Μελέτη και χρήση τεχνικών μηχανικής μάθησης για την αντιστάθμιση μη γραμμικών φαινομένων του σήματος σε σύγχρονα συστήματα μετάδοσης

Φουντουραδάκη, Κωνσταντίνα; Fountouradaki, Konstantina

dc.contributor.author	Φουντουραδάκη, Κωνσταντίνα	el
dc.contributor.author	Fountouradaki, Konstantina	en
dc.date.accessioned	2025-09-19T09:33:19Z
dc.date.available	2025-09-19T09:33:19Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/62462
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.30158
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Τεχνολογία μετάδοσης αναλογικού σήματος ραδιοσυχνοτήτων μέσω οπτικής ίνας	el
dc.subject	Μη γραμμικά φαινόμενα	el
dc.subject	Μηχανική μάθηση	el
dc.subject	Σχήματα διαμόρφωσης	el
dc.subject	Φασματική απόδοση	el
dc.subject	Analog radio-over-fiber	en
dc.subject	Non-linear effects	en
dc.subject	Machine learning	en
dc.subject	Modulation schemes	en
dc.subject	Spectral efficiency	en
dc.title	Μελέτη και χρήση τεχνικών μηχανικής μάθησης για την αντιστάθμιση μη γραμμικών φαινομένων του σήματος σε σύγχρονα συστήματα μετάδοσης	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Οπτικές ίνες	el
heal.classification	Συστήματα μετάδοσης	el
heal.classification	Μηχανική μάθηση	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2025-03-10
heal.abstract	Η αυξανόμενη ζήτηση για υψηλούς ρυθμούς μετάδοσης και χαμηλή καθυστέρηση στα δίκτυα 6G καθιστά απαραίτητη τη βέλτιστη αξιοποίηση του φάσματος. Η τεχνολογία Analog Radio-overFiber (A-RoF), η οποία επιτρέπει τη μετάδοση αναλογικών σημάτων Radio Frequency (RF) μέσω οπτικής ίνας, αποτελεί λύση για τα δίκτυα 6G, αλλά επηρεάζεται από μη γραμμικά φαινόμενα που υποβαθμίζουν την ποιότητα του σήματος. Στην παρούσα εργασία, προσομοιώθηκε μια αρχιτεκτονική A-RoF με πολυπλεξία συχνοτήτων (Frequency Division Multiplexing (FDM)) σε συχνότητα υψηλόσυχνου φέροντος 0.3 (THz) στην πλατφόρμα VPIphotonics, όπου μελετήθηκε η επίδραση των μη γραμμικοτήτων, της διαμόρφωσης QPSK και 16-QAM, καθώς και της επιλογής roll-off και channel spacing στην απόδοση του συστήματος. Τα αρχικά αποτελέσματα έδειξαν ότι οι μη γραμμικότητες αυξάνονται με την αύξηση των καναλιών, ενώ η επιλογή των roll-off και channel spacing επηρεάζει άμεσα την παρεμβολή μεταξύ καναλιών (Inter-Carrier Interference (ICI)) και συμβόλων (Inter-Symbol Interference (ISI)). Υψηλό roll-off (0.7, 0.9) προκάλεσε αυξημένη ICI, ενώ χαμηλό roll-off (0.05, 0.2) ενίσχυσε το ISI. Ο βέλτιστος συνδυασμός παραμέτρων περιλαμβάνει roll-off 0.5 ή 0.2 και channel spacing 50–80 Megahertz (MHz), επιτυγχάνοντας ισορροπία μεταξύ ποιότητας σήματος και φασματικής απόδοσης. Για την αντιστάθμιση των παραμορφώσεων, αναπτύχθηκε ένα Multi-Layer Perceptron (MLP) νευρωνικό δίκτυο με R 2 = 0.9997, το οποίο μείωσε το Error Vector Magnitude (EVM), βελτίωσε την ανάκτηση συμβόλων και παρουσίασε υψηλή ικανότητα γενίκευσης στα υπόλοιπα subcarriers, επιβεβαιώνοντας τη δυνατότητα χρήσης μηχανικής μάθησης για τη απόδοση των A-RoF 6G συστημάτων.	el
heal.abstract	The ever-increasing demand for higher data transmission rates and lower latency is driving 6th-generation (6G) networks towards optimal utilization of available bandwidth. which enables the transmission of analog Radio Frequency (RF) signals through optical fiber, is a promising solution for 6G networks. However, nonlinear phenomena primarily degrade the performance of such optical systems. In this study, an A-RoF architecture employing Frequency Division Multiplexing (FDM) was simulated at a high-frequency carrier of 0.3 THz using the VPIphotonics platform. The impact of nonlinearities of QPSK and 16-QAM modulation schemes, as well as the selection of roll-off and channel spacing on system performance, were analyzed. Initial results show that nonlinear effects become more significant as the number of transmission channels increases, while the choice of roll-off and channel spacing has a direct impact on inter-carrier interference (ICI) and inter-symbol interference (ISI). A high roll-off factor (0.7, 0.9) resulted in increased ICI, while a low roll-off factor (0.05, 0.2) increased ISI. The optimum configuration was found to be a roll-off factor of 0.5 or 0.2 and a channel spacing of 50-80 MHz, achieving a balance between signal quality and spectral efficiency. A multi-layer perceptron (MLP) neural network with an R² value of 0.9997 was developed to mitigate distortion. The model successfully reduced error vector magnitude (EVM), improved symbol recovery and demonstrated high generalisation capability across different subcarriers, confirming the effectiveness of machine learning in improving the performance of A-ROF systems for future 6G networks.	en
heal.advisorName	Αβραμόπουλος, Ηρακλής	el
heal.committeeMemberName	Παναγόπουλος, Αθανάσιος	el
heal.committeeMemberName	Βενιέρης, Ιάκωβος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Συστημάτων Μετάδοσης Πληροφορίας και Τεχνολογίας Υλικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	101 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false