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

دسته: برق ، الکترونیک و مخابرات
بازدید: 24 بار
فرمت فایل: doc
حجم فایل: 2111 کیلوبایت
تعداد صفحات فایل: 99

كاربردهایی كه نیاز به خواص مشخصی از تابع خود همبستگی1 (ACF) دارند به عنوان مثال هایی از این كاربرد می توان به مشخص كردن پارا مترهای سیستم خطی ، همزمان سازی ، اندازه­گیری های زمانی وپردازش دو بعدی نام برد

قیمت فایل فقط 5,900 تومان

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

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 می­شود و کد گسترده بوجود می­آید .

بوسیله نسبت دادن دنباله کد متفاوت به هر کاربر ، اجازه می­دهیم 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 می­رود . 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 می­شود .

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 می­کند وارد می­شود .

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 می­دهیم . 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 مطالب

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 دنباله­های کلاسیک ................................................................................................................................................... 10

2-3-1 دنباله­هایی با طول ماکزیمال .............................................................................................................................. 10

2-3-2 خواص دنباله­های 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 دنباله­های ماکزیمال دارای همبستگی ناچیز ................................................................................. 16

2-5-3 بزرگترین مجموعه به هم پیوسته از دنباله­های ماکزیمال .......................................................................... 17

2-6 دنباله گلد ..................................................................................................................................................................... 19

2-7 مجموعه کوچک رشته­های کازامی ........................................................................................................................ 20

2-8 مجموعه بزرگ رشته­های کازامی ........................................................................................................................... 21

فصل سوم : نحوه­ی 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 طریقه­ی مدولاسیون ................................................................................................................................................ 46

4-6 پدیده دور- نزدیک ................................................................................................................................................... 46

4-7 استفاده از شکل موجهای مناسب CDMA ...................................................................................................... 49

4-8 بررسی مساله­ی 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) نحوه­ی 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) نحوه­ی 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) نمونه­ای 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 دنباله­های ماکزیمال ................................................................................................................ 18

فصل اول

پیش نیازهای ریاضی وتعاریف

1-1 مقدمه : دنباله­های دیجیتالی در مخابرات برای كاربردهای مختلفی طراحی و استفاده می شوند و به طور كلی می توان این كاربردها را به چند بخش تقسیم كرد :

كاربردهایی كه نیاز به خواص مشخصی از" تابع خود همبستگی"¹ (ACF) دارند . به عنوان مثال هایی از این كاربرد می توان به مشخص كردن پارا مترهای سیستم خطی ، همزمان سازی ، اندازه­گیری های زمانی وپردازش دو بعدی نام برد .

كاربردهایی كه نیاز به خواص مشخصی از "تابع همبستگی متقابل" ² (CCF) دارند . مثال هایی از این كاربرد "سیستم های دسترسی چنگانه تقسیم كد" ³ (CDMA) ، مشخص كردن پارامترهای سیستم هایCDMA نوری و سیستم های "طیف گسترده" ⁴ (FH) می باشد . كاربردهایی كه نیاز به خواص ساختاری دیگری دارند مانند : تولید كلید رمز نگاری ، منابع نویز معین و كدینگ كنترل خطا . 

قیمت فایل فقط 5,900 تومان

برچسب ها : تحلیل و شبیه سازی کدهای CDMA به منظور کاهش تداخل بین کاربران , طرح توجیهی تحلیل و شبیه سازی کدهای CDMA به منظور کاهش تداخل بین کاربران , دانلود تحلیل و شبیه سازی کدهای CDMA به منظور کاهش تداخل بین کاربران , برق , کاهش تداخل بین کاربران , نحوه­ی تولید کدهای ماکزیمال و گلد و کازامی , شبیه سازی کدهای CDMA , تولید کد ماکزیمال , تولید کد گلد , انواع تکنیکها