Συντάχθηκε 23-07-2024 08:33
Τόπος: Λ - Κτίριο Επιστημών/ΗΜΜΥ, ΑΙΘΟΥΣΑ ΣΥΝΕΔΡΙΑΣΕΩΝ
Έναρξη: 25/07/2024 11:00
Λήξη: 25/07/2024 12:00
ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ
Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
Πρόγραμμα Προπτυχιακών Σπουδών
ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
Αλεξάνδρου Ζιώγα
με θέμα
Τεχνικές Συγχρονισμού για Μη Ιδανικά Τηλεπικοινωνιακά Κανάλια
Synchronization Techniques for Non-ideal Communication Channels
Εξεταστική Επιτροπή
Καθηγητής Αθανάσιος Λιάβας (επιβλέπων)
Καθηγητής Γεώργιος Καρυστινός
Καθηγητής Μιχαήλ Πατεράκης
Περίληψη
Η παρούσα διπλωματική εργασία μελετά τεχνικές συγχρονισμού σε μη ιδανικά κανάλια ασύρματης επικοινωνίας, γνωστά και ως ευρυζωνικά κανάλια. Σε αυτά τα κανάλια, εμφανίζονται διάφορες μη ιδανικές συνθήκες, όπως, για παράδειγμα, το φαινόμενο πολλαπλής διόδευσης (multipath) και η διαφορά συχνότητας φορέα (carrier frequency offset). Έτσι, για να εξασφαλιστεί η ακριβής ανάκτηση των συμβόλων στον δέκτη, χρησιμοποιούνται μέθοδοι όπως ο συγχρονισμός, η εκτίμηση και η διόρθωση της διαφοράς συχνότητας φορέα, η εκτίμηση του καναλιού και η ισοστάθμισή του. Η μελέτη ξεκινά με την εξέταση της δομής του πομπού, επισημαίνοντας τη δημιουργία των πακέτων συμβόλων. Έννοιες όπως τα σύμβολα εκπαίδευσης, το φίλτρο τετραγωνικής ρίζας ανυψωμένου συνημιτόνου και το ισοδύναμο χαμηλοπερατό του σήματος εισόδου αναλύονται στο Κεφάλαιο 2. Στο Κεφάλαιο 3, η εργάσια εμβαθύνει στα χαρακτηριστικά του καναλιού επικοινωνίας, ερευνώντας το σενάριο της πολλαπλής διόδευσης. Τονίζεται ο αντίκτυπος του delay spread, μια κρίσιμη παράμετρος στα κανάλια πολλαπλής διόδευσης, η οποία εισάγει διασυμβολική παρεμβολή. Το Κεφάλαιο 4 αφορά στη λειτουργία του δέκτη. Τεχνικές συγχρονισμού αναλύονται λεπτομερώς και παρουσιάζονται μέθοδοι εκτίμησης και διόρθωσης της διαφοράς συχνότητας φορέα και του ισοδύναμου διακριτού καναλιού. Τέλος, για την αναίρεση των επιδράσεων του καναλιού, υλοποιείται ένας ισοσταθμιστής μηδενικής διασυμβολικής παρεμβολής (zero forcing equalizer), διασφαλίζοντας ότι το συνολικό τηλεπικοινωνιακό σύστημα προσεγγίζει μια απλή καθυστέρηση.
Abstract
This thesis investigates synchronization techniques in non-ideal wireless communication channels, also known as wideband channels. In these channels, several non-ideal conditions occur, like, for example, multipath propagation resulting into intersymbol interference, and carrier frequency offset. Thus, in order to ensure precise symbols recovery at the receiver, we must use advanced synchronization methods. The study begins with the examination of the structure of the transmitter, highlighting the creation of the symbol packets via the transmitter’s filter. Concepts such as training symbols, square root raised cosine filter, intersymbol interference and low pass equivalent of input signal are analysed in Chapter 2. In Chapter 3, the thesis delves into the characteristics of the communication channel, exploring the scenario of multipath propagation. It emphasizes the impact of delay spread, a critical parameter in multipath channels, which introduces intersymbol interference. Chapter 4 is about the operation of the receiver. Synchronization techniques are addressed in detail, including methods for estimating and correcting the Carrier Frequency Offset (CFO) and the discrete equivalent channel. Finally, in order to counteract the channel’s effects, we implement a zero-forcing equalizer, ensuring that the overall telecommunication system approximates a simple delay.
