MMSE esaslı ilklendirmeli zaman domeni kanal denkleştirciler

Abstract

Çok yolluluğundan dolayı ortaya çıkan simgeler arası girişim (ISI) yüksek hızlı sayısal radyo haberleşmesinin önündeki ana engeldir. Bu tez çalışması ISI'yı azaltmak için kullanılan zaman ekseni uyarlanır kanal denkleştiricilerinin performansını bilhassa denkleştiriri eğitiminin zor olduğu yüksek karmaşıklık durumunda ve/veya düşük SNR değerlerinde arttırmayı amaçlamaktadır. Bu amaçla MMSE esaslı ilklendirme tekniği önerilmiştir. İlklendirme tekniğiyle özellikle rasgele gradyan algoritmalarınm (LMS v.b.) eğitim özellikleri iyileşir. Böylece eğitim zamanı kısalır, öğrenme algoritmaların kararlılığı artar, denkleştiricinin yanlış ayarlanması düşer ve BER başarımı yükselir. İlklendirme değerlerinin hesaplanması için gerekli kanal birim vuruş tepkesi birçok uygulamada eşzamanlamanm kanal kestirimiyle birleştirilmesiyle elde edilebilir. Teknikle gelen hesaplama karmaşıklığı artışı kabul edilebilir durumdadır. Birinci bölümde geleneksel yöntemler ve temel tanımlamalar verilmiştir. Tezin ikinci bölümü ise dört kısımdan oluşur. Birinci kısım önerilen ilklendirme yöntemini SISO sistemler için inceler, ikinci kısım ilklendirmeyi MIMO sistemler için değerlendirir. Üçüncü kısmında incelenmesinin amaçladığı ilklendirmenin düşük enerji seviyelerindeki performansının için DSSS sistemi seçilmiştir. Son olarak dördüncü kısımda tekniklerin bir gerçeklemesi olarak Texas Instrument'un TMS320C6201 DSP kartları yardımıyla gerçek zamanlı bir video iletimi sunulur. DSP kartları, üzerinde ikili ADC/DAC gurubu ve FPGA yongası bulunan kardeş kartlarla birleştirilmiştir. FPGA yongası çerçeve eş zamanlayıcısı ve FIFO görevi yapacak şekilde ayarlanmıştır. MMSE Based Initialized Time Domain Equalizers Intersymbol interference (ISI) due to multipath propagation is a major obstacle to high-speed digital radio communication. This thesis aims to improve the performance of time domain adaptive equalizers used to mitigate ISI, especially when the equalizer training is difficult in high complexity and/or in the low SNR values. With this purpose, MMSE based initialization technique is proposed. The initialization technique improves especially training features of stochastic gradient algorithms (i.e. LMS). As a consequence training time is shortened, stability of training algorithms increased, misadjustment of equalizers reduced and BER performance improved. The channel impulse response, which is necessary for the calculation of initial values, can be obtained in many applications by combining the synchronization and channel estimation algorithms. The additional calculation complexity which comes with the technique is acceptable. The first section is an introduction, including basic definitions and the conventional techniques. The second section consists of four parts. The first part investigates the purposed initialization for the SISO systems, the second part evaluates the initialization for the MIMO systems. In the third part DSSS system is chosen to examine the system performance in the low SNR region. And lastly, the forth part presents a real-time video transmission as an implementation of techniques by using TMS320C6201 DSP boards from The Texas Instruments. The DSP boards are integrated with a daughter boards composed by a FPGA chip and dual ADC/DAC group. FPGA chip is adjusted to be FIFO and frame synchronizer.