پایان نامه تحلیل و شبیه سازی کدهای CDMA به منظور کاهش تداخل بین کاربران


دنلود مقاله و پروژه و پایان نامه دانشجوئی

پایان نامه تحلیل و شبیه سازی کدهای CDMA به منظور کاهش تداخل بین کاربران مربوطه  به صورت فایل ورد  word و قابل ویرایش می باشد و دارای ۸۸  صفحه است . بلافاصله بعد از پرداخت و خرید لینک دانلود پایان نامه تحلیل و شبیه سازی کدهای CDMA به منظور کاهش تداخل بین کاربران نمایش داده می شود، علاوه بر آن لینک مقاله مربوطه به ایمیل شما نیز ارسال می گردد

 فهرست

فصل اول : پیش نیازهای ریاضی و تعاریف … ۱
۱-۱ مقدمه  ۲
۱-۲ تعا ریف .. ۳
۱-۲-۱ تابع همبستگی متقابل برای سیگنالهای پریودیک  ۳
۱-۲-۲ تابع خود همبستگی برای سیگنالهای پریودیک …. ۴
۱-۲-۳ خواص توابع همبستگی پریودیک گسسته … ۵
۱-۳ نامساوی ولچ … ۶
۱-۴ نامساوی سید لینکوف  ۶
۱-۵ تابع همبستگی غیر پریودیک گسسته . ۷
فصل دوم : معرفی کدهای ماکزیمال و گلد و کازامی …. ۸
۲-۱ مقدمه …. ۹
۲-۲ تعریف . ۱۰
۲-۳ دنباله¬های کلاسیک .. ۱۰
۲-۳-۱ دنباله¬هایی با طول ماکزیمال . ۱۰
۲-۳-۲ خواص دنباله¬های ماکزیمال … ۱۱
۲-۴ انواع تکنیکهای باند وسیع  ۱۳
۲-۴-۱ روش دنباله مستقیم (DS) … 13
2-5 کدPN  …. ۱۴
۲-۵-۱ دنباله PN و پس خور ثبات انتقالی … ۱۵
۲-۵-۲ مجموعه دنباله¬های ماکزیمال دارای همبستگی ناچیز . ۱۶
۲-۵-۳ بزرگترین مجموعه به هم پیوسته از دنباله¬های ماکزیمال …. ۱۷
۲-۶ دنباله گلد  ۱۹
۲-۷ مجموعه کوچک رشته¬های کازامی  ۲۰
۲-۸ مجموعه بزرگ رشته¬های کازامی … ۲۱
فصل سوم : نحوه¬ی تولید کدهای ماکزیمال و گلد و کازامی … ۲۲
۳-۱ تولید کد ماکزیمال … ۲۳
۳-۲ تولید کد گلد … ۲۸
۳-۳ تولید کد کازامی .. ۳۲
فصل چهارم : مروری بر سیستمهای دستیابی چندگانه تقسیم کد  ۳۶
۴-۱ مقدمه . ۳۷
۴-۲ سیستمهای دستیابی چندگانه تقسیم کد  ۳۸
۴-۳ مزایای سیستمهای دستیابی چندگانه تقسیم کد . ۴۰
۴-۴ نگاهی به مخابرات سیار … ۴۱
۴-۵ طریقه¬ی مدولاسیون …. ۴۶
۴-۶ پدیده دور- نزدیک .. ۴۶
۴-۷ استفاده از شکل موجهای مناسب CDMA .. 49
4-8 بررسی مساله¬ی تداخل بین کاربران  ۴۹
فصل پنجم : مراحل و نتایج شبیه سازی  ۵۰
۵-۱ مقدمه …. ۵۱
۵-۲ بررسی کد ماکزیمال در شبیه سازی .. ۵۲
۵-۳ بررسی کد گلد در شبیه سازی .. ۵۷
۵-۴ بررسی کد کازامی در شبیه سازی . ۶۲
۵-۵ عملکرد خطای بیت … ۶۶
فهرست منابع  ۷۵

فهرست مراجع

[۱] R.L Peterson , R.E Zimer and D.E Borth , introduction to spread spectrum communications , prentice hall 1995.

[2] S.Glisic and B.Vucetio , spread spectrum CDMA systems for wirless communication , Altech , Nor Wood , MA , 1997.

[3] الکس ، وبلیوم و ساواسه تانتارانتا . مترجم : دکتر محمد ابطحی . تئوری و کاربرد سیستم­های طیف گسترده . موسسه فرمبنایی نص .

[۴] E.J,Groth , “Generation of binary sequence with controllable complexity” , IEEE Trans , inf . Teory , Vol . IT-17 . no.3 , p.p.288-269, May 1971.

[5] S.W.Golomb , shift register sequence , revised ED , Langune Hills , CA : Aegean park press , 1982.

[6] C.P.Pfleeger , Security in coputing , Englewood cliffs , Nj : prentice Hall , 1989.

[7] Mohamad A.Landolsi  and Wayne E.stark , “DS-CDMA chip waveform design for minimal interference under bandwidth , phase and envelop constraint “IEEE Transations on communications , Vol.47 , no.11 , November 1999.

[8] Shu-Ming Tseng and Mark R.Bell , “Asyncchronous Multicarrier DS-CDMA Using Mutually Orthognonal Complementary Sets of Sequnces” IEEE Transaction on Communication , Vlol.48 , No.1 , janury 2000 .

[9] G.Giunta , “Basic.note on Spread Spectrum CDMA Signals” , Rome , May 2000 .

[10] Fatih Alagoz , “Optimum Multiuser Detection in CDMA system” power point.

[11] S.Das , S.Ganu , N.Rivera , R.Roy , “Performance Analysis of Downlink Power Control Algorithm for CDMA system” power point .

[12] Robert AKL , D.Sc . “Departmenet of Computer Scince and Engineering” power point .

[13] Saraswathi Pulakurty , “Exploration of multi-user Detection Techniques for MC-CDMA” , 12th April 2004 .

[14] Soshant Bal , “on the of Cancellation order is Successive Interference Cancellation for CDMA systems” power point .

1-1 مقدمه :

دنباله ­های دیجیتالی در مخابرات برای کاربردهای مختلفی طراحی و استفاده می شوند و به طور کلی می توان این کاربردها را به چند بخش تقسیم کرد :

کاربردهایی که نیاز به خواص مشخصی از” تابع خود همبستگی”۱ (ACF) دارند . به عنوان مثال هایی از این کاربرد می توان به مشخص کردن پارا مترهای سیستم خطی ، همزمان سازی ، اندازه­گیری های زمانی وپردازش دو بعدی نام برد .

کاربردهایی که نیاز به خواص مشخصی از “تابع همبستگی متقابل” ۲ (CCF) دارند . مثال هایی از این کاربرد “سیستم های دسترسی چنگانه تقسیم کد” ۳ (CDMA) ، مشخص کردن پارامترهای سیستم هایCDMA نوری و سیستم های “طیف گسترده” ۴ (FH) می باشد . کاربردهایی که نیاز به خواص ساختاری دیگری دارند مانند : تولید کلید رمز نگاری ، منابع نویز معین و کدینگ کنترل خطا .

 

2-1 مقدمه :

دنباله­ های دیجیتال را می­توان به سه دسته اصلی تقسیم کرد :

دنباله­های دودویی ، دنباله­های غیر دودویی ، دنباله­های دارای کاربرد خاص ، دسته اول ( دنباله­های دودویی ) بیش از سایر انواع دنباله­ها بررسی شده و گسترش یافته­اند . اگر چه با ظهور ابزارهای قدرتمند در زمینه پردازش سیگنال ، دنباله­های غیر باینری نیز مورد توجه جدی قرار گرفته­اند . این دنباله­ها در بسیاری از زمینه­ها ، دارای برتری­هایی نسبت به دنباله­های دودویی می باشند . در ادامه به معرفی بعضی از دنباله­های طراحی شده خواهیم پرداخت :

در ابتدا چندین دنباله دودویی کلاسیک ( دنباله­های با طول ماکزیمم (m-sequnce)1 ودنباله های گلد۲ و دنباله های کازامی۳ ) معرفی می شوند .

۲-۲ تعریف

دنباله­ های شبه نویزی : دنباله­هایی هستند که دارای خواص زیر می باشند :

     ۱) تابع خود همبستگی آنها در تاخیرهای غیر صفر مقداری ثابت و ناچیز است . [۹]

     ۲) در هر دوره تناوب تعداد صفرها و یکها تقریبا برابر هستند .

۳)     در هر دوره تناوب ، تعداد رشته های متشکل از سمبلهای یکسان متوالی ، با افزایش طول رشته کمتر   شود .

۲-۳   دنباله های کلاسیک

در این قسمت به معرفی دنباله هایی می پردازیم که دارای همبستگی پریودیک خوب ، (نه بهینه ) می باشند .

۲-۳-۱  دنباله هایی با طول ماکزیمال

مطالعه ریاضی این دنباله در اواسط دهه پنجاه آغاز شد . یک مجموعه از رشته­های شبه نویز که همه خواص شبه نویز را دارا می باشد و دنباله­هایی که توسط یک شیفت رجیستر با فیدبک خطی که دارای دوره تناوب ماکزیمم  باشد را m-sequnce گویند . با توجه به اینکه در ساختن دنباله m همه طبقات درگیر هستند شرایط اولیه متفاوت شیفت رجیستر ها ، دنباله­های m متفاوتی تولید می نمایند . یک شیفت رجیستر با فیدبک خطی با چند جمله ای مشخصه اولی باید دارای شرایط زیر باشد .

 ۱)     دارای دو سیکل باشد : یکی با طول یک و دیگری با طول

۲)     تمام حالات اولیه مخالف صفر و در یک سیکل قرار می گیرند .

۳)  دنباله­های تولید شده توسط حالات اولیه مختلف تنها در یک اختلاف فاز با هم متفاوت و همگی دنباله­های ماکزیمال هستند .

دنباله­های ماکزیمال در دنباله های PN 1 مورد استفاده قرار می گیرد . یک دنباله­ی ماکزیمال هنگامیکه ساختمان شیفت رجیستر با فیدبک خطی دارای یک چند جمله­ای اولیه باشد تولید می گردد . [۲]

 به عنوان مثال در دنباله­ی ماکزیمال شکل زیر یک شیفت رجیستر با فیدبک خطی مورد استفاده قرار گرفته است . به عنوان مثال در دنباله­ی ماکزیمال شکل زیر یک شیفت رجیستر با فیدبک خطی مورد استفاده قرار گرفته است .

۲-۲-۲  خواص دنباله ­های ماکزیمال [۱]

۱)     دارای پریود می باشند .

۲)  تعداد بیت  در هر دوره تناوب یکی بیشتر از تعداد صفرها است که دقیقا تعداد صفرها  و تعداد یکها  می باشد .

 ۳)  دقیقا دنباله غیر صفر بوسیله یک چند جمله­ای اول تولید می شوند که شیفت یافته­های یکدیگرند  که  اپراتور شیفت است .

۴)  از بیندنبا له ای که توسط چند جمله­ای تولید می شود تنها یک دنباله وجود دارد که برای آنها داشته باشیم .

۵)     هر آرایش خاص تایی از اعداد ؛ دقیقاً یکبار در طول دنباله اتفاق می افتد .

۶)   اگر یک سری پشت سر هم از صفرها و یا یک سری پشت سر هم از یکها را رشته بنامیم ، خواهیم دید که نیمی از رشته­ها دارای طول یک هستند ، یک چهارم از رشته­ها دارای طول ۲ هستند ، یک هشتم از رشته­ها دارای طول سه هستند .

۷)     جمع یک دنباله و شیفت یافته­اش برابر شیفت دیگری از همان دنباله می باشد .

۸)     با استفاده از خاصیت قبل نتیجه می گیریم که تابع خود همبستگی آنها در تاخیرهای غیر صفر مقداری ثابت است :

   ۹)     اگر یک دنباله­ی ماکزیمال دودویی با فرکانسکه توانی از ۲ است ، نمونه برداری شود همان دنباله بدست می آید :

     ۱۰)  اگر یک دنباله­ی ماکزیمال دودویی با فرکانس که نمونه برداری شود و داشته باشیم

.  تمام دنباله­های ماکزیمال که دارای پریود هستند تولید می شوند .

     ۱۱) “گستردگی خطی”۱ این دنباله است .

     ۱۲)  اگر بیت های رشته یک باشند آن را بلوک و اگر صفر باشد فاصله گویند که در هر دوره تناوب یک بلوک به طول  داریم ولی فاصله به طول  نداریم .

۱۳) در هر دوره تناوب یک فاصله به طول  داریم ولی بلوک به طول  نداریم .

خواص ذکر شده برای دنباله­های ماکزیمال ها خواصی است که دنباله تصادفی نیز داراست به همین دلیل به دنباله­های ماکزیمال “شبه تصادفی”۲ می گویند در نتیجه دنباله­های ماکزیمال دنباله­های PN هستند ولی هر PN یک دنباله­ی ماکزیمال نیست . [۱]

۲-۴  انواع تکنیک های باند وسیع

از اواخر دهه ۱۹۴۰ ، تکنیک های باند وسیع را برای کارهای نظامی مخفی به کار برده می شد . که در مقابل نویز و تداخل مقاومت خوبی از خود نشان می دادند . اخیراً این سیستم ها برای ارتباطات تلفنی بی سیم غیر نظامی نیز استفاده می شود . در حال حاضر روش های مختلفی در سیستم های باند وسیع مورد استفاده قرار می گیرند

۲-۴-۱  روش “دنباله مستقیم”۳ (DS)

در این روش اطلاعات هر کاربر به وسیله یک کد دیجیتالی اختصاصی مدوله می شود که سرعت ارسال کد خیلی بیشتر از سرعت ارسال مربوط به سیگنال اطلاعات است . این سیستم ها به سیستم شبه تصادفی نیز معروف هستند .

در این سیستم ها از کد گسترش دهنده مستقیماً برای مدولاسیون استفاده می شود. سیگنال مدوله شده داده ها در اختیار است این سیگنال یکبار دیگر توسط دنباله کد گسترش دهنده مدوله شده و در نتیجه طیف سیگنال گسترش می یابد که مصونیت در مقابل اختلال ، جمینگ۱ و . . . را فراهم می سازد .

۲-۵  کد PN

سیگنالهای “طیف گسترده۲ که همانند نویز باند وسیع به نظر می رسند با استفاده از دنباله­های شبه تصادفی یا دنباله­های شبه نویز (PN) ایجاد می شوند . در سیستم های طیف گسترده دنباله مستقیم (DS/SS) شکل موج گسترش دهنده ، یک تابع زمانی از دنباله PN است .

 قابل توجه است که دنباله­های PN به صورت معین تولید می شوند . در غیر این صورت امکان استفاده از اطلاعات در سیستم مخابراتی طیف گسترده مقدور نخواهد بود .

 با این وجود این دنباله­ها باید به گونه­ای باشند که از دید ناظر تصادفی به نظر برسند . در این صورت شکل موج زمانی ایجاد شده از روی دنباله­های PN نیز شبیه نویز تصادفی خواهد بود .

به طور کلی کدهای مورد استفاده در سیستم های طیف گسترده باید دارای خواص زیر باشند که عبارت است از:

۱)     دنباله باید دو سطحی باشد .

۲)     کدها باید دارای تابع خود همبستگی با یک پیک تیز ، برای همزمان کردن کد باشند .

۳)     کدها باید دارای همبستگی متقابل بسیار کم باشند تا بتوان از آنها در دسترسی چند گانه استفاده کرد .

۴)     کدها باید متعادل باشند یعنی تفاوت بین یک ها و صفرها باید حداکثر ۱ باشند .

همچنین ردیفی از بیت های مشابه داخل کد ، نباید بسیار زیاد شود . این خاصیت باعث افزلیش خواص نویزی کد می شود و به گسترده شدن یکنواخت تر انرژی سیگنال در کل طیف کمک می کند .

کدها به دو دسته عمده متعامد و غیر متعامد تقسیم می شوند . “کد والش”۱ نمونه ای از کدهای متعامد و کدهای با طول حداکثر ، گلد ، کازامی نمونه ای از کدهای غیر متعامد هستند که در سیتم طیف گسترده استفاده می شوند . [۳]

۲-۵-۱  دنباله PN و “پس خور ثبات انتقالی”۲

شکل زیر بلوک دیاگرام از یک فیدبک شیفت رجیستر را نشان می دهد . هر یک از بلوک های عنوان بندی شده      همانند یک “فلیپ فلاپ”۳ در فاصله  clockعمل می کند .

فلیپ فلاپ مرحله ای از شیفت رجیستر و یک بردار با طول است . [۴]

۲-۵-۲  مجموعه دنباله ­های ماکزیمال های دارای همبستگی ناچیز

در بسیاری از کاربردهای مهندسی به مجموعه ای از رشته­ها احتیاج داریم که دارای دو خاصیت زیر باشند .

      ۱) هر رشته ای در این مجموعه به سهولت قابل بازشناسی از شیفت یافته خودش باشد .

۲)     هر رشته ای از این مجموعه به سهولت قابل بازشناسی از بقیه رشته های مجموعه و شیفت یافته­های آنها باشد .

خاصیت اول در سیستم های راداری و مخابرات طیف گسترده اهمیت فراوانی دارند . در مخابرات چند کاربره خاصیت دوم دارای اهمیت حیاتی است . در این قسمت به معرفی مهمترین دسته از رشته­های دودویی که به نحو مطلوبی دارای خواص فوق می باشد اشاره می کنیم :

فرض می کنیم  در دنباله­های ماکزیمال با دوره تناوب  باشند که رشته بوسیله نمونه برداری از رشته  با فرکانس نمونه برداری بدست آمده باشد . با انتخاب مناسب  می توان رشته هایی بدست آورد .

   که تابع همبستگی متقابل برای آنها سه مقداره و دارای مقادیر زیر است :

شرایطی که  باید ارضا کنند تا به تابع همبستگی فوق برسیم ، بدین قرار است :  توانی از ۲ نباشد  و یا  نیز به نحوی انتخاب گردد که اگر باشد مقدار  فرد باشد.

 به زوج رشته­های  که به شکل فوق باشند یک “زوج مرجح”۱ می گوییم .

برای  مرحله فیدبک شیفت رجیستر خطی حالات مختلفی که یک دنباله PN با طول ماکزیمال را تولید می کند [۵] عبارت است از:

که  تابع اولر می باشد . [۶]

۲-۵-۳  بزرگترین “مجموعه بهم پیوسته”۲ از دنباله ­های ماکزیمال

به مجموعه­ای از رشته­ها که هر زوج از آنها دارای صفات فوق باشند یک مجموعه به هم پیوسته می گوییم و بزرگترین مجموعه از میان مجموعه­های فوق را “مجموعه به هم پیوسته بیشینه”۳ می نامیم و تعداد اعضای آن را با   نشان می دهیم . در جدول زیر مقادیر نوعی را مشاهده می کنیم .

کاملا واضح است که اندازه خانواده برای رشته های فوق بسیار کوچک است . به همین دلیل استفاده ازدنباله های ماکزیمال برای کاربردهایی که احتیاج به خانواده هایی با اندازه بزرگ است مرسوم نیست .

 ۲-۷   مجموعه کوچک کازامی

80,000 ریال – خرید
 

تمام مقالات و پایان نامه و پروژه ها به صورت فایل دنلودی می باشند و شما به محض پرداخت آنلاین مبلغ همان لحظه قادر به دریافت فایل خواهید بود. این عملیات کاملاً خودکار بوده و توسط سیستم انجام می پذیرد.

 جهت پرداخت مبلغ شما به درگاه پرداخت یکی از بانک ها منتقل خواهید شد، برای پرداخت آنلاین از درگاه بانک این بانک ها، حتماً نیاز نیست که شما شماره کارت همان بانک را داشته باشید و بلکه شما میتوانید از طریق همه کارت های عضو شبکه بانکی، مبلغ  را پرداخت نمایید. 

 

 

 

مطالب پیشنهادی:
برچسب ها : , , , , , , , , , ,
برای ثبت نظر خود کلیک کنید ...

براي قرار دادن بنر خود در اين مکان کليک کنيد
به راهنمایی نیاز دارید؟ کلیک کنید


جستجو پیشرفته مقالات و پروژه

سبد خرید

  • سبد خریدتان خالی است.

دسته ها

آخرین بروز رسانی

    چهارشنبه, ۳ خرداد , ۱۳۹۶

اولین پایگاه اینترنتی اشتراک و فروش فایلهای دیجیتال ایران
wpdesign Group طراحی و پشتیبانی سایت توسط دیجیتال ایران digitaliran.ir صورت گرفته است
تمامی حقوق برایdjkalaa.irمحفوظ می باشد.