Linear precoding for channel equalization

Abstract

oz KANAL EŞİTLEME İÇİN DOĞRUSAL ÖNKODLAMA Civelek, Furkan Yüksek Lisans, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Turhan Çiftçibaşı Assoc. Prof. Dr.T. Engin Tuncer Ocak, 2003 Bu tez çalışmasında kanal tanımlama ve eşitlenmesi için doğrusal önkodlama yaklaşımı incelendi. Doğrusal önkodlamada ana fikir giriş sinyalini kanala vermeden önce onu kanal bozulmalarından daha az etkilenecek şekilde kodlamaktır. Bununla birlikte bloklar arası girişimi engellemek üzere kodlanmış blokların arasında bir güvenlik aralığı bırakılır. Bu güvenlik aralığı tek-giriş çok-çıkış kanallarda gözü kapalı kanal tanımlama (blind channel identification) için de önemlidir. Çalışmamızda doğrusal önkodlama ve gözü kapalı kanal tanımlama yönteminin başanmlan bilgisayar simülasyonları ile incelendi. Bunlara ek olarak doğrusal önkodlama fikri tek-giriş çok-çıkışlı kanallara da uygulanmak üzere geliştirildi. Eğer alıcıda birden çok anten varsa veya alıcıdaki sinyal sembol frekansından (baud rate) daha yüksek frekansta örneklenmişse bu tip kanallarla karşılaşılır. Ancak alıcıda yüksek frekansta örnekleme yapılması durumunda vurum biçimlendirici süzgeçlerin etkisinden dolayı başarım azalır. Bunların yanında, alıcıdaki hata kareleri ortalamasını (MSE) düşürmek üzere bir yöntem önerildi. Bu yöntem çok fazla zayıflatılan taşıyıcıları iletim için kullanmayarak alıcı hatasını düşürmektedir. Ayrıca tek-giriş çok-çıkışlı sistemlerde kanal tanımlama için alt uzay (subspace) yaklaşımını kullanan bir yöntem uygulanarak tüm sistemin başarımı simülasyonlarla test edildi. Sonuçlar, önerilen önkodlama ve hata kontrol yöntemlerinin kanal bozulmalarını etkin biçimde azaltabildiğini göstermektedir. Anahtar Kelimeler: Doğrusal önkodlama, OFDM, Gözü kapalı kanal tanımlama.

ABSTRACT LINEAR PRECODING FOR CHANNEL EQUALIZATION Civelek, Furkan M.S., Department of Electrical and Electronics Engineering Supervisor: Prof. Dr. Turhan Çiftçibaşı Assoc. Prof. Dr. T. Engin Tuncer January, 2003 In this thesis, linear precoding approach for channel identification and equalization has been investigated. The main idea of linear precoding is to encode the input signal in order to mitigate inter-symbol interference (ISI) and noise effects. Furthermore, a guard interval is used to avoid inter-block interference (IBI). This guard interval is also important for blind channel identification in single-input single-output (SISO) channels. Performances of linear precoding and blind identification methods have been investigated by means of computer simulations. Furthermore we have modified the original precoding scheme in order to apply it to single-input multi-output (SIMO) channels which arise in the case of multiantenna reception and fractional sampling. It turns out that the proposed method performs well especially for multiantenna case. However its performance is considerably affected by pulse shaping filters in the case of fractional sampling of SISO channels. A precoding scheme is proposed for both SISO and SEVIO cases which controlles mean-squared error (MSE) by discarding some of the mostly attenuated subcarriers. Furthermore, we have investigated a subspace based blind SEVIO channel identification method and simulated the overall system with blind identification and equalization. The results show that both SBVIO precoding and MSE control methods can effectively be used to mitigate channel distortion. Keywords: Linear Precoding, OFDM, Blind Channel Estimation.