بناء وتقييم أداء تشكيل الشعاع لمنظومات MU-MIMO اعتماداً على البرمجيات المعرفة راديوياً

الباحث

هدير حسين علي

المشرف

هادي طارش زبون - أشواق قاسم حميد

الجامعة

الجامعة التكنولوجية

الكلية / القسم

قسم الهندسة الكهربائية / هندسة الالكترونيك والاتصالات

الشهادة

دكتوراه

السنة

2022

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Beamforming;MU-MIMO;Software defined radio;Performance evaluation

تطبيق نظام متعدد المستخدمين (MU-MIMO) حسب تكنلوجيا الجيل الخامس يواجه تحديات كبيرة في التنفيذ العمل ومشاكل أخرى مثل التداخل بين المشتركين وبين القنوات الهوائيات. بالإضافة الى هذه التحديات يتطلب علينا زيادة معدل نقل البيانات الى كل مشتركء جميع هذه التحديات او المتطلبات يمكن حلها بتطبيق تقنية beamforming ودمجها مع (1117-3211310) واختيار نوع التضمين OFDM واعتماده كقاعدة أساسية في جميع الأنظمة المقترحة. في هذه الاطروحة تم اختيار (DBF) وتم دمجه مع خوارزمية MUSIC لغرض الكشف عن زاويا الوصول المشتركين وتحديد الربع الخاص الذي سوف نقوم بتفعيله، تم تنفيذ هذا العمل عمليا بواسطة دمج كل من تكنلوجيا Cyclone IV EP4CE6E22C8N eteensy 4.1 microcontrollers FPGA from Altera FPGA. في هذه الاطروحة تم اختبار ثلاث أنواع من الترميز مثل Zero-Forcing (ZF), Minimum Mean Square Error (MMSE), and Block Diagonalization (BD) من خلال الاختبارات تبين ان BD تحقق افضل أداء من agin خصوصا عند dB 0 كأقل أداء مطلوب ¢ السبب الاخر الذي يجعلنا نختار BD هي مناسبة في حالة كون عدد الهوائيات في أجهزة الاستلام اكثر من واحد. يعد استخدام تقنية BD لتجهيز عدد كبير من المستخدمين غير كافي لان سوف يعاني من مشكلة أخرى وهو residual interference خاصا عندما يكون عدد المشتركين كبير. لحل هذه المشكلة تم اقتراح MLPN sequence generator الذي يستخدم كعنوان لتميز كل مشترك عن الاخر. الفوائد الرئيسية لهذا الكود هو التغلب على مشكلة الطول الثابت الذي يتعرض لها كل من Gold Codes PN code . يحل تسلسل MLPN المقترح هذه المشكلة من خلال تصميم مقترح يعتمد على نموذج رياضي يستخدم لتوليد تسلسل Lid، PN) لمفتاح محدد مسبقًا بين المرسل والمستقبل. يمكن أن يتغير هذا المفتاح مع عدد كبير من الاحتمالات بين المرسل والمستقبل ، آخر نظام مقترح قمنا بإدخال خوارزمية جديدة مقترحة تستخدم Block Diagonalization (BD) في المستوى الأساسي لإبطال التداخل بين الهوائيات ، علاوة على ذلك ، تبديل هوائي ديناميكي قائم على RMS ل جودة أعلى للإرسال بمعدلات عالية lap يتم استخدام التعديل المكاني Bit 1 ، مما يزيد الإنتاجية Bit lade 1 لكل رمز يتم إرساله.

Implementation of Multiuser MIMO) (MU-MIMO) according to 5G Technology faced a variety of challenges such as Inter-User Interference (IUI), Inter-Antenna Interference (IAI), Inter-symbol Interference (ISI) Inter-channel Interference (ICI), and others in hardware implementation. In addition to these challenges, you must increase data rates per user, as well as increase system capacity. All these requirements and challenges can be solved by implementing Beamforming technique in MU-MIMO and choosing OFDM modulation as a base in all proposed systems. In this thesis, we choose the Digital Beamforming (DBF) processor and combine it with the Multiple Signal Classification (MUSIC) algorithm to indicate if the estimated user angle in the assigned sectors or in other sectors, where the range angle of the sector is 90°. This merge was implemented in practice by the hybrid platform of both teensy 4.1 microcontrollers and Cyclone IV EP4CE6E22C8N FPGA from Altera FPGA. In this thesis, three different types of linear precoding such as Zero-Forcing (ZF), Minimum Mean Square Error (MMSE), and Block Diagonalization (BD), were studied and tested, and then BD was selected in all proposed system designs because BD outperforms other precoding schemes in terms of BER versus SNR. Specifically, for 0 dB by 10-1 as the least required performance BD achieved even at SNR 7dB while MMSE achieved at 10dB and ZF achieved at 17dB. This clearly shows a gain of 10dB in SNR with respect to ZF. Considering a BER of 10-5, another reason why we use BD and can be applied when user terminal has more than one antenna. Using the BD technology to prepare several subscribers at the same time according to 5G specifications is not sufficient due to the presence of residual interference especially when there are a nearly large number of subscribers in the same cell, so we proposed an MLPN sequence generator used as an addressing code. This code removes the drawback of the PN code and the Gold Code such as the fixed length. The proposed MLPN sequence passes this problem by a proposed design based on a mathematical model used to generate a PN sequence according to a pre-defined key between the transmitter and the receiver. This key can change with a large number of possibilities between the transmitter and the receiver, last proposed system we insert proposed novel algorithm employs Block Diagonalization (BD) at the base level to nullify inter antenna interference and furthermore RMS-based dynamic antenna switching for a higher quality of transmission at ultra-high rates. Spatial Modulation of 1-bit is employed, which increases the throughput by 1 bit per symbol transmitted.

طلب نسخة من الملف

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

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب