Uzay-zaman kafes kodlama (STTC) kullanan çok-girişli çok-çıkışlı (MIMO) sistemlerde eşit olmayan hata korumalı (UEP) video iletimi

Abstract

Bu tez çalışmasında; kablosuz iletişim sistemlerinde karşılaşılan çok yollu sönümleme etkisiyle mücadele etmede kullanılan kodlama, modülasyon ve çeşitleme teknikleri incelenmiştir. Ardından kodlama, modülasyon ve çeşitleme tekniklerinin bir arada kullanıldığı ve yüksek spektral verimlilikte yüksek veri hızlarının elde edildiği uzay-zaman kodlamalı çok-girişli çok-çıkışlı (Multiple Input Multiple Output - MIMO) sistemler araştırılmıştır. Bu tezin literatüre asıl katkısı STTC (Space Time Trellis Coded) kullanılan MIMO sisteme eşit olmayan hata korumasının (Unequal Error Protection - UEP) uyarlanmasıdır. Matlab programı ile bir video verisi, önce çerçevelerine ayrıştırılmış ve elde edilen bu çerçeve bilgilerinin uzay-zaman kafes kodlama kullanan çok-girişli çok-çıkışlı sistemler üzerinden iletimi sağlanmıştır. İletim sırasında, videoya ait önemli çerçeve bilgilerini, alıcıda daha yüksek ortalama işaret/gürültü oranına sahip antenden, daha az öneme sahip olan diğer çerçeve bilgilerinin ise alıcıda daha düşük ortalama işaret/gürültü oranına sahip antenden iletilmesi sağlanmıştır. Böylece videonun daha önemli çerçeveleri hatadan daha fazla korunarak eşit olmayan hata koruması sağlanmıştır. İletim sonrasında, alıcıda birleştirilen video verisi ile gerçek video verisi karşılaştırılmıştır. Kanal gürültüsü nedeniyle bozulan video için elde edilen ortalama tepe işaret/gürültü oranlarına (Average Pick Signal to Noise Rate - APSNR) bakıldığında eşit olmayan hata korumasının alıcıdaki video kalitesini artırdığı gözlemlenmiştir.

In this thesis; coding, modulation and diversity techniques used for competing multipath fading in wireless communication systems are studied in details. Then space-time coded Multi-Input Multi-Output (MIMO) systems in which coding, modulation and diversity techniques are used all together and high data rates are received with high spectral efficiency are researched. The main contribution of the thesis is to apply Unequal Error Protection (UEP) to MIMO systems using STTC. In the simulations, first frames of a video stream are extracted in Matlab and then they are transmitted over Multi-Input Multi-Output (MIMO) systems using space-time trellis coding. More important frames are transmitted by the antenna with higher average signal to noise rate (SNR) in receiver and less important frames are transmitted by the antenna with lower average signal to noise rate in receiver. After the transmission, the received video and the original video are compared. The Average Peak Signal to Noise Ratio (APSNR) obtained by comparing the original and received video corrupted due to channel noise showed that using unequal error protection increased the video quality at the receiver.