14268

14268

تحليل و بهينه سازي شكل دهي طيف توان سيگنال هاي فراپهن باند

دكتري تخصصي

مخابرات سيستم

اسفند 1393

اسفند 1393

دكتر ابوالفضل فلاحتي

برق

چكيده يكي از عمده¬ترين موانعي كه همزيستي سيستمهاي فراپهن باند با ساير سيستمهاي مخابراتي را با چالش روبرو مي¬كند پيدايش خطوط گسسته طيفي در سراسر پهناي باند، عمدتاً ناشي از خواص تناوب سيگنال¬هاي فراپهن باند، در اين تكنولوژي نوپاست. غالب راه¬حل¬هاي پيشنهادي براي حذف اين خطوط نامطلوب، خود به نوعي تشديد¬كننده مشكلات همزماني رايج در اين سيستم¬ها بوده است. با اين ديدگاه، يك مدل سيگنال جامع به گونه¬اي پيشنهاد مي¬شود كه در آن در يك سيمبل ارسالي برخلاف طرح مدولاسيون مرجع ارسالي، تنها از يك پالس مرجع به نام پالس مرجع مبتني بر مشخصات آماري داده بهره گرفته ¬شود. به اين ترتيب نه تنها خواص خود-سنكرون¬سازي گيرنده آن را به همراه دارد بلكه با حداقل تعداد پالس¬هاي سرباره (مرجع) از خواص غيريكنواختي توزيع ضرايب پالس در اين مدولاسيون كاسته و در نتيجه مطابق با نتايج به دست آمده مي¬تواند از ميزان محدوده نوسان خطوط طيفي نامطلوب تا حدود 25.42dBm بكاهد. در اين رساله فرض بر آن است كه سيگنال¬هاي مرجع متوالي ضرايب متقارن بهينه¬شده¬اي را تجربه كنند كه اين ضرايب از طريق تعريف يك مساله بهينه سازي بدست مي¬آيند. در ادامه با توجه به توانايي¬هاي قابل توجه مدل سيگنال پيشنهادي در مهار و تضعيف خطوط گسسته طيفي و ملاحظات پيش¬بيني شده در موارد حضور تداخل¬گرهاي باند باريك، امكان افزايش قدرت كنترل روي باند فركانسي و انعطاف¬پذيري طيفي در سيستم¬هاي فراپهن¬باند چند بانده مبتني بر پالس نيز فراهم مي¬شود. به عبارت ديگر با اتخاذ يك سياست بهينه طيفي علاوه بر مديريت و كنترل بهتر باند فركانسي مي¬توان تا حدودي نگراني هاي موجود درباره اثرات تداخل را برطرف كرد. با اين توضيحات، ضمن تعريف يك مدل فركانسي مناسب براي سيستم¬هاي فراپهن¬باند چندبانده پالسي مبتني بر مدل سيگنال پيشنهادي، گيرنده¬هاي بهينه و زيربهينه منطبق بر ويژگي¬هاي تعريف شده نيز مطرح مي¬شوند. بر اين اساس در ميان گيرنده¬هاي پيشنهادي، تقريباً بهترين عملكرد به دو ساختار گيرنده بهينه ODSRRR،ODSRLR و گيرنده زيربهينه SDSRRR مربوط مي¬شود كه از اين ميان گيرنده زيربهينه SDSRRR با ساده¬ترين ساختار ممكن، بهترين انتخاب خواهد بود. ميزان بهبود عملكرد با توجه به نتايج بدست آمده براي گيرنده همبسته¬ساز پيشنهادي (DSRCCR) نيز در مدهاي كاري يك تا سه در مقايسه با گيرنده همبسته¬ساز متداول مبتني بر مدولاسيون TR (CTRCCR) به ترتيب در حدود 1.9dB، 3.2dB و 3.9dB بازاي احتمال خطاي 001/0 مي¬باشد. با پيشنهاد يك مدل راديو شناختگر مبتني بر مدل سيگنال پيشنهادي و الگوريتم يادگيري فازي-كيو علاوه بر مديريت طيف توان، ميزان پاداش تجميعي به طرز چشمگيري در مقايسه با مدل راديو شناختگر مبتني بر مدل سيگنال متداول و الگوريتم يادگيري كيو در بهترين حالت 158 واحد افزايش مي¬يابد. همچنين كارايي مدل سيگنال پيشنهادي در بهبود مشخصات طيفي سيستم¬هاي متداول مانند سيستم¬هاي فراپهن¬باند زمان-معكوس بر طبق نتايج شبيه¬سازي قابل ملاحظه است. واژه‌هاي كليدي: سيگنال فراپهن باند، ماسك طيف توان، تداخل متقابل، خطوط طيفي، ساختار گيرنده، عملكرد سيستم.