سمینار ارشد برق بررسی مدولاسیون های CPM چند شاخصی و چند دامنه ای

اختصاصی از فایلکو سمینار ارشد برق بررسی مدولاسیون های CPM چند شاخصی و چند دامنه ای دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

چکیده

مدولاسیون فاز پیوسته (CPM) دو خاصیت عمده دارد که زمینه ساز استفاده های وسیع از آن گردیده است. نخست آنکه سیگنال فرستاده شده هیچ تغییری در دامنه خود ندارد (پوش ثابت دارد). مزیت دوم CPM بهره مند بودن آن از راندمان توان و پهنای باند است. یک قالب ویژه CPM با سه پارامتر تعیین می گردد: اندازه الفبای داده، شاخص وطول مدت زمان شکل پالس فرکانس. با انتخاب دقیق این مولفه ها می توان کارایی توان (حد اقل فاصله ها) و طیف سیگنال را کنترل کرد. این مورد CPM را بسیار تطبیق پذیر و همه کاره و به لحاظ طیفی مساعد می نماید. اما طبیعت پوش ثابت سیگنال بدین معناست که سیگنال غیر خطی است. این موضوع سبب پیچیدگی دمدولاسیون و مشکلات همزمان سازی سیگنال می شود. بنابراین در این حوزه علاقه مندی و هدف یافتن راه هایی می باشد تا پیچیدگی گیرنده بدون قربانی کردن در حوزه راندمان توان / آشکارسازی محقق شود. با بیان روش نمایش خطی که از ایده های بسیار جالب برای نمایش سیگنال CPM می باشد، جستجو در روش های تحقق آشکارسازهای شبه بهینه ساده انجام می شود. البته این مجموعه از نگاه کلی نیز به مدولاسیون h – چندگانه و مدولاسیون چند دامنه ای به جهت افزایش بیشتر کارایی طیفی می نگرد و در مورد CPM چند دامنه ای که شامل مدل و یا ساختار ریاضی و صور فلکی چند دامنه ای بوده و شامل زاویه دید کاربردیی از آن و همچنین نگرشهای هم راستای آن – حذف پوش ثابت CPM – می باشد، افق دید را به ابتکارات جدید انجام گرفته در CPM برای تغییر دلخواه در مصالحه توان / پهنای باند می گشاید.

مقدمه

در این مجموعه کوشش شده است تا درقسمت اول آن نمای کلی از خصوصیات و کاربرد های گوناگونی که CPM با h چندگانه داراست، به رشته تحریر درآید. در نخستین گام تجزیه به شکل PAM مدولاسیون فاز پیوسته با h چند گانه به عنوان بحثی زیربنایی بیان می شود. این تجزیه به شکل جملاتی عمومی می باشد که خود تابعی از اندازه الفبا، شاخصهای مدولاسیون و پالس فاز در یک آرایش خاص از CPM می باشد. تعداد پالسهای مورد نیاز برای ساختن دقیق سیگنال نسبت به طرح های h تکی افزایشی نشان می دهد که خود متناسب با تعداد شاخصهای مدولاسیون می باشد. پس از آن تقریبی ارایه می شود که به طور قابل ملاحظه ای تعداد پالسهای سیگنال را کاهش می دهد و نیز خطای میانگین مربع را برای یک مجموعه دلخواه از شاخصهای مدولاسیون، حداقل می کند.

سپس در مورد یک گیرنده MLSE بهینه و جدید برای CPM با h- چندگانه بحث می شود که برمبنای نمایش PAM پایه ریزی شده است. نیز چهار رویکرد مختلف برای ساختن گیرنده های غیر بهینه ای که به طور قابل ملاحظه ای تعداد جملات سیگنال را می کاهند، ارائه می شود. این تکنیکها را برای دو آرایش h چند گانه که امروزه مورد استفاده دارد،بکار برده و عملکرد گیرنده را با شبیه سازیهای کامپیوتری محاسبه می کنیم. بعنوان یک نمونه حالتهای ترلیس از 512به 32 و تعداد فیلترهای منطبق را از 96 به  3کاهش می یابد، که این امر تنها با تنزلی معادل 0/7dB انجام می شود. شبیه سازیها نشان می دهند که این کاهشها در پیچیدگی مزیت عملکرد آرایش های CPM با h- چند گانه نسبت به h تکی راحفظ می کنند. بخش اول این مجموعه بدین ترتیب به پایان می رسد. در بخش دوم وارد مبحث ARTM CPM رده 2 می شویم. ARTM یک مدولاسیون فاز پیوسته پاسخ جزئی با دو شاخص مدولاسیون می باشد که بعنوان استاندارد IRIG106-04 برای دور سنجی در علوم هوانوردی اتخاذ شده است. این شکل موج بدین خاطر انتخاب شده که تقریبًا به سه برابر کارایی طیف فرکانسی PCM/FM دست می یابد. هرچند که گیرنده بهینه به 128 فیلتر منطبق – با مقدار حقیقی – نیاز داشته و مسیر حالت شکل موج را با یک ترلیس 512 حالته و 2048 شاخه ادامه می دهد. تکنیکهای کاهش پیچیدگی گوناگونی به کار برده شده و نتایج افت در کارایی آشکار سازی به لحاظ کمی معین شده است. نشان داده شده که ترلیس 512 حالته کامل برای دستیابی به کارایی مطلوب آشکار سازی نیاز نمی باشد: دو وضعیت 32 حالته مختلف می یابیم که با 0.05dB اختلاف نسبت به حالت بهینه کار می کند. دو وضعیت 16 حالته مختلف می یابیم که با 0.1dB اختلاف نسبت به بهینه کار می کند و یک وضعیت 8 حالته که با 1/05dB اختلاف نسبت به بهینه عمل می کند. نتایج نشان می دهند که برای دستیابی به یک پیچیدگی حالت داده شده، ترکیبی مناسب از دو یا چند تکنیک کاهش پیچیدگی، عموماً به عملکرد بهتری از استفاده یک تکنیک کاهش پیچیدگی می انجامد. سپس به جهت مقایسه ای بین گیرنده های همدوس یا همزمان و نا همدوس یا غیر همزمان یک گیرنده ناهمدوس CPM پاسخ جزیی M سطحی و h چند گانه که براساس اصل تخمین دنباله بر مبنای الگوریتم ویتربی (VA) عمل می کند؛ ارایه می شود. اما یک کاهش قابل ملاحظه در پیچیدگی را نسبت به گیرنده بهینه همدوس تخمین دنباله با احتمال ماکزیمم (MLSE) عرضه می دارد. عملکرد گیرنده با شبیه سازیهای کامپیوتری بدست آمده که نشان از افت 1 تا 6 dB نسبت به گیرنده MLSE برای آرایشهای CPM دارد. این گیرنده در کاربرد هایی که کاهش پیچیدگی و استفاده از سخت افزار موجود مد نظر است، قابلیت خود را نشان می دهد.

تعداد صفحه : 137

چکیده………….……………………………………….….……………… ۱۲
مقدمه.………………………………………………..………….………… ۱۳
۱۷…………………………..(CPM) فصل اول:اصول اساسی مدولاسیون فاز پیوسته
۱۸………….………………………………………… CPM ۱. مدل سیگنال -۱
فاز پیوسته.………………………………………… ۱۸ FSK ۱. مدولاسیون -۱-۱
۲۰………………………………………..(CPM) ۲. مدولاسیون فاز پیوسته -۱-۱
۲۸………….…………………………..(MSK) ۳. کلید زنی جابجایی کمینه -۱-۱
۳۱……….………………………………..CPM سیگنال (PAM) ۲. نمایش خطی -۱
۳۳…..……………………………….CPM و CPFSK ۳. مشخصات طیفی سیگنال -۱
۳۵………………………………………….CPFSK ۱. چگالی طیفی توان -۳-۱
۳۸………………..…………………………….CPM ۲. مشخصات طیفی -۳-۱
۳۹……………….…………………..CPM ۴.آشکارسازی دنباله با احتمال بیشینه در -۱
۳۹ ………………...……………………………..CPM ۱.محاسبه متریک -۴-۱
۴۰ ………………..…………………………..CPM ۲.عملکرد سیگنالهای -۴-۱
چندگانه……………………………………..…………… ۴۳ h CPM.۳ -۴-۱
۴۴ ………………..………………..CPM ۴.آشکارسازی سمبل به سمبل در -۴-۱
۴۷……………..……………..CPM ۵.دمدولاسیون و آشکارسازی غیربهینه در -۴-۱
فصل دوم:مدولاسیون چند شاخصی و روشهای نوین آشکارسازی چند شاخصی..…… ۴۸
سطحی.…………………………… ۴۹ M چندگانه h CPM سیگنال PAM ۱. تجزیه -۲
۵۲ ………………………..……………………PAM ۱.استخراج نمایش -۱-۲
تکی دودویی.…………..……………………… ۵۳ h ۱.سیستمهای -۱ -۱-۲
چندگانه دودویی………..……………………… ۵۴ h ۲.سیستمهای -۱ -۱-۲
سطحی…………………………… ۵۷ M چندگانه h ۳. سیستمهای -۱ -۱-۲
۲.مثالها.……………………………………...…………………… ۵۸ -۱-۲
2- دودویی با پاسخ کامل.…………..……………… ۵۹ h ۱.سیستم -۲ -۱-۲
3 چهارسطحی با ………………… ۵۹ RC ۲.سیستم -۲ -۱-۲
۳.خودهمبستگی سمبلهای ساختگی..…………………..……………… ۶۰ -۱-۲
عنوان مطالب شماره صفحه
فهرست مطالب
h ={4/16,4/15}
٧
۴.تقریب مربع میانگین..…………………………….…………….… ۶۲ -۱-۲
۵.نتیجه گیری…………………………………...………………… ۶۸ -۱-۲
سطحی..…………… ۶۹ M چندگانه h CPM ۲.گیرنده های بهینه و با کاهش پیچیدگی در -۲
۱.گیرنده بهینه..…………………………………………………… ۷۰ -۲-۲
۲.گیرنده های با کاهش پیچیدگی……………………………………… ۷۱ -۲-۲
۱.تقریب اول:کاهش اندازه ترلیس.……………………….……… ۷۱ -۲ -۲-۲
۲.تقریب دوم:کاهش بانک فیلتر منطبق با عامل .…….....……… ۷۳ -۲ -۲-۲
۳. تقریب سوم:متوسط گیری پالسها روی ..…………..………… ۷۳ -۲ -۲-۲
۴. تقریب چهارم:تخمین دنباله حالت کاهش یافته.…….…………… ۷۵ -۲ -۲-۲
۳.نتایج شبیه سازی.………………………………………………… ۷۶ -۲-۲
1 دودویی با ………...………………… ۷۶ REC.۱-۳ -۲-۲
3 با چهارسطح و .……...…………… … ۷۷ RC .۲-۳ -۲-۲
۴.نتیجه گیری.……………………………………..……………… ۷۹ -۲-۲
در دورسنجی فضایی………………………… ۸۰ ARTM CPM ۳.کارایی آشکارسازی -۲
۸۱…………………..………………………………ARTM CPM۱ -۳-۲
۱.مدل سیگنال.……………………..……………………… ۸۱ -۱ -۳-۲
۲.آشگارسازی با احتمال ماکزیمم……………...………………… ۸۲ -۱ -۳-۲
۲.تکنیکهای کاهش پیچیدگی..………………………………………… ۸۵ -۳-۲
۱.فاز عنوان گذاری شده.……………………………………… ۸۵ -۲ -۳-۲
۲.کوتاه سازی پالس متواتر.……………….…………………… ۸۶ -۲ -۳-۲
۳.آشکارسازی دنباله حالت کاهش یافته..………………………… ۸۹ -۲ -۳-۲
۴.تکنیک مدولاسیون دامنه پالس………………….…………… ۹۲ -۲ -۳-۲
۵.توابع پایه متعامد……………………..…………………… ۹۸ -۲ -۳-۲
۳.تکنیکهای ترکیبی کاهش پیچیدگی..………………………………… ۹۹ -۳-۲
۱.کوتاه سازی پالس متواترو .…………………………… ۱۰۰ -۳ -۳-۲
۲.مدولاسیون دامنه پالس و ..…………...……………… ۱۰۱ -۳ -۳-۲
۳.توابع پایه متعامد و ..……………..………………… ۱۰۳ -۳ -۳-۲
۴.نتیجه گیری..………………………….………………………… ۱۰۶

و..................