Show simple item record

dc.contributor.advisorToker, Cenk
dc.contributor.authorÖzdil, Ömer
dc.date.accessioned2019-10-21T12:45:16Z
dc.date.issued2019
dc.date.submitted2019-06-27
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11655/9458
dc.description.abstractBecause ionosphere allow for the signals to propagate through long distances, very long-distance communication is possible with relatively cheaper infrast- ructure. This type of communication allows is realizable between frequencies 3-30 MHz. Although ionosphere allows this very long-distance type of commu- nication, communication in the HF band has many difficulties. First, HF bands are very busy and interference on the HF bands are intense. Amateur radio users, military and government transmission bands, HF radars and the radio stations on the HF bands are some of the interference sources. In addition to man-made interference, atmosferic noise being higher on lower frequencies, ionosphere changing with time and the HF channel changing as a result ma- kes using the HF bands more difficult. In spite of all the harshness, research for understading the structure and move- ments of the ionosphere is ongoing for a long time. Measuring the total electron content with GPS satellites, using different interpolation techniques for diffe- rent coordinates and modelling the electron densities and electron temperatu- res with International Reference Ionosphere (IRI) is some of the work which help us to estimate how the ionosphere will behave in a given coordinate and time. With all the ongoing research for understanding the ionosphere, it is now possible to estimate the propagation paths of the signals between transmitter- receiver pairs at the given coordinates and time. In this work, first we propose an algorithm which maximizes the bit rate of a gi- ven wideband communication system operating in the HF band. The proposed algorithm is built on the work given in the literature for estimating the elect- ron densities in the ionosphere and estimating the propagation path of signals throughout the ionosphere. Algorithm uses the outputs of the ray tracing prog- rams in order calculate the channel parameters and uses this parameters in order to optimize the parameters of the wideband communication system. Dif- ferent optimization algorithms for multicarrier wireless communication systems like Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), Filter Bank Multicar- rier (FBMC) and Filtered Multitone (FMT) have been designed. With the help of the algorithm, it can be found which multicarrier system is more suited to the channel. Also, algorithm gives the best modulation index in the subchan- nels, transmitter power, number of subchannels, carrier frequency, subchannel bandwidth, cyclic prefix for OFDM, subchannel seperation for FMT parameters in order to maximize the bit rate. Also, the carrier frequencies produced by the algorithm are compared with the frequencies suggested by the VOACAP program. The parameter optimization algorithm can not suggest parameters for every channel. In these cases, the constraints of the multicarrier system can not be satisfied. So, for these cases, channel shortening filters or channel equalizers should be used before the multicarrier receivers. In this work, different channel shortening methods have been analyzed and proposed a new technique in or- der decrease the compexity of the Maximum Shortening Signal to Noise Ratio (MSSNR) method. It is shown that, the proposed technique can be used with the Minimum Mean Square Error (MMSE) method, too for some cases. Lastly, comparisons with the symmetric MSSNR method from literature are given.tr_TR
dc.publisherFen Bilimleri Enstitüsütr_TR
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccesstr_TR
dc.subjectKısa dalga bandı
dc.subjectÇok taşıyıcılı
dc.subjectKanal kısaltma
dc.subjectGrup gecikmesi
dc.subjectOFDM
dc.subjectFBMC
dc.subjectFMT
dc.subject.lcshKonu Başlıkları Listesi::Teknoloji. Mühendisliktr_TR
dc.titleKD Kanalında Genişbant Haberleşme Teknikleritr_TR
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/doctoralThesistr_TR
dc.description.ozetİyonosfer üzerinde sinyallerin uzun mesafeler katedebilmesi sayesinde, pahalı altyapılara ihtiyaç duymadan uzun mesafeler arasında iletişim yapılabilmekte- dir. 3-30 MHz arasında dünya üzerinde çok uzak iki nokta arasında veri iletimi yapılabilmektedir. Her ne kadar, iyonosfer kendine özgü yapısı ile, sinyallerin çok uzak noktalara iletimine izin verse de, KD kanalında iletişimin bir çok zor- luğu da vardır. İlk olarak, Kısa Dalga (KD) bandı girişimin yoğun olduğu bir banttır. Amatör radyocular, askeri ve devlet kurumlarının kullandığı kanallar, KD bandında çalışan radarlar, KD bandında yayın yapan radyo istasyonları girişime sebep olan yayınlardan bazılarıdır. Bunun yanında, atmosferik gürül- tünün gücünün düşük frekanslarda daha yüksek olması, iyonosferin zamanla değişmesi ve buna bağlı olarak kanalın gün içinde değişmesi gibi nedenler KD bandının kullanımını zorlaştırmaktadır. Bu zorluklara rağmen iyonosferin yapısını ve hareketlerini anlamaya yönelik çalışmalar hızlanarak devam etmektedir. Toplam elektron miktarının GPS uy- duları ile ölçülmesi çalışmaları, farklı koordinatlar için yapılan aradeğerleme çalışmaları ve International Reference Ionosphere (IRI) ile elektron yoğunluğu, elektron sıcaklığı vb. parametrelerin modellenmesi gibi çalışmalar, iyonosferin farklı konum ve zamanlarda nasıl davranacağını önceden kestirebilmemize im- kan tanımaktadır. İyonosferin yapısı daha iyi anlaşıldıkça da, farklı konum ve zamanlardaki verici-alıcı çiftleri arasında sinyallerin izlediği yollar da ışın izleme algoritmaları ile kestirilebilmektedir. Bu çalışmada, ilk olarak KD bandında genişbant iletişim yaparken veri hızını enbüyültecek bir algoritma önermekteyiz. Önerdiğimiz algoritma, elektron yo- ğunluğunu modellemede ve sinyallerin iyonosferde izleyecekleri yolları hesap- lamadaki bilgi ve tecrübe birikiminin üzerine inşa edilmiştir. Önerilen algorit- mada, ışın izleme programlarının çıktıları kullanılarak kanal parametreleri he- saplanacak ve bu kanal parametrelerine göre kablosuz iletişim sisteminin pa- rametreleri eniyilenecektir. Dikgen Frekans Bölmeli Çoklama (OFDM), Çok Ta- şıyıcılı Filtre Bankası (FBMC) ve Filtrelenmiş Çok Ton (FMT) gibi çoktaşıyıcılı kablosuz iletişim teknikleri için farklı eniyileme algoritmaları tasarlanmıştır. Al- goritma sayesinde, hangi çoktaşıyıcılı sistemin kanalı daha verimli kullanacağı da belirlenebilecektir. Bunun yanında, altkanallarda kullanılacak modülasyon derinliği, verici gücü, altkanal sayısı, taşıyıcı frekansı, altkanal bantgenişliği, OFDM için çevrimsel önek sayısı, FMT için altkanallar arası boşluk değerleri, veri hızını enbüyültecek şekilde belirlenebilecektir. Ayrıca, algoritmanın öner- diği taşıyıcı frekansları VOACAP programının önerdiği frekanslar ile de kıyas- lanmıştır. Parametre en iyilemesi sonucunda, her kanal için bir çok-taşıyıcılı sistem öneri- lememektedir. Bazı durumlarda, verilen kanal parametreleri için kısıtların sağ- lanması mümkün olmamaktadır. Bu durumlarda, çok-taşıyıcılı sistemin alıcı- sının önüne kanal kısaltıcı filtreler yerleştirilmelidir. Literatürdeki farklı kanal kısaltıcı metotlar incelenmiştir ve bu çalışmada En Büyük Kısaltıcı Sinyal Gü- rültü Oranı (MSSNR) metodunun karmaşıklığını azaltacak bir yöntem öneril- miştir. Önerilen yöntemin En Küçük Ortalama Karesel Hata (MMSE) metodu ile de kullanılabileceği gösterilmiştir ve literatürde önerilen MSSNR yöntemi ile kıyaslaması yapılmıştır.tr_TR
dc.contributor.departmentElektrik –Elektronik Mühendisliğitr_TR
dc.embargo.termsAcik erisimtr_TR
dc.embargo.lift2019-10-21T12:45:16Z


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record