Ισοσταθμιστές καναλιού, συστήματα πολλαπλών καναλιών και πολλαπλών φερόντων, και τεχνικές διεύρυνσης φάσματος.

Abstract

Στην παρούσα πτυχιακή εργασία, ασχολούμαστε με τους ισοσταθμιστές καναλιού, με τα συστήματα επικοινωνίας πολλαπλών καναλιών και πολλαπλών φερόντων, και με τις τεχνικές διεύρυνσης φάσματος. Μια σύντομη περίληψη των παραπάνω θεμάτων δίνεται στην εισαγωγή. Το Κεφάλαιο 1 ασχολείται με τη μελέτη της ψηφιακής επικοινωνίας μέσω μη ιδανικών καναλιών περιορισμένου εύρους ζώνης μοντελοποιημένων ως γραμμικά φίλτρα. Εξάγεται ο βέλτιστος δέκτης για ένα κανάλι με ISI (MLSE δέκτης) και εξετάζεται η συμπεριφορά του. Επίσης, μελετώνται οι γραμμικοί ισοσταθμιστές καναλιού. Αναφέρονται τα κριτήρια βελτιστοποίησης των συντελεστών τους, και εξετάζεται η απόδοσή τους, τόσο στην ιδανική περίπτωση (ισοσταθμιστές άπειρου μήκους), όσο και στην πρακτική. Τέλος, μελετάται ο ισοσταθμιστής αναδραστικής απόφασης, ο οποίος (όπως και ο MLSE) είναι μη γραμμικός. Το Κεφάλαιο 2 εξετάζει τη χρήση προσαρμοστικών ισοσταθμιστών καναλιού για χρονικά μεταβαλλόμενα κανάλια. Μελετώνται διάφοροι αλγόριθμοι προσαρμογής (LMS, RLS κ.λ.π.) για όλες τις δομές ισοσταθμιστών (MSE, DFE κ.λ.π.). Δίνεται έμφαση στη σύγκλιση των αλγόριθμων. Το κεφάλαιο κλείνει με μια πραγμάτευση των τυφλών ισοσταθμιστών. Το Κεφάλαιο 3 ξεκινάει με μια θεώρηση των συστημάτων πολλαπλών καναλιών. Συγκεκριμένα, εξετάζεται η απόδοσή τους για διάφορα σχήματα σηματοδοσίας (δυαδική σηματοδοσία, Μ – αδική ορθογώνια σηματοδοσία κ.λ.π.). Στη συνέχεια, εξετάζονται τα συστήματα πολλαπλών φερόντων. Συγκεκριμένα, μελετάται η χωρητικότητα ενός τέτοιου συστήματος σε ένα μη ιδανικό κανάλι, καθώς και ένα σύστημα πολλαπλών φερόντων βασισμένο στον FFT. Κλείνουμε με το Κεφάλαιο 4, το οποίο μελετά τις τεχνικές διεύρυνσης φάσματος. Εξετάζουμε τις δύο κύριες μορφές σημάτων διευρυμένου φάσματος, τα σήματα άμεσης ακολουθίας (DS) και τα σήματα αλμάτων συχνότητας (FH), καθώς και τα συστήματα που βασίζονται σε αυτά τα σήματα. Μελετάμε τη συμπεριφορά τους απέναντι σε διάφορα είδη παρεμβολής (CW, PB κ.λ.π.), τις εμπορικές εφαρμογές τους, καθώς και το συγχρονισμό των συστημάτων αυτών. Σε όλο το κεφάλαιο δίνεται έμφαση στην επίδραση της κωδικοποίησης στην απόδοση του συστήματος.

At the current degree thesis, we study channel equalizers, multichannel and multicarrier systems, and spread spectrum techniques. A brief overview of these concepts is given at the introduction.. Chapter 1 treats the digital communication through band – limited linear filter channels. We obtain the optimum receiver for a channel with ISI (MLSE) and we study his performance. Also, we study linear channel equalizers. First, we talk about the coefficients optimization criterions, and then we examine their performance for the ideal (infinite length equalizer) and for the practical (finite length equalizer) case. Finally, we treat Decision – Feedback Equalizer, witch (like MLSE) is non - linear. Chapter 2 treats the use of adaptive channel equalizers for time – variant channels. We study several adaptation algorithms (LMS, RLS κ.λ.π.) for all the equalizers structures (MSE, DFE e.t.c.). We emphasize at the converge properties of the algorithms. The chapter is ending with a treatment of blind equalizers. Chapter 3 starts with a treatment of multichannel systems. Particularly, we study their performance for several signaling schemes (binary, Μ – ary orthogonal e.t.c.). Then, we study multicarrier systems. We will obtain the capacity of such a system for a non – ideal linear filter channel, and we will tread a FFT – based system.. Finally, Chapter 4 treats spread spectrum techniquesWe study the two major spread spectrum signals, the direct sequence (DS) and the frequency – hopped (FH) signals, as and the corresponding systems. We study their behavior against several interference types (CW, PB κ.λ.π.), their commercial applications, as and their synchronization. Throughout this chapter, we emphasize at the effect of coding to the performance of the system..