بررسي روش هاي شكل دهي پرتو براي سيستم هاي چندآنتني انبوه موج ميلي متري

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي برق

كارشناسي ارشد

با افزايش روزافزون تقاضا براي نرخ‌هاي بالاي ارسال داده در شبكه‌هاي مخابراتي نسل جديد، بهره‌گيري از فناوري‌هاي نوين نظير سيستم‌هاي چندآنتني انبوه در باند موج ميلي‌متري به‌عنوان يك راهكار مؤثر براي افزايش ظرفيت و بهره‌وري طيفي مطرح شده است. با اين حال، استفاده از فركانس‌هاي بالا موجب تضعيف شديد سيگنال و كاهش برد ارتباطي مي‌شود. يكي از راهكارهاي مؤثر براي غلبه بر اين چالش، استفاده از تكنيك‌هاي شكل‌دهي پرتو (Beamforming) به‌ويژه شكل‌دهي پرتو هيبريدي براي سيستم‌هاي چندآنتني انبوه است. در اين پايان‌نامه، ابتدا مفاهيم پايه و انواع روش‌هاي شكل‌دهي پرتو شامل آنالوگ، ديجيتال و هيبريدي مورد بررسي قرار مي‌گيرد و محدوديت‌هاي معماري شكل‌دهي پرتو ديجيتال در سيستم‌هاي چندآنتني انبوه تحليل مي‌شود. در ادامه، ساختارهاي مختلف پياده‌سازي شكل‌دهي پرتو هيبريدي و انواع چيدمان‌هاي آرايه آنتن معرفي مي‌شود و پديده‌هايي نظير گلبرگ توري كه در طراحي آرايه‌ها نقش كليدي دارند، مورد توجه قرار مي‌گيرد. سپس، با مرور پژوهش‌هاي پيشين، نقاط قوت و ضعف روش‌هاي موجود شناسايي مي‌شود و در ادامه، يك چيدمان پيشنهادي جديد معرفي مي‌گردد. ارائه يك چيدمان خاص از نوع URPA-TL با تغييراتي جهت بهبود توانايي جهت‌دهي و جلوگيري از ايجاد گريتينگ لوب است. همچنين، الگوريتم‌هاي OMP و روش سهرابي براي طراحي شكل‌دهي پرتو هيبريدي به كار گرفته مي‌شوند. عملكرد چيدمان‌هاي مختلف با معيار كارايي طيفي مورد مقايسه قرار مي‌گيرد. نتايج شبيه‌سازي‌ها نشان مي‌دهند كه چيدمان پيشنهادي نسبت به چيدمان‌هاي متداول عملكرد بهتري دارد و مي‌تواند موجب بهبود كارايي طيفي و كاهش هزينه و توان مصرفي شود.

236557

مخابرات سيستم

مهندسي برق و كامپيوتر

دانشگاه صنعتي اصفهان