ارائه یک روش جدید آشکارسازی برای فرستنده‌های تلویزیونی دیجیتال زمینی با آنتن دوقطبی چند ورودی چند خروجی

محورهای موضوعی : انرژی های تجدیدپذیر

مرتضی طالبی محمدآبادی ¹ (کارشناسی ارشد- دانشکده مهندسی برق، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران‌)
سید محمود دانشور فرزانگان ² (استادیار دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف اباد- دانشکده برق کارشناس رسمی دادگستری)

تاریخ دریافت : 1394/09/28 تاریخ پذیرش : 1395/06/09 تاریخ انتشار : 1395/11/01

کلید واژه: سیستم چند ورودی چند خروجی دو قطبی, آشکارساز حذف تدریجی تداخل, فرستنده تلویزیونی دیجیتال زمینی,

چکیده مقاله :

جهت بهبود کیفیت سرویس، فرستنده‌های تلویزیونی دیجیتال زمینی باید ظرفیت کانال و نرخ داده را افزایش دهند و در برابر محوشدگی، سیستم را تا حد لازم پایدار نمود. یک راهکار برای رسیدن به این هدف، استفاده از سیستم چند ورودی چند خروجی که مجهز به آنتن‌های دو قطبی با همبستگی کم بین آنتن‌ها هستند، می باشد. اما استفاده از آنتن‌های دو قطبی باعث ایجاد تداخل ناشی از قطبش متقابل در گیرنده می‌گردد که این پدیده باعث کاهش نرخ ارسال و ظرفیت انتقال میگردد. برای کاهش تاثیر قطبش زدایی استفاده از آشکارساز‌های حذف تدریجی تداخل بسیار موثر می‌باشد. در این مقاله، یک الگوریتم آشکارسازی جدید بر پایه آشکارسازی حذف تدریجی تداخل ارائه می گردد. ویژگی اصلی این الگوریتم تغییر در مرحله پوچ سازی آشکار ساز حذف تدریجی تداخل می‌باشد. برای ارزیابی روش پیشنهادی، یک سیستم فرستنده‌-گیرنده تلویزیونی دیجیتال زمینی چند ورودی چند خروجی دو قطبی شبیه سازی گردید. در این مقاله نشان داده خواهد شد که در روش آشکارسازی پیشنهادی، عملکرد نرخ خطای بیت برحسب SNR در مقایسه با روشهای آشکارسازی دیگر بر پایه آشکارساز حذف تدریجی تداخل، مثل ZF-SIC ، MMSE-SIC بهبود یافته است.

چکیده انگلیسی:

In order to quality service improvement, digital video broadcasting terrestrial should increase both channel capacity and also data rate. The system should be stable against fading. To achieve this aim, using multiple input multiple output which is equipped by dual polar antennas with low correlation is practical. However, using polar antennas lead to interference creation caused by cross polarization. This issue bring the decrease of both data rate and transmit capacity. To decrease the influence of depolarization, applying successive interference cancellation (SIC) is very effective. In this paper, a new detection algorithm based on SIC detection is proposed. The main characteristics of this algorithm is changing in the SIC detection nulling. This article also shows that, in environmental with high fading, in contrast to other detection method like ZF-SIC and MMSE-SIC, bit error ratio performance versus SNR is improved in new proposed detection method.

منابع و مأخذ:

[1] Recommendation ITU-R, BT.1769: “Parameter values for an expanded hierarchy of LSDI image formats for production and international programme exchange”, https://www.itu.int/rec/R-REC-BT.1769-0-200607-W/en   2006.

[2] J. Mietzner R. Schober ;  L. Lampe ;  W. H. Gerstacker and P. A. Hoeher, “Multiple-antenna techniques for wireless communications-a comprehensive literature survey”, in procedings of IEEE Communications Surveys & Tutorials , No.2, pp. 87-105, Apr. 2009.

[3] H. Bolcskei and E. Zurich, “MIMO-OFDM wireless system: BASICS, perspectives and challenges”, Transaction on IEEE Wireless Communication, Vol. 13, No. 4, pp. 31–37, Aug. 2006.

[4] M. Taguchi, K. Murayama, T.Shitomi, S. Asakura, K. Shibuya, “Field experiments on dual-polarized MIMO transmission with ultra-multilevel OFDM signals toward digital terrestrial broadcasting for the next generation”, in procinding of IEEE International Symposium in Broadband Multimedia Systems and Broadcasting, Nuremberg, German, pp. 1–5, June. 2011.

[5] P. W. Wolniansky, G. J. Foschini, G. D. Golden and R. A. Valenzuela, “Detection algorithm and initial laboratory results using V-BLAST space-time communication architecture”, Electronic letters, Vol. 35, pp.14-16, Jan.1999.

[6] S. M. Alamouti, “A simple transmit diversity technique for wireless communications.”,Transaction on IEEE Journal in Selected Areas on Communication,Vol. 16, No. 8, pp. 1451- 1458, Oct.1998.

[7] K. F. Lee and D. B. Williams, “A space-frequency transmitter diversity technique for OFDM systems.”, in proceding of IEEE Global Communications Conference,Vol. 3, pp. 1473-1477, 2000.

[8] C. Oestges, B. Clerckx, M. Guillaud and M. Debbah, “Dual-polarized wireless communications: from propagation models to system performance evaluation”, Transaction on IEEE wireless communication, Vol. 7, No. 10, pp.4019-4031, Oct. 2008

[9] A. Nehorai, and E. Paldi, “Vector-sensor array processing for electromagnetic source localization”, Transaction on IEEE Signal Processing, Vol. 42, No. 3, pp. 376-398, Feb. 1994.

[10] L. Xiao and A. Nehorai, “Optimal polarized beampattem synthesis using a vector antenna array”, Transaction on IEEE Signal Processing, Vo1.57, No.2, pp.576-587, Feb. 2009.

[11] J. S. Baek, and J. S. Seo, “Effective symbol timing recovery based on pilot-aided channel estimation for MISO transmission mode of DVBT2 system”, Transaction on IEEE Broadcasting, Vol. 7, No. 2, pp. 2603–2611, Jun.2010.

[12] R. Nabar, H. Bölcskei, V. Erceg, D. Gesbert, and A. J. Paulraj “Performance of multiantenna signaling techniques in the presence of polarization diversity” Transaction on IEEE Signal Processing, Vol. 50, No. 10, Oct.2002.

[13] C. Oestges, V. Erceg and A. Paulraj, “Propagation modeling of MIMO multipolarized fixed wireless channels” Transaction on IEEE Vehichular Technology, Vol. 53, No. 3, May.2004.

[14] I.W. Kang,  Y. J. Lee,  Y. Kim,  J. H. Seo,  H. M. Kim,  H. N. Kim “Simplified log likelihood ratio calculation in soft ordered successive interference cancellation for multiple-input multiple-output digital video broadcasting-second generation terrestrial receivers”, Journal of IET Communications, Vol.8, No.18, pp. 3280-3289, Oct.2014.

[15] M. Coldrey, “Modeling and capacity of  polarized MIMO channels.”in procceding of Vehicular Technology Conference, pp.440-444, May.2008.

[16] H.J.Shin, J.S.Baek, and J.S. Seo. “MIMO-OFDM transceivers with dual-polarized division    multiplexing and diversity for multimedia broadcasting services”, Transaction on Broadcasting, Vol.59, No.1, pp.174-182, Mar.2013.

[17] M. Patzold, “Mobile fading channels”, John Wiley & Sons Inc., USA,2002.

[18] C. S. Yong , K. Jaekwon , Y .Y.  Won , G. K. Chung, “MIMO-OFDM wireless communication with MATLAB”, John Wiley & Sons Inc. (Asia) USA.2010.

[19] P. W. Wolniansky, G. J. Foschini, G. D. Golden, R. A. Valenzuela “V-BLAST: An architecture for realizing very high data rates over the rich-scattering wireless channel”, in procceding of International Symposium on Signals, Systems and Electronics, pp.295-300, Sep. 1998.

[20] M. Failli, “Digital Land Mobile Radio Communications–COST 207”, Luxemberg: European Union, 1989.