Ψηφιακές επικοινωνίες σε κανάλια γενικευμένων διαλείψεων

Abstract

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η παρουσίαση των φαινομένων των διαλείψεων και των πολλαπλών λήψεων στις ασύρματες κινητές επικοινωνίες. Οι διαλείψεις αποτελούν ένα από τα μεγαλύτετρα εμπόδια στη σχεδίαση αποδοτικών συστημάτων ενώ οι πολλαπλές λήψεις αποτελούν έναν από τους πιο απλούς και ταυτόχρονα αποδοτικούς τρόπους αντιμετώπισης του προβλήματος των διαλείψεων. Η παρουσα διπλωματική διαρθρώνεται ως εξής: Αρχικά γινεται μια περιληπτική αναφορά στις ασύρματες κινητές επικοινωνίες, προκειμένου να γίνει κατανοητή η σημασία τους και να υπογραμμιστεί η προβληματική συμπεριφορά που προκύπτει από τις διαλείψεις. Στη συνέχεια γίνεται μια εκτενής αναφορά στις διαλείψεις στην οποία παρουσιάζονται διάφορα μοντέλα που τις εξηγού. Σχετικά με τις πολλαπλές λήψεις παρουσιάζονται διάφορες τεχνικές στις οποίες οι διάφορες συνιστώσες του σήματος συνδυάζονται προκειμένου να παράξουν ένα αποδοτικό αποτέλεσμα. Για την υποστήριξη της θεωρητική ανάλυσης πραγματοποιήθηκε προσομοίωση του συστήματος και για την περίπτωση των διαλείψεν και των πολλαπλών λήψεων. Επίσης γίνεται εκτενής συζήτηση επί των αποτελεσμάτων που παρουσιάζονται. Καθόλη τη διάρκεια της εργασίας δίδεται ιδιαίτερη έμφαση στην γενικευμένη-Κ κατανομή διαλείψεων, μια κατανομή που είναι ιδιαίτερα χρήσιμη, καθώς αποτελεί μια από τις λίγες κατανομές που βρίσκουν εφαρμογή σε πραγματικά περιβάλλονται μετάδοσης ενώ παράλληλα περιέχει άλλες κατανομές σαν ιδιαίτερες περιπτώσεις.

The purpose of this thesis is to present fading and diversity in mobile wireless communication systems. Fading is a great obstacle in the design of efficient systems and diversity is a powerful mean, used to overcome it. In this thesis we will make a brief overview of mobile wireless communication systems, in order to denote the importance of those systems and outline the problems caused by fading. As far as fading is concerned, we make a detailed presentation of various models used to describe fading. As far as diversity is concerned, we present several techniques, used to combine the signal and output the most efficient result. In order to support the theoretical analysis made in both fading and diversity, simulations of the systems under consideration are made. We discuss various results and compare diversity combining methods and fading channel models. Throughout the whole thesis, special focus is given to the generalized-K fading distribution, a distribution that is very useful, as it includes other distributions as special cases and combines different types of fading, which means that it can apply in a realistic propagation environment, something that is not the case for numerous fading distributions.