Luận án tiến sĩ kỹ thuật điều chế chỉ số lặp lại cho hệ thống OFDM - Học viện Kỹ thuật Mật mã

Luận án tiến sĩ nghiên cứu kỹ thuật điều chế chỉ số lặp lại tối ưu cho hệ thống OFDM, nâng cao hiệu suất truyền thông không dây.

Chuyên ngành

Electronic Engineering

Tác giả

Luan An

Thể loại

Thesis

Năm xuất bản

Số trang

106

Thời gian đọc

16 phút

Lượt xem

1

Lượt tải

0

Phí lưu trữ

40 Point

Tổng quan nhanh

Chủ đề:
Tổng quan về Điều chế chỉ số OFDM-IM và ứng dụng
Số trang:
106 trang
Trường:
Military Technical Academy
Chuyên ngành:
Electronic Engineering
Tác giả:
Năm:

Tóm tắt nội dung luận án

I.Tổng quan về Điều chế chỉ số OFDM IM và ứng dụng

Kỹ thuật Điều chế chỉ số (Index Modulation - IM) đang cách mạng hóa hệ thống OFDM truyền thống. OFDM-IM sử dụng Điều chế chỉ số sóng mang con để truyền thêm bit thông tin. Điều này khác biệt với OFDM thông thường, vốn chỉ dựa vào điều chế pha hoặc biên độ trên từng sóng mang con. Kỹ thuật này nâng cao đáng kể Hiệu quả năng lượng của hệ thống. Đồng thời, nó giúp giảm Tỷ số công suất đỉnh trên trung bình (PAPR). Đây là một ưu điểm quan trọng trong các ứng dụng di động và IoT. Nghiên cứu tập trung vào việc cải thiện hơn nữa các ưu điểm này. Nó đặc biệt nhắm đến việc tối ưu hóa hiệu suất trong môi trường kênh truyền phức tạp.

1.1. Nguyên lý cơ bản Điều chế chỉ số OFDM OFDM IM

OFDM-IM là một biến thể của OFDM. Nó sử dụng chỉ số của các sóng mang con để mã hóa dữ liệu. Một số sóng mang con được kích hoạt. Chỉ số của các sóng mang con này mang thông tin bổ sung. Kỹ thuật này làm tăng lượng dữ liệu truyền đi. Nó cũng cải thiện Hiệu quả năng lượng so với OFDM truyền thống. Việc lựa chọn sóng mang con được thực hiện dựa trên các bit đầu vào. Sau đó, dữ liệu được điều chế trên các sóng mang con đã chọn. Quá trình này giúp giảm nhiễu liên sóng mang (ICI). Nó cũng giảm Tỷ số công suất đỉnh trên trung bình (PAPR). Điều này rất có lợi cho việc thiết kế bộ khuếch đại công suất.

1.2. Mô hình hệ thống và ưu nhược điểm của OFDM IM

Mô hình hệ thống OFDM-IM bao gồm bộ điều chế chỉ số và khối IFFT/FFT quen thuộc. Dữ liệu đầu vào được chia thành hai phần. Một phần quyết định chỉ số sóng mang con. Phần còn lại được điều chế trên các sóng mang con đã chọn. Ưu điểm chính của OFDM-IM là Hiệu quả năng lượng cao hơn. Nó cũng có PAPR thấp hơn. Hiệu quả phổ tần của OFDM-IM có thể linh hoạt. Nó có thể được điều chỉnh tùy theo số lượng sóng mang con được kích hoạt. Tuy nhiên, một nhược điểm tiềm tàng là độ phức tạp của bộ tách sóng. Việc phát hiện các chỉ số sóng mang con có thể đòi hỏi thuật toán phức tạp hơn. Cần cân bằng giữa hiệu suất và độ phức tạp tính toán.

II.Kỹ thuật Điều chế chỉ số lặp lại RIM OFDM với thu đa dạng

Kỹ thuật Điều chế chỉ số lặp lại (Repetition Index Modulation - RIM) được phát triển để tăng cường độ tin cậy. RIM-OFDM kết hợp việc lặp lại chỉ số với cấu trúc OFDM-IM. Điều này tạo ra khả năng chống nhiễu tốt hơn. Hệ thống RIM-OFDM cải thiện Tỷ lệ lỗi bit (BER) đáng kể. Nó đặc biệt hiệu quả trong các Mô hình kênh truyền fading Rayleigh. Việc kết hợp RIM-OFDM với các kỹ thuật thu đa dạng là trọng tâm chính. Các phương pháp thu đa dạng như MRC và SC được tích hợp. Điều này tối ưu hóa hiệu suất thu, đặc biệt khi tín hiệu yếu. Các giải pháp này hứa hẹn nâng cao chất lượng dịch vụ trong truyền thông không dây.

2.1. Giới thiệu về RIM OFDM và mô hình hệ thống

RIM-OFDM là một kỹ thuật tiên tiến. Nó dựa trên nguyên lý lặp lại chỉ số. Các chỉ số sóng mang con không chỉ được truyền một lần. Chúng được lặp lại trên nhiều khối con sóng mang. Điều này tạo ra khả năng đa dạng trong miền tần số. Mô hình hệ thống RIM-OFDM được thiết kế để tận dụng sự lặp lại này. Nó tăng cường khả năng chịu lỗi của hệ thống. Đặc biệt, nó hữu ích trong các môi trường có Tỷ số tín hiệu trên nhiễu (SNR) thấp. Kỹ thuật này giúp duy trì độ tin cậy của dữ liệu. Nó đồng thời tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng.

2.2. Kết hợp RIM OFDM với các phương pháp thu đa dạng

Để tối đa hóa lợi ích, RIM-OFDM được tích hợp với thu đa dạng. Hai kỹ thuật thu đa dạng chính được nghiên cứu là Maximal Ratio Combining (MRC) và Selection Combining (SC). MRC kết hợp các phiên bản tín hiệu đã nhận theo tỷ lệ. Nó tối đa hóa SNR đầu ra. SC chọn phiên bản tín hiệu mạnh nhất. Cả hai đều cải thiện hiệu suất Tỷ lệ lỗi bit (BER). Chúng tăng cường độ bền của hệ thống. Điều này đặc biệt quan trọng trong các Mô hình kênh truyền fading Rayleigh. Các kênh này thường xuyên gặp phải hiện tượng suy hao tín hiệu. Việc kết hợp này giúp hệ thống hoạt động ổn định hơn.

III.Đánh giá hiệu năng RIM OFDM qua các điều kiện kênh truyền

Đánh giá hiệu năng là bước quan trọng. Nó xác định khả năng hoạt động của RIM-OFDM. Nghiên cứu phân tích Hiệu quả phổ tần và Hiệu quả năng lượng. Tỷ lệ lỗi bit (BER) là thước đo chính. Các điều kiện kênh truyền khác nhau được xem xét. Bao gồm thông tin kênh hoàn hảo (perfect CSI) và không hoàn hảo (imperfect CSI). Điều này phản ánh các kịch bản thực tế. Mô hình kênh truyền fading Rayleigh được sử dụng rộng rãi. Các kết quả phân tích cung cấp cái nhìn sâu sắc. Nó giúp hiểu rõ hơn về khả năng của RIM-OFDM. Đồng thời, nó chỉ ra các lĩnh vực cần cải thiện. So sánh với các hệ thống khác cũng được thực hiện.

3.1. Phân tích hiệu năng RIM OFDM với thông tin kênh hoàn hảo

Khi thông tin kênh truyền hoàn hảo (perfect CSI), bộ tách sóng có thể hoạt động tối ưu. Nghiên cứu này đánh giá Tỷ lệ lỗi bit (BER) và xác suất lỗi ký hiệu (SEP). Các kết quả cho thấy RIM-OFDM-MRC và RIM-OFDM-SC cải thiện đáng kể BER. Hiệu quả năng lượng được tăng cường. Hiệu quả phổ tần cũng được tối ưu hóa. Phân tích lý thuyết được xác nhận bằng mô phỏng. Nó chứng minh lợi ích của kỹ thuật lặp lại và thu đa dạng. Điều này thiết lập một cơ sở lý thuyết vững chắc cho RIM-OFDM.

3.2. Hiệu năng RIM OFDM dưới thông tin kênh không hoàn hảo

Trong thực tế, thông tin kênh thường không hoàn hảo (imperfect CSI). Điều này ảnh hưởng đến hiệu suất hệ thống. Nghiên cứu phân tích ảnh hưởng của lỗi ước lượng kênh. Ngay cả với CSI không hoàn hảo, RIM-OFDM vẫn thể hiện tính mạnh mẽ. Các kỹ thuật thu đa dạng giúp giảm thiểu tác động tiêu cực. Đặc biệt, trong Mô hình kênh truyền fading Rayleigh, khả năng chịu lỗi được duy trì. Tỷ lệ lỗi bit (BER) tăng nhẹ nhưng vẫn nằm trong giới hạn chấp nhận được. Điều này khẳng định tính ứng dụng thực tiễn của RIM-OFDM.

3.3. So sánh độ phức tạp tính toán và hiệu suất

Việc đánh đổi giữa hiệu suất và độ phức tạp tính toán là rất quan trọng. Nghiên cứu so sánh độ phức tạp của các bộ tách sóng RIM-OFDM. Bộ tách sóng hợp lý cực đại (ML Detector) mang lại hiệu suất tốt nhất. Tuy nhiên, nó có độ phức tạp cao. Các bộ tách sóng với độ phức tạp thấp hơn cũng được xem xét. Mục tiêu là tìm ra sự cân bằng tối ưu. Nó phải đảm bảo Tỷ lệ lỗi bit (BER) chấp nhận được. Đồng thời, nó phải giảm thiểu tài nguyên xử lý. Phân tích chi tiết giúp đưa ra lựa chọn phù hợp cho các ứng dụng khác nhau.

IV.Giải pháp RIM OFDM với xen kẽ tọa độ và tách sóng hiệu quả

Để nâng cao hơn nữa hiệu suất của RIM-OFDM, giải pháp xen kẽ tọa độ (Coordinate Interleaving - CI) được đề xuất. RIM-OFDM-CI tối ưu hóa việc phân bổ năng lượng. Nó giảm Tỷ số công suất đỉnh trên trung bình (PAPR). Các bộ tách sóng tiên tiến được phát triển. Bao gồm Bộ tách sóng hợp lý cực đại (ML Detector) và Bộ tách sóng LLR (Log-Likelihood Ratio). Mục tiêu là đạt được hiệu suất cao nhất. Đồng thời, nó tối thiểu hóa độ phức tạp tính toán. Nghiên cứu cũng tập trung vào tối ưu hóa các tham số thiết kế. Ví dụ như góc quay. Điều này đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và hiệu quả trong mọi điều kiện.

4.1. Cải tiến RIM OFDM bằng xen kẽ tọa độ CI

Xen kẽ tọa độ (CI) là một kỹ thuật hiệu quả. Nó được tích hợp vào hệ thống RIM-OFDM (RIM-OFDM-CI). CI giúp phân tán lỗi và nhiễu. Nó cải thiện khả năng thu của tín hiệu. Bằng cách sắp xếp lại các thành phần dữ liệu, CI tăng cường tính đa dạng. Điều này dẫn đến cải thiện đáng kể Tỷ lệ lỗi bit (BER). Nó đặc biệt hiệu quả trong các kênh truyền nhiều đường. Hiệu quả năng lượng cũng được tăng cường. RIM-OFDM-CI thể hiện sự mạnh mẽ hơn so với các hệ thống không có CI.

4.2. Các bộ tách sóng hiệu quả cho hệ thống RIM OFDM

Phát triển bộ tách sóng hiệu quả là then chốt. Bộ tách sóng hợp lý cực đại (ML Detector) được phân tích. Nó cung cấp hiệu suất tối ưu về Tỷ lệ lỗi bit (BER). Tuy nhiên, độ phức tạp tính toán của nó cao. Để giảm độ phức tạp, các bộ tách sóng đơn giản hơn được đề xuất. Ví dụ như các bộ tách sóng dựa trên Bộ tách sóng LLR (Log-Likelihood Ratio). Các bộ tách sóng này cân bằng giữa hiệu suất và tài nguyên tính toán. Chúng làm cho RIM-OFDM trở nên khả thi hơn trong các ứng dụng thực tế.

4.3. Tối ưu hóa góc quay và đánh giá PAPR

Trong RIM-OFDM-CI, tối ưu hóa góc quay là cần thiết. Nó giúp tăng cường hiệu suất. Góc quay được điều chỉnh để tối đa hóa khoảng cách Euclid giữa các ký hiệu. Điều này giảm Tỷ lệ lỗi bit (BER). Ngoài ra, Tỷ số công suất đỉnh trên trung bình (PAPR) của RIM-OFDM cũng được đánh giá. So với OFDM truyền thống, RIM-OFDM thường có PAPR thấp hơn. Điều này mang lại lợi ích về Hiệu quả năng lượng. Nó cũng giảm yêu cầu đối với bộ khuếch đại công suất. Tối ưu hóa các yếu tố này giúp hệ thống hoạt động ổn định và tiết kiệm năng lượng hơn.

Mục lục chi tiết luận án

ASSURANCE
ACKNOWLEDGEMENTS
INTRODUCTION
1. CHAPTER 1: RESEARCH BACKGROUND
1.1. Basic principle of IM-OFDM
1.1.1. IM-OFDM model
1.1.2. Sub-carrier mapping
1.1.3. IM-OFDM signal detection
1.1.4. Advantages and disadvantages of IM-OFDM
2. CHAPTER 2: REPEATED IM-OFDM WITH DIVERSITY RECEPTION
2.1. RIM-OFDM with diversity reception model
2.2. Performance analysis of RIM-OFDM-MRC/SC under perfect CSI
2.2.1. Performance analysis for RIM-OFDM-MRC
2.2.2. Performance analysis for RIM-OFDM-SC
2.3. Performance analysis of RIM-OFDM-MRC/SC under imperfect CSI
2.3.1. Performance analysis for RIM-OFDM-MRC
2.3.2. Performance analysis for RIM-OFDM-SC
2.4. Performance evaluation and discussion
2.4.1. Performance evaluation under perfect CSI
2.4.2. SEP performance evaluation under imperfect CSI condition
2.4.3. Comparison of the computational complexity
3. CHAPTER 3: REPEATED IM-OFDM WITH COORDINATE INTERLEAVING
3.1. RIM-OFDM-CI system model
3.2. Symbol error probability derivation
3.3. Optimization of rotation angle
3.4. Low-complexity detectors for RIM-OFDM-CI
3.4.1. Low-complexity ML detector
3.5. Performance evaluations and discussion
LIST OF ABBREVIATIONS
LIST OF FIGURES
LIST OF TABLES
LIST OF SYMBOLS
CONCLUSIONS AND FUTURE WORK
Xem trước tài liệu
Tải đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Luận án tiến sĩ nghiên cứu kỹ thuật điều chế chỉ số lặp lại cho các hệ thống ofdm

Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung

Tải đầy đủ (106 trang)

Trích đoạn nội dung luận án

Tải xuống để đọc toàn bộ

MINISTRY OF EDUCATION & TRAINING MINISTRY OF NATIONAL DEFENSE MILITARY TECHNICAL ACADEMY LE THI THANH HUYEN REPEATED INDEX MODULATION FOR OFDM SYSTEMS A Thesis for the Degree of Doctor of Philosophy HA NOI - 2020 luan an MINISTRY OF EDUCATION & TRAINING MINISTRY OF NATIONAL DEFENSE MILITARY TECHNICAL ACADEMY LE THI THANH HUYEN REPEATED INDEX MODULATION FOR OFDM SYSTEMS A Thesis for the Degree of Doctor of Philosophy Specialization: Electronic Engineering Specialization code: 9 52 02 03 SUPERVISOR Prof. TRAN XUAN NAM HA NOI - 2020 luan an ASSURANCE I hereby declare that this thesis was carried out by myself under the guidance of my supervisor. The presented results and data in the the- sis are reliable and have not been published anywhere in the form of books, monographs or articles. The references in the thesis are cited in accordance with the university’s regulations.

Hanoi, May 17th, 2019 Author Le Thi Thanh Huyen luan an ACKNOWLEDGEMENTS It is a pleasure to take this opportunity to send my very great appre- ciation to those who made this thesis possible with their supports. First, I would like to express my deep gratitude to my supervisor, Prof. Tran Xuan Nam, for his guidance, encouragement and meaningful critiques during my researching process. This thesis would not have been completed without him.

My special thanks are sent to my lecturers in Faculty of Radio - Elec- tronics, especially my lecturers and colleagues in Department of Com- munications who share a variety of difficulties for me to have more time to concentrate on researching. I also would like to sincerely thank my research group for sharing their knowledge and valuable assistance. Finally, my gratitude is for my family members who support my stud- ies with strong encouragement and sympathy. Especially, my deepest love is for my mother and two little sons who always are my endless inspiration and motivation for me to overcome all obstacles.

Author Le Thi Thanh Huyen luan an TABLE OF CONTENTS Contents. List of abbreviations. iv List of figures. vii List of tables.

x List of symbols. Basic principle of IM-OFDM. IM-OFDM model. Sub-carrier mapping.

IM-OFDM signal detection. Advantages and disadvantages of IM-OFDM. REPEATED INDEX MODULATION FOR OFDM WITH DIVERSITY RECEPTION. RIM-OFDM with diversity reception model.

Performance analysis of RIM-OFDM-MRC/SC under perfect CSI 28 2. Performance analysis for RIM-OFDM-MRC. Performance analysis for RIM-OFDM-SC. Performance analysis of RIM-OFDM-MRC/SC under imperfect CSI.

Performance analysis for RIM-OFDM-MRC. Performance analysis for RIM-OFDM-SC. Performance evaluation and discussion. Performance evaluation under perfect CSI.

SEP performance evaluation under imperfect CSI condition. Comparison of the computational complexity. REPEATED INDEX MODULATION FOR OFDM WITH COORDINATE INTERLEAVING. RIM-OFDM-CI system model.

Symbol error probability derivation. Optimization of rotation angle. Low-complexity detectors for RIM-OFDM-CI. Low-complexity ML detector.

Performance evaluations and discussion. 69 ii luan an 3. 75 CONCLUSIONS AND FUTURE WORK. 81 iii luan an LIST OF ABBREVIATIONS Abbreviation Definition AWGN Additive White Gaussian Noise BEP Bit Error Probability BER Bit Error Rate CI Coordinate Interleaving CS Compressed Sensing CSI Channel State Information D2D Device to Device ESIM-OFDM Enhanced Sub-carrier Index Modulation for Or- thogonal Frequency Division Multiplexing FBMC Filter Bank Multi-Carrier FFT Fast Fourier Transform GD Greedy Detection ICI Inter-Channel Interference IEP Index Error Probability IFFT Inverse Fast Fourier Transform IM Index Modulation IM-OFDM Index Modulation for OFDM iv luan an IM-OFDM-CI Index Modulation for OFDM with Coordinate Interleaving IoT Internet of Things ISI Inter-Symbol Interference ITU International Telecommunications Union LowML Low-complexity Maximum Likelihood LLR Log Likelihood Ratio LUT Look-up Table M2M Machine to Machine Mbps Megabit per second MGF Moment Generating Function MIMO Multiple Input Multiple Output ML Maximum Likelihood MM-IM-OFDM Multi-Mode IM-OFDM MRC Maximal Ratio Combining NOMA Non-Orthogonal Multiple Access OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing OFDM-GIM OFDM with Generalized IM OFDM-I/Q-IM OFDM with In-phase and Quadrature Index Modulation OFDM-SS OFDM Spread Spectrum PAPR Peak-to-Average Power Ratio PEP Pairwise Error Probability PIEP Pairwise Index Error Probability v luan an PSK Phase Shift Keying QAM Quadrature Amplitude Modulation RIM-OFDM Repeated Index Modulation for OFDM RIM-OFDM-MRC Repeated Index Modulation for OFDM with Maximal Ratio Combining RIM-OFDM-SC Repeated Index Modulation for OFDM with Se- lection Combining RIM-OFDM-CI Repeated Index Modulation for OFDM with Co- ordinate Interleaving SC Selection Combining SEP Symbol Error Probability SIMO Single Input Multiple Output S-IM-OFDM Spread IM-OFDM SNR Signal to Noise Ratio SM Spatial Modulation SS Spread Spectrum UWA Underwater Acoustic V2V Vehicle to Vehicle V2X Vehicle to Everything xG x-th Generation vi luan an LIST OF FIGURES 1.1 Block diagram of an IM-OFDM system.1 Structure of the RIM-OFDM-MRC/SC transceiver.2 The SEP comparison between RIM-OFDM-MRC and the conventional IM-OFDM-MRC system when N = 4, K = 2, L = 2, M = {4, 8}.3 The SEP performance of RIM-OFDM-SC in comparison with IM-OFDM-SC for N = 4, K = 2, L = 2, M = {4, 8}.4 The relationship between the index error probability of RIM-OFDM-MRC/SC and the modulation order M in comparison with IM-OFDM-MRC/SC for N = 4, K = 2, M = {2, 4, 8, 16}.5 The impact of L on the SEP performance of RIM-OFDM- MRC and RIM-OFDM-SC for M = 4, N = 4, K = 2 and L = {1, 2, 4, 6}.6 The SEP performance of RIM-OFDM-MRC under influ- ence of K for M = {2, 4, 8, 16}, N = {5, 8}, K = {2, 3, 4, 5}.7 The SEP performance of RIM-OFDM-SC under influence of K when M = {2, 4, 8, 16}, N = {5, 8}, K = {2, 3, 4, 5}.8 Influence of modulation size on the SEP of RIM-OFDM- MRC/SC for N = 5, K = 4, and M = {2, 4, 8, 16, 32}.

47 vii luan an 2.9 The SEP performance of RIM-OFDM-MRC in compari- son with IM-OFDM-MRC under imperfect CSI when N = 4, K = 2, M = {4, 8}, and ǫ2 = {0.10 The SEP performance of RIM-OFDM-SC in comparison with IM-OFDM-SC under imperfect CSI when N = 4, K = 2, M = {4, 8}, and ǫ2 = 0.1 Block diagram of a typical RIM-OFDM-CI sub-block.2 Rotated signal constellation.3 Computational complexity comparison of LLR, GD, ML and lowML detectors when a) N = 8, M = 16, K = {1, 2, .4 Index error performance comparison of RIM-OFDM-CI, IM-OFDM, IM-OFDM-CI and ReMO systems at the spec- tral efficiency (SE) of 1 bit/s/Hz, M = {2, 4}, N = 4, K = {2, 3}.5 SEP performance comparison between RIM-OFDM-CI, IM-OFDM and CI-IM-OFDM using ML detection at the spectral efficiency of 1 bit/s/Hz when M = {2, 4}, N = 4, K = {2, 3}.6 BER comparison between the proposed scheme and the benchmark ones when N = 4, K = {2, 3}, M = {2, 4}.7 BER comparison between the proposed and benchmark schemes at SE of 1.25 bits/s/Hz when N = {4, 8}, K = {2, 4}, M = {2, 4, 8}. 73 viii luan an 3.8 SEP performance of RIM-OFDM-CI and benchmark sys- tems using different detectors. 74 ix luan an LIST OF TABLES 1.1 An example of look-up table when N = 4, K = 2, p1 = 2 .1 Complexity comparison between the proposed schemes and the benchmark.1 Example of LUT for N = 4, K = 2, pI = 2.2 Complexity comparison between ML, LowML, LLR and GD dectectors. 68 x luan an LIST OF SYMBOLS Symbol Meaning a A complex number aR Real part of a aI Imaginary part of a |a| Modulus of a a A vector A A matrix AH The Hermitian transpose of A AT The transpose of A c Number of possible combinations of active in- dices f (.) Probability density function G Number of sub-blocks K Number of active sub-carriers N Number of sub-carriers in each sub-block NF Number of sub-carriers in IM-OFDM system L Number of receive antennas P (.) The probability of an event PI Index symbol error probability PM M -ary modulated symbol error probability xi luan an Ps Symbol error probability Q (.) The tail probability of the standard Gaussian distribution γ̄ Average SNR at each sub-carrier I Set of possible active sub-carrier indices M (.) The moment generating function.

S Complex signal constellation Sφ Rotated complex signal constellation α Index of an active sub-carrier ǫ Channel estimation error variance Θ Big-Theta notation φ Rotation angle of signal constellation φopt Optimal rotation angle of signal constellation 2 k.kF Frobenius norm of a matrix diag(.) Diagonal matrix ! C (N, K) Binomial coefficient, C (N, K) = K!(NN−K)! ⌊x⌋ Rounding down to the closest integer log2 (.) The base 2 logarithm E {. xii luan an INTRODUCTION Motivation Wireless communication has been considered to be the fastest devel- oping field of the communication industry. Through more than 30 years of research and development, various generations of wireless communi- cations have been born. The achievable data rate of wireless systems has increased to several thousands of times higher (the fourth genera- tion - 4G) than that of the second generation (2G) wireless systems.

Particularly, the 4G wireless communication systems, supported by key technologies such as multiple-input multiple-output (MIMO), orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), cooperative communications, have already achieved the data rate of hundreds Mbps [1]. The MIMO technique exploits the diversity of multiple transmit an- tennas and multiple receive antennas to enhance channel capacity with- out either increasing the transmit power or requiring more bandwidth. Meanwhile, OFDM is known as an efficient multi-carrier transmission technique which has high resistance to the multi-path fading. The OFDM system offers a variety of advantages such as inter-symbol in- terference (ISI) resistance, easy implementation by inverse fast Fourier transform/fast Fourier transform (IFFT/FFT).

It can also provide higher spectral efficiency over the single carrier system since its orthogonal sub- 1 luan an carriers overlap in the frequency domain. Due to vast developments of smart terminals, new applications with high-density usage, fast and continuous mobility such as cloud services, machine-to-machine (M2M) communications, autonomous cars, smart home, smart health care, Internet of Things (IoT), etc, the 5G sys- tem has promoted challenging researches in the wireless communication community [2]. It is expected that ubiquitous communications between anybody, anything at anytime with high data rate and transmission re- liability, low latency are soon available [3]. Although there are several 5G trial systems installed worldwide, so far there have not been any official standards released yet.

The International Telecommunications Union (ITU) has set 2020 as the deadline for the IMT-2020 standards. According to a recent report of the ITU [3], 5G can provide data rate significantly higher, about tens to hundreds of times faster than that of 4G. For latency issue, the response time to a request of 5G can reduce to be about 1 millisecond compared to that around 120 milliseconds and between roughly 15-60 milliseconds of 3G and 4G, respectively [3]. In order to achieve the above significant improvement, the 5G system continues employing OFDM as one of the primary modulation technolo- gies [2].

Meanwhile, based on OFDM, index modulation for OFDM (IM-OFDM) has been proposed and emerged as a promising multi- carrier transmission technique. IM-OFDM utilizes the indices of active sub-carriers of OFDM systems to convey additional information bits. There are several advantages over the conventional OFDM proved for IM-OFDM such as the improved transmission reliability, energy effi- 2 luan an ciency and the flexible trade-off between the error performance and the spectral efficiency [4], [5]. However, in order to be accepted for possible inclusion in the 5G standards and have a full understanding about the IM-OFDM capability, more studies should be carried out.

Inspired by the motivation of OFDM in the framework of 5G and the application potentials of IM-OFDM to the future commercial standards, the present thesis has adopted IM-OFDM as the research theme for its study with the title “Repeated index modulation for OFDM systems”.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Trích dẫn luận án này

Le Thi Thanh Huyen (2020). Nghiên cứu kỹ thuật điều chế chỉ số lặp lại cho hệ thống OFDM [Luận án tiến sĩ, Military Technical Academy]. LuanAn.net. https://luanan.net/cong-nghe-thong-tin/he-thong-thong-tin/luan-an-tien-si-ky-thuat-dieu-che-chi-so-lap-lai-he-thong-ofdm

Câu hỏi thường gặp

Luận án "Nghiên cứu kỹ thuật điều chế chỉ số lặp lại cho hệ thống OFDM" nghiên cứu về vấn đề gì?

Luận án tiến sĩ nghiên cứu kỹ thuật điều chế chỉ số lặp lại tối ưu cho hệ thống OFDM, nâng cao hiệu suất truyền thông không dây.

Luận án "Nghiên cứu kỹ thuật điều chế chỉ số lặp lại cho hệ thống OFDM" được bảo vệ tại trường nào?

Luận án này được bảo vệ tại Military Technical Academy. Năm bảo vệ: 2020.

Luận án "Nghiên cứu kỹ thuật điều chế chỉ số lặp lại cho hệ thống OFDM" thuộc chuyên ngành gì?

Luận án "Nghiên cứu kỹ thuật điều chế chỉ số lặp lại cho hệ thống OFDM" thuộc chuyên ngành Electronic Engineering. Danh mục: Hệ Thống Thông Tin.

Luận án "Nghiên cứu kỹ thuật điều chế chỉ số lặp lại cho hệ thống OFDM" có bao nhiêu trang?

Luận án "Nghiên cứu kỹ thuật điều chế chỉ số lặp lại cho hệ thống OFDM" có 106 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.

Cách tải luận án "Nghiên cứu kỹ thuật điều chế chỉ số lặp lại cho hệ thống OFDM" về máy như thế nào?

Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.

Luận án liên quan

Chia sẻ tài liệu: Facebook Twitter