Kablosuz optik haberleşme için fiziksel katman tasarımı

Abstract

Kablosuz haberleşme sistemleri için en önemli sorun atmosferik türbülanstır. Temelde radyo frekans haberleşme sistemleri için geliştirilmiş birçok modülasyon ve kodlama tekniği son yıllarda atmosferik türbülansın sönümleme etkisini azaltmak adına kablosuz optik haberleşme sistemlerine uyarlanmaya başlanmıştır. Spektral verimliliği artıran uzaysal modülasyon ve sistem performansını geliştiren uzay-zaman blok kodlama teknikleri yakın zamanda radyo frekans sistemler için birleştirilerek kullanılmıştır.Bu tezde radyo frekans sistemler için geliştirilmiş uzay-zaman blok kodlamalı uzaysal modülasyon tekniği kablosuz optik haberleşmeye uyarlanmıştır. Önerilen tekniğe ait analitik bit-hata oranı ifadesi, log-normal, gamma-gamma dağılımlı ve görünür ışık kanallar için darbe genlik modülasyonu kullanılarak çıkarılmıştır. Analitik ifadenin doğruluğu simülasyonlarla desteklenmiş, sistem sadece uzaysal modülasyon tekniği kullanan bir sistemle bit hata oranı açısından karşılaştırılmış ve uzay-zaman blok kodlamalı uzaysal modülasyon tekniğinin bit-hata oranı açısından yalnızca uzaysal modülasyona olan üstünlüğü gösterilmiştir.

The major drawback of the optical wireless communication systems is athmospheric turbulence. Various modulation and coding techniques of radio frequency systems are adapted to the optical communication systems for degrading effect of athmospheric turbulance. Spatial modulation and Space-time block coding schemes are two promising techniques for improving spectral efficiency and enhancing the system performance. Recently STBC and SM techniques are combined for RF systems.In this thesis we propose space-time block coded spatial modulation for optical wireless communication. We derived the analytical bit-error rate expression of the proposed system for log-normal, gamma-gamma athmospheric turbulence and visible light channels where the pulse amplitude modulation is considered. We confirm the accuracy of our analytical expression through computer simulations. Additionally, we compare our proposed optical STBC-SM scheme with the optical SM scheme in terms of BER performance. The results show that STBC-SM technique offers significant improvements compared to SM.