Çok taşıyıcılı haberleşme sistemlerinde tepe/ortalama güç oranının düşürülmesi

Abstract

ivÖZETTEZ BAŞLIĞI: Çok Taşıyıcılı Haberleşme Sistemlerinde Tepe / Ortalama GüçOranının DüşürülmesiYAZAR ADI : Sedat AltunTelsiz haberleşmenin hızla gelişmesine paralel olarak yüksek bant verimliliğinesahip olan ve çok yollu sönümlemeye karşı dayanıklı sistemlere ihtiyaç doğmuştur.Ortogonal Frekans Bölmeli Çoklama (OFDM) ve Ortogonal Frekans BölmeliÇoklama ile Kod Bölmeli Çoklu Erişim (CDMA)'in birleşimi olan Çok TaşıyıcılıKod Bölmeli Çoklu Erişim (MC-CDMA) teknikleri kablosuz ortamlarda yüksek veriiletimi için iyi birer adaydırlar. Bu tekniklerin birçok faydası yanında en büyükdezavantajları yüksek tepe güç/ortalama güç oranının (PAPR) yüksek olmasıdır.Taşıyıcıların aynı fazda olması durumunda üst üste binmelerinden dolayı yüksek tepegüçleri meydana gelir. Tepe güç/ortalama güç oranı yüksek olan işaretler güçyükselteçlerinden (power amplifier) geçtiklerinde işarette kesilmeler meydana gelir.Bu kesilmelerden dolayı bit hata olasılığı (BER) artar ve spektral genişlemedendolayı bant verimliliği düşer. İşaretin tepe güç/ortalama güç oranı değerini düşürmekiçin kullanılan tekniklerden birkaçı m-dizileri (m-sequences) kullanma, blokkodlama, kısmı iletim, genlik sınırlama gibi teknikler şeklinde sıralanabilir.Bu çalışmada Gold, Ortogonal Gold, Zadoff-Chu ve Walsh gibi sahte gürültü(PN) dizileri için tepe gücünün ortalama güce oranı ve bit hata olasılığıhesaplanmıştır.Daha sonra bu PN dizilerinin tüm fazlarında tepe güç/ortalama güç oranı ve bithata olasılığı hesaplanıp hem tepe gücünün ortalama güce oranı hem de bit hataolasılığını düşüren ortak diziler bulunmuştur.Anahtar Kelimeler: Ortogonal Frekans Bölmeli Çoklama, Kod Bölmeli ÇokluErişim, Çok Taşıyıcılı Kod Bölmeli Çoklu Erişim, Çok-yollu Sönümleme, TepeGücünün Ortalama Güce Oranı, Bit Hata Olasılığı, sahte gürültü dizileri

vSUMMARYTHESIS TITLE: Peak-to-average Power Ratio (PAPR) reduction inmulticarrier communication systemsAUTHOR NAME: Sedat AltunParallel to rapidly growing wireless communications, communication systemsthat are reliable, have a high spectral efficiency and immunity to multipath fading aredemanded. Multi-carrier techniques such as Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing (OFDM) and a combination of OFDM with Code Division MultipleAccess (CDMA), called MC-CDMA are good candidates for high data ratecommunications. Opposite to these advantages, the major drawback of multi-carriersystems is its large peak-to-average power ratio (PAPR). Large PAPR values occurwhen the carriers are summed up due to the phase alignment of the carriers. Signalswith large PAPR values are most probably clipped when passing through a poweramplifier at the end of transmitter. Clipping degrades bit error rate (BER)performance and causes spectral spreading which reduces spectral efficiency. Toreduce the PAPR of the signal several solutions have been proposed such as using m-sequences, block coding, using partial transmit sequences, and amplitude limiting.In this work, the PAPR and BER of PN (Pseudonoise) sequences such asGold,Orthogonal Gold, Walsh and Zadoff-Chu are evaluated. Then, the PAPR andBER of all phases of these sequences are calculated in order to find sequences thatdecrease both BER and PAPR values. PN sequences that have both small BER andPAPR values are found.Keywords: Orthogonal Frequency Division Multiplexing, Code DivisionMultiple Access, Multi Carrier-Code Division Multiple Access, Multi path fading,Peak to Average Power Ratio, Bit Error Rate, Pseudonoise sequences.