تحسين أداء نظام مزامنة النطاق العريض الفائق اعتماداً على مصفوفات البوابات المنطقية القابلة للبرمجة والمعالج الدقيق

Performance Enhancement of UWB Synchronization System Based on FPGA and Microcontroller
البحث في الرسائل
الباحث
عقيل نافع عبد اللطيف
المشرف
وائل عبد الحسن هادي
الجامعة
الجامعة التكنولوجية
الكلية / القسم
قسم الهندسة الكهربائية / هندسة الالكترونيك والاتصالات
الشهادة
دكتوراه
السنة
2023
لغة الرسالة
انكليزي
الكلمات المفتاحية
UWB;Synchronization;FPGA;Microcontroller

الملخص

دخل تطوير شبكات الهاتف المحمول مرحلة جديدة مع شبكات الهاتف النقال. حتى هذه اللحظة، كان التركيز الرئيسي لهذه الشبكات على توفير خدمات الاتصال للمستخدمين، وتعد خدمات SUL الوسائط المتعددة مثل مقاطع الفيديو المتدفقة من بين أهم العروض المقدمة. بالتالي أصبح ترميز تقسيم التردد المتعامد معيارًا للتقنيات اللاسلكية الجديدة. تستخدم تقنيات الاتصالات اللاسلكية الحالية هذه التقنية الفعالة. ومع ذلك، فإن تقنية ترميز تقسيم التردد المتعامد لها عيوب قليلة، على الرغم من أنها محصنة بشكل ملحوظ من التداخل في النطاق الضيق. هنالك مشاكل في تزامن التردد والتوقيت التي تؤدي إلى التداخل في الرموز IST والقنوات Gilly ¢ ICT بدورها تؤدي إلى تدهور في معدل خطأ البت . تعد مزامنة التوقيت ومزامنة التردد أمرًا بالغ الأهمية في نظام النطاق العريض الفائق. في هذا العملء تم اقتراح نظام تزامن لنظام النطاق العريض الفائق يحقق محاذاة التوقيت، وتقدير دقيق للتزحيف في تردد da gall الحاملة، وتردد العينات واستعادة الموجة الحاملة الفرعية. تم تقديم تصميم وتنفيذ الأجهزة للنظام بناءً على التكوين الهجين باستخدام مصفوفات البوابات المنطقية القابلة للبرمجة FPGA والمسيطرات الدقيقة. تم اقتراح طريقة للإرسال المتكيف المجدول متعدد التضمين وتم تنفيذها بنجاح مع امكانية اختيار النمط لتحديد نوع التضمين الذي تم Aly} ودمج جميع بيانات مخططات التعديل كمتجه واحدء Ley في ذلك البتات المختارة التي يتم إرسالها كبروتوكول cute وبالتالي، تم تحقيق استعادة بيانات دقيقة و باقل تعقيد. يتضح بأن نظام المزامنة المعتمد الذي يتضمن طريقة حساب المعدل التكراري قد سجل Led في أداء النظام بمقدار ١,5 ديسيبل كمتوسط للقيمة بمعدلات البيانات الثلاثة 7٠0٠١ 500) و4800 ميجابت في الثانية) ل ،CMI وحوالي V5) ديسيبل ل CM2 و CM3 ، وحوالي > ديسيبل ل 3414© . يمكن للتصميم المستخدم أن يرسل إشارات في نظام النطاق العريض الفائق ممثلة بمتجه واحد مع اختيار نوع التضمين المرسل. نتيجة لذلك ، يحقق النظام المقترح تعقيدًا منخفضًا Lidl، ، للبيانات ، واستعادة دقيقة للبيانات بسبب تنفيذ كود تصحيح الخطأ ، وبالتالي أداء أفضل للنظام.

Abstract

The development of mobile networks has entered a new phase with mobile networks. Up to this point, the main focus of these networks has been on providing communication services to users, and multimedia data services like streaming videos are among the most important offerings. Then, OFDM modulation format has become a standard for new wireless technologies. Current wireless communication technologies use this efficient modulation technique. However, the OFDM has few drawbacks, even though it is remarkably immune to interference in the narrowband. There are problems with frequency and timing synchronization that lead to ISI, and ICI, which in turn result in a degradation in the Bit Error Rate (BER). Timing and Frequency synchronization is considerably critical in UWB system. In this work, a synchronization system is proposed UWB MB-OFDM system that achieves timing alignment, an accurate estimate of the carrier frequency offset, and the sampling frequency offset with subcarrier recovery. The hardware design and implementation for the system is presented based on hybrid configuration using FPGA and microcontrollers. A method for scheduled adaptive multi-rate transmission scheme was suggested and successfully implemented with mod-select to specify which modulation scheme has been sent, consolidating all modulation schemes data in one vector, including the select bits being sent as a new protocol, therefore, accurate data recovery with less complexity were achieved. It is shown that the synchronization system adopted with iterative averaging scheme has scored improvement to the system performance by 2.4 dB as an average value at the three data rates (55,200, and 480 Mbps) for CM1, and about 2.1 dB for CM2 and CM3, and about 2.3 dB for CM4. The presented hardware design can transmit signals in UWB represented as one vector with mode select for the modulation scheme being transmitted. As a result, the system scheme achieves low complexity, data security, accurate data recovery because of using error correction code, and thus, better performance.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.