مبانی نظری و پیشینه پژوهشی بهبود عملکرد سیستم¬های مخابراتی آشوبی با استفاده از مدولاسیون های چندحاملی

با سحافایل در خدمت شما هستیم با «پیشینه پژوهشی و تحقیق و مبانی نظری بهبود عملکرد سیستم¬های مخابراتی آشوبی با استفاده از مدولاسیون های چندحاملی» که بطور کامل و جامع به این مبحث پرداخته و نیاز شما را به هرگونه جستجوی بیشتری برطرف خواهد نمود.

فهرست محتوا

  مروري بر مطالعات انجام شده 

2-1 مقدمه

2-2 کارهاي انجام شده توسط ديگران

2-2-1 مطالعات انجام شده در کانال AWGN

2-2-1-1 بهبود عملکرد سیستم MC-DS/CDMA و MIMO MC-DS/CDMA  با استفاده از دنباله

گسترده آشوبی

2-2-1-2 بهبود عملکرد FM-DCSK

2-2-1-3  بهبود عملکرد سیستم   FM-DCSK UWB

2-2-1-4 عملکرد سیستم  DS/CDMA با مخابرات آشوبی

2-2-1-5  طراحی سیستم ارتباطی آشوبناک

2-2-1-6  استفاده از طیف گسترده آشوبناک درسیستم OFDM

2-2-2  کانال محوشدگی چندمسیره

2-2-2-1 بهبود عملکرد سیستم طیف گسترده چریپ با مولد آشوبی

2-2-3  کانال­های نویزی AWGN و محوشدگی چندمسیره

2-2-3-1 بهبود عملکرد سیستم­های طیف گسترده با مخابرات آشوب

2-2-3-2  طراحی سیستم ارتباطی آشوبناک

2-2-3-3  استفاده از طیف گسترده آشوبناک در سیستم OFDM

مراجع

پس از بررسی اجمالی مبانی آشوب و تاریخچه­ی کاربرد آن در ارسال داده­ها، در این  فصل به مرور مطالعات انجام شده در چند سال اخیر می­پردازیم.

2-2 کارهاي انجام شده توسط ديگران

کارهاي صورت گرفته در زمینه مخابرات آشوب، بسيار گسترده می­باشد. در این فصل از پایان­نامه، مقالات سال­های 2008 تا 2013 را مرور خواهیم کرد. مقالات را براساس کانال­های مخابراتی به سه دسته تقسیم نموده­ایم، دسته اول مقالاتی است که بر اساس کانال AWGN طراحی شده­اند، دسته دوم مبتنی بر کانال چندمسیره و دسته سوم شامل هر دو کانال می­باشند. بر حسب موضوع، مقالات منتشر شده در سال­های 2008 تا 2013 هر دسته را به چند بخش تقسیم می­نماییم.

2-2-1 مطالعات انجام شده در کانال AWGN

در کانال AWGN سیگنال داده­ها هنگام عبور از کانال به آن نویز سفید گوسی افزوده می­شود. کانالAWGN  یک کانال خطی است که در برابر محوشدگی و پراکندگی حساس نمی­باشد. این کانال یک مدل خوب برای ارتباطات بی­سیم است. خیلی از محققان در تحقیقات خود از این مدل کانال استفاده کرده­اند.

2-2-1-1 بهبود عملکرد سیستم MC-DS/CDMA و MIMO MC-DS/CDMA  با استفاده از دنباله گسترده آشوبی

در سیستم­های MC-DS/CDMA با افزایش تعداد کاربران، تداخل دسترسی چندگانهافزایش می­یابد. گیرنده این سیستم­ها در صورتی می­تواند کاربران را تشخیص دهد که همبستگی متقابل بین کد­های به کار رفته کم باشد. چنانچه این ویژگی بین کد­ها وجود نداشته باشد، سبب کاهش ظرفیت و کیفیت سیستم می­گردد. در مقاله (Nagarajan and Dananjayan, 2008) نگارجن و دنانجایان جهت کاهش تداخل دسترسی چندگانه، در پژوهشان از کد­های آشوبی استفاده نموده­اند؛ زیرا همبستگی متقابل بین کد­های آشوبی، کم می­باشد. جهت کنترل توان در سیستم MC-DS/CDMA از الگوریتم NPGP  استفاده کرده­اند.

این الگوریتم، یک ارتباط ساده میان محاسبه­گر و محیط پیرامون می­باشد. می­توان با پرسیدن یک سوال مانند درخواست یک ورودی و یا جواب دادن به یک سوال مانند ارسال خروجی، اشاره کرد. با این روش سیستم می­تواند ورودی­های خود را به­طور قطعه، قطعه پردازش کند.

این دو محقق سیستم پیشنهادی خود را به­طور جداگانه با کدهای آشوبی و کد­های والش مورد بررسی و شبیه­سازی قرار داده­اند. نتایج شبیه­سازی در شکل 2-1 آورده شده است. نتایج نشان می­دهند که تداخل در سیستم پیشنهادی با کد­های آشوبی کاهش یافته است.

در سال 2010 این دو محقق، همان مساله قبل با همان خصوصيات مذکور را اين بار با آرایه آنتن MIMO پياده­سازي نمودند. شکل 2-2 نتایج شبیه­سازی را نشان می­دهد؛ مجدداً نتایج نشان می­دهند که تداخل در سیستم پیشنهادی با کد­های آشوبی نسبت به کد­های والش کمتر شده است Nagarajan and Dananjayan, 2010)).

1 MAI

2 Nagarajan

3 Dananjayan

فهرست منابع

شعرباف تبریزی، س. و سیدین. ع.ر. ، ( 1390)و ” طراحی سیستم مخابراتی چند کاربره  مبتنی بر آشوب” ، رساله دکتری مخابرات ،  دانشگده  مهندسی دانشگاه فردوسی،  مشهد

هاشمی گلپایگانی ،  م. ر.،( 1388)، ” آشوب و کاربردهای آن در مهندسی ” ، انتشارات دانشگاه صنعتی امیرکبیر ، چاپ اول.

Thilagam, K. and  Jayanthi, K., (2012), “ Analytical Evaluation of a Hybrid Chaotic Shift Keying [CS-QCSK] in a CDMA System”, International Journal of Computer Applications, 54(15), pp 38-43.

Salih, T.A., (2010), “Performance analysis of chaotic chirp spread spectrum system in multipath environment”, J. Theoret. Appl. Info. Tech, pp 12-17.

Abdullah, H.N. and Valenzuela, A.A., (2011), “ Performance Evaluation of FM-COOK Chaotic Communication System”,  J. Signal and Information Processing,  2(3),  pp 175-177.

Singh, P., (2011), “Multi User Chaos Based DS-CDMA System Using Orthogonal Chaotic Vector”, International Conference on Electronic Systems, pp 339-342.

Nagarajan, V. and Dananjayan, P., (2010), “Performance Analysis of MIMO MC-DS/CDMA System Using Chaotic Spreading Sequence”, International Journal of Computer and Electrical Engineering, 2(2) , pp 329-333.

Stavroulakis, P. (Ed.), (2005), “Chaos applications in telecommunications”, CRC press.

Nagarajan, V. and Dananjayan, P., (2008), “ Performance Enhancement of MC-DS/CDMA System Using Chaotic Spreading Sequence”,  Journal of Theoretical & Applied Information Technology, 4(10), pp 995-1001.

Chen, L., Xu, W. and  Wang, L., (2008), “Performance of Improved FM-DCSK System based on Differential-Coding Method”, in Communications, Circuits and Systems, 2008. ICCCAS 2008, International Conference on, IEEE, pp 1224-1227.

Wang, L., Zhang, C. and Chen, G., (2008), “Performance of an SIMO FM-DCSK Communication System”, Circuits and Systems II: Express Briefs, IEEE Transactions on, 55(5), pp 457-461.

دشتي،م.، ابطحي.م و شيرواني مقدم.ش، (1384)، ” محاسبه كارآيي تكنيك دنباله مستقيم فراپهن باند در كانال هاي محوشدگي چند مسيره”، نشريه مهندسي برق و مهندسي كامپيوتر ايران، سال 3، شماره 2، ص 89-95.

Wang, L., Min, X. and Chen, G.,  (2011), “ Performance of SIMO FM-DCSK UWB System based on Chaotic Pulse Cluster Signals”,  Circuits and Systems I: Regular Papers, IEEE Transactions on, 58(9), pp 2259-2268.

Chen, S., Wang, L.  and Chen, G.,  (2011), “ Data-Aided Timing Synchronization for FM-DCSK UWB Communication Systems”,  Industrial Electronics, IEEE Transactions on, 57(5), pp 1538-1545.

Min, X., Xu, W., Wang, L. and Chen, G., (2010), “ Promising  Performance of a Frequency-Modulated Differential Chaos Shift Keying Ultra-Wideband System Under Indoor Environments”,  Communications”, IET,  4(2),  pp 125-134.

Bhat, L. and  Sudha, K., (2012), “ Performance  Analysis of Chaotic DS-CDMA With CSK Modulation”, International Journal of Mobile Network Communications & Telematics, 2(2), pp 21-30.

Palubova, H., (2010), “Chaotic Sequences in MC-CDMA Systems“, Scientific Conference of Young Researchers – FEI TU of Košice.

Hui, L. I.  and Hanyu, L. I. U., (2012), “Novel Multiple Access Scheme for CDSK Chaotic Communication System”, Journal of Computational Information Systems, 8(18), pp 7693-7698.

Zhang, Y., Shen, X. and Ding, Y., (2006), “Design and Performance Analysis of an FM-QCSK Chaotic Communication System”, In Wireless Communications, Networking and Mobile Computing, 2006. WiCOM 2006, International Conference on, IEEE, pp 1-4.

Pan, J. and Zhang, H., (2009), “Design of FM-QACSK Chaotic Communication System”, In Wireless Communications & Signal Processing, 2009. WCSP 2009. International Conference on, IEEE, pp 1-4.

Yang, H. and Jiang, G. P., (2013), “Reference-Modulated DCSK: A Novel Chaotic Communication Scheme”, IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS—II: EXPRESS BRIEFS, 60(4), pp 232-236.

Wang, S., Zhu, J. and Zhou, J., (2012), “OFDM-Based Chaotic Spread Spectrum Communications with High Bandwidth Efficiency”, In Control Engineering and Communication Technology (ICCECT), 2012 International Conference on. IEEE, pp 940-943.

Hassan, E. S., (2013), “Performance Enhancement of Continuous-Phase Modulation Based OFDM Systems Using Chaotic Interleaving”, Wseas Transactions on Systems, 12(1), pp 1-10.

Shaerbaf, S.  and Seyedin, S. A., (2011), “Nonlinear Multiuser Receiver for Optimized Chaos-Based DS-CDMA Systems”, Iranian Journal of Electrical & Electronic Engineering, 7(3), pp 149-160.

Frikel, M., Safi, S., Targui, B. and M’Saad, M., (2010), “Channel Identification Using Chaos for an Uplink/Downlink Multicarrier Code Division Multiple Access System”, Journal of Telecommunications and Information Technology, 1, pp 48-54.

Shaerbaf, S. and Seyedin, S., (2012), “A Secure Chaos-Based Communication Scheme in Multipath Fading Channels Using Particle Filtering”, Iranian Journal of Electrical and Electronic Engineering, 8(1), pp 1-9.

Abdullah, H. N., (2012), “Design of High data Rate FM-QCSK Chaotic Communication System”, Journal of Wireless Networking and Communications, 2(4), pp 49-54.

Kennedy, M. P., Kolumbán, G., Kis, G. and Jákó, Z., (2000), “Performance Evaluation of FM-DCSK Modulation in Multipath Environments”, Circuits and Systems I: Fundamental Theory and Applications, IEEE Transactions on, 47(12), pp 1702-1711.

Bernardo, L. and Lopes, P. B., (2012), “ Performance of Chaotic Modulation over Rayleigh Fading Channels Using FFT-OFDM and DWT-OFDM.”, In Signal Processing Conference (EUSIPCO), 2012 Proceedings of the 20th European, IEEE, pp 729-733.

Varade, S. and  Kulat, K., (2012), “BER Comparison of Rayleigh Fading, Rician Fading and AWGN Channel using Chaotic Communication based MIMO-OFDM System”,  International Journal of Soft Computing and Engineering (IJSCE) ISSN: 2231, 2307, pp 107-115.

Wu, Z., (2006), “MIMO-OFDM Communication Systems: Channel Estimation and Wireless Location “, (Doctoral dissertation, Louisiana State University, US, 2001).

Saglam, H. D., (2004), “Simulation performance of multiple-input multiple-output systems employing single-carrier modulation and orthogonal frequency division multiplexing”, Naval Postgraduate School Monterey CA.

Erceg, V., Hari, K. V. S., Smith, M. S., Baum, D. S., Sheikh, K. P., Tappenden, C., … and Trinkwon, D., (2001), “Channel models for fixed wireless applications”.

Cho, Y. S., Kim, J., Yang, W. Y. and Kang, C. G., (2010), “MIMO-OFDM Wireless Communications with MATLAB”, Wiley. com.

Wang, G., Zhang, X., Sun, L., Li, C. and Zheng, Y., (2006), “Performance analysis of antipodal CSK communication system in a noisy multiuser environment”.

شعرباف تبریزی، س. و سیدین. ع.ر. ، ( 1389)، ” تشخیص چندکاربره وفقی مبتنی بر SVD برای یک سیستم طیف گسترده با رشته­های آشوبی بهینه شده” ، نشريه مهندسي