بهبود كارايي سيستم‌هاي بي‌سيم آنالوگ در سمت فراسو با استفاده از ايجاد دايورسيتي فضايي

Performance improvement of uplink of analog wireless communication systems employing spatial diversity

يكي از مهم ترين مشكلات سيستمهاي مخابراتي بيسيم، تضعيف سيگنال ارسالي در گيرنده مي‌باشد و اگر اين تضعيف از حد آستانه اي بيشتر باشد، پيام ارسالي به اصطلاح در نويز دفن شده و قابل بازيابي نخواهد بود. يكي از عوامل ايجاد تضعيف، پديده ي چند مسيرگي مي‌باشد كه در آن سيگنال ارسالي به موانع مختلف برخورد كرده و نسخه هاي مختلف آن با تاخيرها و تضعيفهاي متفاوت به گيرنده ميرسد. جمع شدن اين نسخه ها باعث به وجود آمدن تضعيفهاي تصادفي شده كه به آن فيدينگ ميگويند. به منظور مقابله با اثرات مخرب فيدينگ كانال، از دايورسيتي استفاده ميشود كه در آن با ارسال و دريافت نسخه هاي مختلف سيگنال با فيدينگ متفاوت، سعي ميشود كيفيت سيگنال دريافتي بهبود يابد. با توجه به اينكه استفاده از دايورسيتي عمدتا براي سيستمهاي ديجيتال پيشنهاد شده است، به كارگيري آن در سيستمهاي آنالوگ مانند بيسيم‌هاي FM به منظور بهبود كيفيت سيگنال دريافتي، يك چالش مهم مي‌باشد. در اين تحقيق تلاش شده است در راستاي هوشمند سازي سيستمهاي بي سيم فعلي، با استفاده از ايده دايورسيتي فضايي، سه روش مختلف براي ايجاد دايورسيتي بر روي سيستم‌هاي آنالوگ تكرار كننده‌ي FM در سمت فراسو پيشنهاد شود كه با كمترين تغييرات در سيستم فعلي قابل پياده سازي باشد. شبيه‌سازي‌هاي صورت گرفته، بهبود عملكرد ناشي از استفاده از اين روشها را نشان مي‌دهد.

Signal attenuation is one of the most important problems in wireless communication systems. The message conveyed by the transmitted waveform will not be recovered correctly if this attenuation is such that the SNR in the receiver is less than a specific threshold. Channel fading which results from receiving many non-coherent reflected versions of transmitted signal in the receiver, is one of the sources of this signal degradation. Fading may result in severe changes in the strength of the received signal in short time intervals. Diversity techniques are the most powerful tools to combat degrading effects of wireless fading, by using two or more independent communication channels. Diversity techniques are mainly designed for digital communications, therefore employing them in analog systems such as FM radios is a challenging issue. In this study, spatial diversity in receiver is proposed in order to making the current VHF wireless systems smart against channel fading. Based on this idea, three different applicable methods have been proposed for traditional analog FM repeating systems which can be implemented with little changes in the current hardware system. Simulation results show the improvement in reliability and performance of the systems using these methods.