques for MIMO BFWA Channels

Broadband fixed wireless access (BFWA) is an ideal solution for providing high data rate communications where traditional landlines are either unavailable or too costly to be installed. However, the performance of BFWA systems has not been adequately characterized in the open literature. Consequently, in this paper we consider a number of alternative techniques to achieve high performance in th...

متن کامل

Frequency Offset Tracking Scheme for SC-FDE Systems

In this paper, we propose a new residual frequency offset tracking scheme for a SC-FDE(Single Carrier – Frequency Domain Equalizer) with frequency domain pilots. The SC-FDE system is a field that gathers more and more interests for the modulation scheme of a broadband wireless service. In the case of considering a high-speed data transmission in a multi-path fading channel, a conventional time ...

متن کامل

Time-Domain Selective Mapping Technique for Filtered SC-FDE

Abstract Transmit filtering, transmit equalization, precoding, or power allocation possibly increases the peak-to-average power ratio (PAPR) of transmit single-carrier (SC) signal due to change in frequency-domain spectrum. Recently, we proposed a frequency-domain based selective mapping (FD-SLM) for suppressing the increased PAPR introduced by the transmit frequency-domain equalization (Tx-FDE...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی

کلمات کلیدی

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023