dc.contributor.advisor | Aktaş, Emre | |
dc.contributor.author | Kılınç, Nurullah | |
dc.date.accessioned | 2018-12-26T10:34:12Z | |
dc.date.issued | 2018 | |
dc.date.submitted | 2018-09-28 | |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11655/5516 | |
dc.description.abstract | The aim of the thesis is to design channel synchronization and estimation method on FPGA for wireless communication between high speed air vehicles. In air-to-air wireless communication, the channel is exposed to high doppler and delay propagation. These values are increasing in high altitude aircraft. High latency propagation increases the number of multi-path components in the channel and as a result the complexity of the channel synchronization and estimation method increases. As a result of high doppler, the channel changes rapidly and the pilot symbols that can be used for estimation in the fast changing channel are reduced. For these problems, f-OFDM offers a good solution. With this method the band is divided into subbands and the symbol duration increases. Increasing the symbol duration reduces the destructive effect of the multi-path components. In-band noise is reduced in subbands and channel estimation, synchronization, and symbol detection processes become more robust.
f-OFDM modulation is recommended for high-speed aircrafts and the band is subdivided into same subband.
Although each subband is unrelated, the physical environment for the subband channels is common. Therefore, it can be said that it has similar channel characteristics between subbands. Symbol timing should be done very well in the OFDM system. Failure to perform symbol timing causes problems such as the loss of orthogonality, carriers and inter-symbol interference between the sub-channels.
The same problems apply in the f-OFDM system. In the thesis, symbol time estimation periodic pilot symbols for f-OFDM are proposed. A common pilot sequence is used for each subband and the timing error from the channel in each subband is equal. Accordingly, a single estimator can be used for time estimation of subbands.
%Sum of the signals from each subband is used for time estimation. At the same time, the noise is reduced and the estimation error is reduced due to the sum of %the independent noises in the subband. The correlation between the signal obtained from the sum of the subband signals and the pilot symbols is used for time %estimation.
The air-to-air wireless communication have sparse channel property like rural channel.
Sparse channel vector estimation method has been proposed suitable for f-OFDM system. This method uses the common features of the subband channels to find the position of the coefficients of the channel vector. The new method is proposed using the correlation method with the estimation of the sparse channel vector. Sufficient BER values were obtained as a result of simul | tr_TR |
dc.language.iso | tur | tr_TR |
dc.publisher | Fen Bilimleri Enstitüsü | tr_TR |
dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | tr_TR |
dc.subject | Kanal Kestirimi | |
dc.subject | Kanal Eşzamanlama | |
dc.subject | Pilot Destekli Kanal Kestirimi | |
dc.subject | Seyrek Kanal | |
dc.subject | Hava-Yer Kanal | |
dc.subject | Hava-Hava Kanal | |
dc.subject | Rician Sönümleme | |
dc.subject | Rayleigh Sönümleme | |
dc.subject | FPGA | |
dc.subject | f-OFDM Modülasyon | |
dc.subject | FMT Modülasyon | |
dc.subject | UFMC | |
dc.subject | FBMC | |
dc.title | Yüksek Mobilite Ortamında Kanal Kestirimi ve Eşzamanlama Algoritmalarının FPGA Üzerinde Tasarımı | tr_TR |
dc.type | info:eu-repo/semantics/masterThesis | tr_TR |
dc.description.ozet | Yüksek hızlı hava araçları arasında kablosuz haberleşme için kanal eşzamanlama ve kestirim yönteminin geliştirilmesi ve FPGA tasarımı tezde amaçlanmıştır. Hava-hava kablosuz haberleşmede kanal yüksek doplere ve gecikme yayılımına maruz kalmaktadır.
Yüksek irtifaya sahip hava araçlarında bu değerler artmaktadır. Yüksek gecikme yayılımı kanaldaki çokyollu bileşen sayısını artırır ve bunun sonucunda
kanal eşzamanlama ve kestirim yönteminin işlem karmaşıklığı artar. Yüksek dopler sonucu kanal hızlı değişir ve hızlı değişen kanalda kestirim için kullanılabilecek pilot semboller azalır. Bu sorunlar için f-OFDM iyi çözüm sunmaktadır. Bu yöntemle bant altbantlara bölünür ve sembol süresi artar. Sembol süresinin artması çokyollu bileşenlerin yıkıcı etkisini azaltmaktadır. Altbantlarda bant içi gürültü azalır ve kanal kestirim, eşzamanlama, sembol sezim işlemlerinin gürültüye karşı daha dayanıklı olmasını sağlar.
Yüksek hızlı hava araçları için f-OFDM modülasyonu önerilmiştir ve bant eş altbantlara bölünmüştür.
Her altbant ilişkisiz olduğu halde, altbant kanallar için fiziksel ortam ortaktır. Bundan dolayı altbantlar arasında benzer kanal özelliklerine sahip olduğu söylenebilir. OFDM sisteminde sembol zamanlaması çok iyi yapılmalıdır. Sembol zamanlamasının doğru yapılmaması alt kanallar arasında diklik kaybı, taşıyıcıları ve semboller arası girişim gibi sorunlar oluşur.
Aynı sorunlar f-OFDM sistemi için de geçerlidir. Tezde f-OFDM için sembol zaman kestirimi periyodik pilot sembolleri önerilmiştir. Her altbant için ortak pilot dizisi kullanılmıştır ve her altbantta alınan sinyalde kanaldan kaynaklanan zamanlama hatası eşittir. Buna göre altbantlar için zaman kestirimi için tek kestirimci kullanılabilir.
Hava araçları kanalı kırsal ortam kanalı gibi seyrek özellik taşır. Seyrek kanal vektörünün kestirimi için f-OFDM sistemine uygun
yöntem önerilmiştir. Bu yöntem altbant kanalların ortak özelliklerini kullanarak kanal vektörünün anlamlı olan katsayıların konumlarını bulur. Korelasyon yöntemi seyrek kanal vektörünün kestirimi ile kullanılarak yeni yöntem önerilmiştir. Monte-Carlo benzetimi ile yapılan simülasyonların sonucunda yeterli BER değerleri elde edilmiştir. Bu BER değerlerindeki hatalar kodlama ile düzeltilebilecek seviyelerdir.
Sonuç olarak FPGA ortamında gerçeklenebilecek yöntemler önerilmiştir. Geliştirilen kanal eşzamanlama ve kestirim yöntemleri f-OFDM modülasyonu ile birlikte Simulink ortamında HDL modülleri kullanılarak tasarlanmıştır. | tr_TR |
dc.contributor.department | Elektrik –Elektronik Mühendisliği | tr_TR |
dc.contributor.authorID | 10215749 | tr_TR |
dc.embargo.terms | Acik erisim | tr_TR |
dc.embargo.lift | 2018-12-26T10:34:12Z | |