:: بازدید امروز : 1381
:: باردید دیروز : 504
:: بازدید هفته : 3837
:: بازدید ماه : 11417
:: بازدید سال : 619949
:: بازدید کلی : 1453354

پایان نامه بررسی و شبیه سازی روش های آشکارسازی در سیستم های UWB

نوشته شده توسط : admin

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی برق – مخابرات

عنوان:

بررسی و شبیه سازی روش های آشکارسازی در سیستم های UWB

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه : (ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده:

تقاضا برای مخابرات دسترسی چندگانه بی سیم در محیط های بسته روز به روز در حال افزایش است.

از آنجا که در این سیستم ها عمدتا، تعداد کاربران و نرخ ارسال هر دو می تواند بسیار بالا باشد، لازم است که سیستم هایی با پهنای باندی بسیار وسیع تر از سیستم های موجود، برای سرویس دهی به نرخ بالای اطلاعات ارسالی به کار گرفته شوند. این سیستم ها را با نام سیستم های باند وسیع (Ultra Wide Band) می شناسیم که در اوایل دهه 1990 مفهوم آنها به صورت گسترده ای مطرح شد.

نخستین سیستم باند وسیعی که پیشنهاد شد و عملکرد آن مورد بررسی قرار گرفت یک سیستم مخابرات دسترسی چندگانه با استفاده از الگوهای پرش زمانی به نام TH-UWB بود. روش دیگری که بعد از آن مطرح گردید ترکیب مدولاسیون چندحاملی با تکنیک پرش فرکانسی با نام MC-FH می باشد.

تاکنون عملکرد این سیستم با مدولاسیون BPSK و آشکارسازی همدوس مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به اینکه آشکارسازی همدوس در خیلی از کاربردها عملی نمی باشد، در این پایان نامه به بررسی کارایی این سیستم با آشکارسازی غیرهمدوس نیز می پردازیم و عملکرد آن را با سیستم رایج باند وسیع یعنی TH-UWB مقایسه می کنیم. در سیستم MC-FH با توجه به نحوه آشکارسازی، مدولاسیون BFSK را انتخاب می کنیم. برای کامل بودن مقایسه دو سیستم، کارایی سیستم MC-FH با این نوع مدولاسیون و با آشکارسازی همدوس را هم محاسبه می کنیم. در ضمن کلیه محاسبات و مقایسه های ما در دو کانال AWGN و فیدینگ خواهد بود.

نتایج ب دست آمده بیانگر این است که سیستم TH-UWB در اکثر مواقع دارای کارایی بهتری نسبت به سیستم MC-FH غیر همدوس می باشد، در حالی که استفاده از آشکارساز همدوس در سیستم MC-FH در بعضی از موارد می تواند عملکردی بهتر از عملکرد سیستم TH-UWB را سبب شود.

مقدمه:

فصل اول: کلیات

1-1) هدف

سیستم های مخابرات بی سیم داخل ساختمان دارای اهمیت فوق العاده ای هستند. علاوه بر مخابرات صحبت که در چنین محیط هایی بسیار مورد احتیاج است، به علت گسترش روزافزون شبکه های اطلاعاتی کامپیوتری و کامپیوترهای همراه قابل حمل متصل به شبکه های محلی یا جهانی اهمیت چنین سیستم هایی هر روز بیش از گذشته احساس می شود. به علاوه وجود چنین شبکه هایی می تواند حتی برای شبکه های کامپیوتری ثابت نیز بسیار مفید واقع شود زیرا نیاز به سیم کشی ندارد. چنین شبکه هایی در قسمت فیزیکی می توانند به صورت رادیویی یا نوری طراحی شوند. مخابرات نوری داخل ساختمان دارای محاسن و معایب مخصوص به خود است. با توجه به پهنای باند بالای نوری، این سیستم ها بالقوه قادر به پشتیبانی از تعداد زیادی کاربران با نرخ ارسال های بسیار بالا هستند. به علاوه چون نور از اجسام عبور نمی کند، چنین سیستم هایی دارای امنیت بالا در برابر استراق سمع هستند. همچنین تداخل خودی و چند کاربره نیز نمی تواند از دیوارها عبور کند و در یک ساختار سلولی مناسب به خوبی محدود می شود. از طرف دیگر همین خاصیت نور باعث ایجاد محدودیت هایی در این سیستم ها نسبت به سیستم های رادیویی می شود. به عنوان مثال موانع لحظه ای که در یک محیط شلوغ وجود دارند می توانند برای لحظاتی باعث قطع کامل ارتباط گردند. به علاوه هر اتاق یا محوطه به تجهیزات مجزای ارتباطی نیاز دارد و با توجه به آنکه پهنای باند نوری در اکثر موارد بسیار وسیع تر از نیاز کاربران است عملا نمی توان از پهنای باند بالای نوری استفاده بهینه نمود. به علاوه در ساختمان های دارای موانع متعدد امکان ایجاد نقاط کور زیاد است. اما مهمترین مشکل سیستم های رادیویی را می توان در پهنای باند نسبتا پایین آن دنست. همان طور که گفتیم مشخصه سیستم های مخابرات داخل ساختمان تعداد کاربران زیاد با نرخ اطلاعات بالا در یک محیط کوچک است. به طوری که سیستم های مخابرات رادیویی سلولی با پهنای باندهای اختصاص یافته فعلی، توانای پشتیبانی از نیازهای فزاینده مخابرات داخل ساختمان را نخواهد داشت. راه حل معمول، سلول بندی مناسب (سلول های کوچک و تراکم بالا) برای استفاده مجدد از پهنای باند موجود است که خود می تواند باعث پیچیدگی زیاد در لایه های فیزیکی و کنترل شبکه شود. نکته دیگری که می توان در مورد سیستم های رادیویی ذکر کرد این است که این سیستم ها در مقایسه با سیستم های نوری با قوانین بیشتری از نظر استفاده فرکانسی محدود هستند زیرا امواج رادیویی در همه جهات پراکنده می شوند و بر دیگر سیستم ها تاثیر می گذارند و به علاوه به علت شفافیت دیوار نسبت به امواج رادیویی این سیستم ها از محیط خارج ایزوله نیستند. به منظور حل مشکلات سیستم های مخابرات سیار رادیویی در سیستم های جدید پهنای باندهای وسیع تری در نظر گرفته شده است که در این پایان نامه نیز بر روی این سیستم ها تمرکز کرده و عملکرد آنها را مقایسه می کنیم. این سیستم ها را با نام سیستم های باند بسیار وسیع (UWB) می شناسیم. اصطلاح wideband به طور رایج برای سیستم هایی به کار می رود که پهنای باند مدوله شده بسیار بالایی دارند، بنابراین به نرخ ارسال داده بسیار بالایی می توانند دست یابند. اما منظور ما در اینجا از wide band استفاده از سیگنال های طیف گسترده شده ای است که به خودی خود و حتی بدون مدولاسیون داده، پهنای باند فوق العاده زیادی دارند و می توانند به کارایی بسیار بالا در مخابرات داخل ساختمان از جمله تعداد کاربران با نرخ ارسال زیاد دست یابند. به عبارت دیگر مهمترین مشکل سیستم های مخابراتی رادیویی عرفی یعنی پهنای باند در این سیستم ها مرتفع گردیده است. بنا به تعریف هر سیگنالی که پهنای باند 10dB آن حداقل 25% فرکانس مرکزیش باشد سیگنال UWB گفته می شود یا به عبارت دیگر کل پهنای باند آن – محدوده فرکانسی اشغالی بین نقاطی که 10dB پایین تر از نقطه ماکزیمم طیف هستند – بیشتر از 0/5 گیگاهرتز باشد.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.