تحلیل و شبیه سازی کدهای CDMA به منظور کاهش تداخل بین کاربران

عنوان کامل: تحلیل و شبیه سازی کدهای CDMA به منظور کاهش تداخل بین کاربران

تعداد صفحات: 198

دسته: مهندسی برق مخابرات

توضیحات: پایان نامه کارشناسی رشته مهندسی برق گرایش مخابرات

---

چکیده
دسترسی چندگانه تقسیم کد از تکنولوژی طیف گسترده به وجود می آید. سیستم های طیف گسترده در حین عمل کردن حداقل تداخل خارجی، چگالی طیفی کم و فراهم کرده توانایی دسترسی چندگانه از تداخل عمدی سیگنالها جلوگیری می کند که عملیات سیستمی با تداخل دسترسی چندگانه و نویز آنالیز می شود. احتمال خطای بیت در مقابل تعداد متنوعی از کاربران و سیگنال به نویز  متفاوت محاسبه می شود. در سیستم دسترسی چندگانه تقسیم کد برای گسترده کردن به دنباله تصادفی با معیارهای کیفیت اصلی برای تصادفی کردن نیاز داریم. سیگنال گسترده شده بوسیله ضرب کد با شکل موج چیپ تولید می-شود و کد گسترده بوجود می¬آید.
بوسیله نسبت دادن دنباله کد متفاوت به هر کاربر، اجازه می¬دهیم که همه کاربران برای تقسیم کانال فرکانس یکسان به طور همزمان عمل کنند. اگرچه یک تقریب عمود اعمال شده بر دنباله کد برای عملکرد قابل قبولی به کار می¬رود. بنابراین، سیگنال کاربران دیگر به عنوان نویز تصادفی بعضی سیگنال کاربران دیگر ظاهر میشود که این تداخل دستیابی چندگانه نامیده میشود. تداخل دستیابی چندگانه تنزل در سرعت خطای بیت و عملکرد سیستم را باعث می¬شود.
تداخل دستیابی چندگانه فاکتوری است که ظرفیت و عملکرد سیستم های دسترسی چندگانه تقسیم کد را محدود میکند. تداخل دستیابی چندگانه به تداخل بین کاربران دنباله مستقیم مربوط میشود. تداخل نتیجه آفستهای زمان تصادفی بین سیگنالهاست که همزمان با افزایش تعداد تداخل طراحی شده. بنابراین، آنالیز عملکرد سیستم دسترسی چندگانه تقسیم کد باید برحسب مقدار تداخل دستیابی چندگانه اثراتش در پارامترهایی که عملکرد را اندازه گیری می¬کند وارد می¬شود.
در بیشر جاها روش عادی تقریب گوسی و واریانس مورد استفاده قرار میگیرد. ما عملکرد سرعت خطای بیت سیستم دسترسی چندگانه تقسی کد را مورد بررسی قرار می¬دهیم. تقریب گوسی استاندارد استفاده شده برای ارزیابی عملکرد احتمال خطای بیت در سیستم دسترسی چندگانه تقسیم کد است. این تقریب به دلیل ساده بودن در بسیاری جاها مورد استفاده است.

 

فهرست
فصل اول: پیش نیازهای ریاضی و تعاریف  1
1-1 مقدمه  2
1-2 تعا ریف  3
1-2-1 تابع همبستگی متقابل برای سیگنالهای پریودیک  3
1-2-2 تابع خود همبستگی برای سیگنالهای پریودیک  4
1-2-3 خواص توابع همبستگی پریودیک گسسته  5
1-3 نامساوی ولچ  6
1-4 نامساوی سید لینکوف  6
1-5 تابع همبستگی غیر پریودیک گسسته  7
فصل دوم: معرفی کدهای ماکزیمال و گلد و کازامی  8
2-1 مقدمه  9
2-2 تعریف  10
2-3 دنباله¬های کلاسیک  10
2-3-1 دنباله¬هایی با طول ماکزیمال  10
2-3-2 خواص دنباله¬های ماکزیمال  11
2-4 انواع تکنیکهای باند وسیع  13
2-4-1 روش دنباله مستقیم (DS)   13
2-5 کدPN   14

2-5-1 دنباله PN و پس خور ثبات انتقالی  15
2-5-2 مجموعه دنباله¬های ماکزیمال دارای همبستگی ناچیز  16
2-5-3 بزرگترین مجموعه به هم پیوسته از دنباله¬های ماکزیمال  17
2-6 دنباله گلد  19
2-7 مجموعه کوچک رشته¬های کازامی  20
2-8 مجموعه بزرگ رشته¬های کازامی  21
فصل سوم: نحوه¬ی تولید کدهای ماکزیمال و گلد و کازامی  22
3-1 تولید کد ماکزیمال  23
3-2 تولید کد گلد  28
3-3 تولید کد کازامی  32
فصل چهارم: مروری بر سیستمهای دستیابی چندگانه تقسیم کد  36
4-1 مقدمه  37
4-2 سیستمهای دستیابی چندگانه تقسیم کد  38
4-3 مزایای سیستمهای دستیابی چندگانه تقسیم کد  40
4-4 نگاهی به مخابرات سیار  41
4-5 طریقه¬ی مدولاسیون  46
4-6 پدیده دور- نزدیک  46
4-7 استفاده از شکل موجهای مناسب CDMA  49
4-8 بررسی مساله¬ی تداخل بین کاربران  49

فصل پنجم: مراحل و نتایج شبیه سازی  50
5-1 مقدمه  51
5-2 بررسی کد ماکزیمال در شبیه سازی  52
5-3 بررسی کد گلد در شبیه سازی  57
5-4 بررسی کد کازامی در شبیه سازی  62
5-5 عملکرد خطای بیت  66

شکلها
شکل (1-1) شکل موج گسترش یافته  5
شکل (1-2) مدار شیفت رجیستر  11
شکل (2-2) بلوک دیاگرام یک سیستم DSSS  14
شکل (2-3) بلوک دیاگرام یک فیدبک شیفت رجیستر  16
شکل (3-1) چگونگی ترکیب کد ماکزیمال با داده ها  23
شکل (3-2) تولید کد ماکزیمال با استفاده از شیفت رجیستر  24
شکل (3-3) تابع همبستگی کد ماکزیمال  25
شکل (3-4) تابع همبستگی متقابل با طول دنباله31 و تعداد 100 کاربر  26
شکل (3-5) تابع همبستگی متقابل با طول دنباله63 و تعداد 100 کاربر  27
شکل (3-6) نحوه¬ی تولید کد گلد  28
شکل (3-7) تابع خود همبستگی و همبستگی متقابل با طول دنباله 31 و تعداد 50 کاربر  29
شکل (3-8) تابع خود همبستگی و همبستگی متقابل با طول دنباله 31 و تعداد 100 کاربر  30
شکل (3-9) تابع خود همبستگی و همبستگی متقابل با طول دنباله 63 و تعداد 50 کاربر  31
شکل (3-10) نحوه¬ی تولید کد کازامی  32
شکل (3-11) تابع خود همبستگی و همبستگی متقابل با طول دنباله 31 و k=2 , m=-1  33
شکل (3-12) تابع خود همبستگی و همبستگی متقابل با طول دنباله 31 و k=-1 , m=10  34
شکل (3-13) تابع خود همبستگی و همبستگی متقابل با طول دنباله 31 و k=-4 , m=4  35


شکل (4-1) مدل سیستم دستیابی چندگانه تقسیم کد  38
شکل (4-2) تقسیم بندی سیستم دستیابی چندگانه تقسیم کد  39
شکل (4-3) هدف سیستم دستیابی چندگانه تقسیم کد  41
شکل (4-4) نمونه¬ای از مخابرات سلولی  42
شکل (4-5) مدلهای مختلف سیستمهای چندگانه  45
شکل (4-6) اثر پدیده دور- نزدیک  47
شکل (5-1) فرستنده CDMA  51
شکل (5-2) گیرنده CDMA  52
شکل (5-3) سیگنال مدولاسیون BPSK همراه fft سیگنال برای 40 کاربر  53
شکل (5-4) سیگنال CDMA همراه fft سیگنال برای 40 کاربر  53
شکل (5-5) سیگنال غیر گسترش یافته در گیرنده همراه fft سیگنال برای 40 کاربر  53
شکل (5-6) سیگنال دمدولاسیون BPSK در گیرنده همراه fft سیگنال برای 40 کاربر  53
شکل (5-7) نمودار BER برای 40 کاربر کد ماکزیمال  54
شکل (5-8) سیگنال مدولاسیون BPSK همراه fft سیگنال برای 80 کاربر  55
شکل (5-9) سیگنال CDMA همراه fft سیگنال برای 80 کاربر  55
شکل (5-10) سیگنال غیر گسترش یافته در گیرنده همراه fft سیگنال برای 80 کاربر  55
شکل (5-11) سیگنال دمدولاسیون BPSK در گیرنده همراه fft سیگنال برای 80 کاربر  55
شکل (5-12) نمودار BER برای 80 کاربر کد ماکزیمال  56
شکل (5-13) روش بدست آوردن کد گلد  57
شکل (5-14) سیگنال مدولاسیون BPSK همراه fft سیگنال برای 40 کاربر  58
شکل (5-15) سیگنال CDMA همراه fft سیگنال برای 40 کاربر  58
شکل (5-16) سیگنال غیر گسترش یافته در گیرنده همراه fft سیگنال برای 40 کاربر  58
شکل (5-17) سیگنال دمدولاسیون BPSK در گیرنده همراه fft سیگنال برای 40 کاربر  58
شکل (5-18) نمودار BER برای 40 کاربر کد گلد  59
شکل (5-19) سیگنال مدولاسیون BPSK همراه fft سیگنال برای 80 کاربر  60
شکل (5-20) سیگنال CDMA همراه fft سیگنال برای 80 کاربر  60
شکل (5-21) سیگنال غیر گسترش یافته در گیرنده همراه fft سیگنال برای 80 کاربر  60
شکل (5-22) سیگنال دمدولاسیون BPSK در گیرنده همراه fft سیگنال برای 80 کاربر  60
شکل (5-23) نمودار BER برای 80 کاربر کد گلد  61
شکل (5-24) سیگنال مدولاسیون BPSK همراه fft سیگنال برای 40 کاربر  62
شکل (5-25) سیگنال CDMA همراه fft سیگنال برای 40 کاربر  62
شکل (5-26) سیگنال غیر گسترش یافته در گیرنده همراه fft سیگنال برای 40 کاربر  62
شکل (5-27) سیگنال دمدولاسیون BPSK در گیرنده همراه fft سیگنال برای 40 کاربر  62
شکل (5-28) نمودار BER برای 40 کاربر کد کازامی  63
شکل (5-29) سیگنال مدولاسیون BPSK همراه fft سیگنال برای 80 کاربر  64
شکل (5-30) سیگنال CDMA همراه fft سیگنال برای 80 کاربر  64
شکل (5-31) سیگنال غیر گسترش یافته در گیرنده همراه fft سیگنال برای 80 کاربر  64
شکل (5-32) سیگنال دمدولاسیون BPSK در گیرنده همراه fft سیگنال برای 80 کاربر  64
شکل (5-33) نمودار BER برای 80 کاربر کد کازامی  65
شکل (5-34) مقایسه سه کاربر برای کد ماکزیمال  68
شکل (5-35) مقایسه سه کاربر برای کد گلد  69
شکل (5-36) مقایسه سه کاربر برای کد کازامی  70
شکل (5-37) مقایسه سه کد برای 40 کاربر  71
شکل (5-38) مقایسه سه کد برای 80 کاربر  72
جدول (2-1) مقدیری از دنباله¬های ماکزیمال  18

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید