Nonlinear signal processing for efficient physical layerdesign in 5G beyond
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: MURAT BABEK SALMAN
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Gökhan Muzaffer Güvensen
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Nonlineer güç amplifikatörü (PA) distorsiyonu, iletişim sistemlerinin yeterli performansı elde etmesini önemli ölçüde sınırlayan önemli bir donanım bozulmasıdır. Bu tez, donanım bozulmaları için kapsamlı bir analiz çerçevesi sunmakta ve iletişim sistemi performansını olumsuz yönde etkileyen nonlineer distorsiyonun etkilerini azaltmak için nonlineer sinyal işleme teknikleri geliştirmektedir. Değerlendirme, hata oranı (BER), elde edilebilir bilgi oranı (AIR) ve bant dışı radyasyon gibi çeşitli kriterlere dayanmaktadır. Tezin katkısı iki bağımsız bölüme ayrılabilir. İlk bölüm, kullanıcı terminalinin (UT) nonlineer PA ile donatıldığı yukarı bağlantı iletişimine odaklanmaktadır. Yukarı bağlantı iletişimi için, frekans seçici iletişim kanallarının ve sembol örnekleme işlem şemalarının etkileri incelenmektedir. Sembol tespit performansını önemli ölçüde bozan 'distorsiyon amplifikasyonu' olarak adlandırılan önemli bir olgu keşfedilmektedir. Distorsiyon amplifikasyonunu aşmak için, tek girişli-tek çıkışlı (SISO) ve çoklu girişli-çoklu çıkışlı (MIMO) sistemler için nonlineer işlem birimi bankasının kullanımı önerilmekte ve tespit performansında önemli iyileştirmeler sağlanmaktadır. Tezin ikinci bölümü, baz istasyonlarının (BS) nonlineer PA'larla donatıldığı aşağı bağlantı iletişimi senaryolarını incelemektedir. İlk olarak, çok kullanıcılı çeşitlilik ve frekans seçiciliğinin etkilerini araştırmak için kapsamlı bir alındı distorsiyon gücü analizi gerçekleştirilir. Ayrıca, elde edilen distorsiyon gücü ifadesine dayanarak bir güç tahsis şeması önerilmektedir. Son olarak, tam bağlantılı analog hüzme oluşturma yapısına sahip iki aşamalı hibrit MIMO sistemleri için düşük karmaşıklıkta bir sayısal ön bozma (DPD) tasarımı geliştirilmiştir. Önerilen DPD yapısı, mevcut yöntemlere göre daha düşük karmaşıklıkla yeterli doğrusallaştırma başarımı sağlamaktadır.