بهبود عملکرد مدولاسیون فضایی تعمیم‌یافته در کانال‌های با محوشدگی چندمسیری
محورهای موضوعی : مهندسی برق و کامپیوترعلیرضا رضوانی 1 * , رضا سعادت 2 , جمشید ابویی 3
1 - دانشگاه یزد
2 - دانشگاه یزد
3 - دانشگاه یزد
کلید واژه: اطلاعات حالت کانال سیستم‌های چندورودی- چندخروجی کدگذاری کانال مدولاسیون فضایی تعمیم‌یافته,
چکیده مقاله :
مدولاسیون فضایی یک روش جدید استفاده از سیستم‌های چندآنتنه است که ایده اصلی این روش، نگاشت بلوک اطلاعات به دو واحد حمل‌کننده اطلاعات می‌باشد: یک واحد سمبل ارسالی است که از اعضای منظومه انتخاب می‌شود و واحد دیگر، شماره آنتن فعال می‌باشد که در واقع نشان‌دهنده موقعیت آنتن ارسال‌کننده سمبل است. استفاده از موقعیت آنتن فعال به عنوان یک منبع ارسال اطلاعات اضافی سبب افزایش بازده طیفی می‌شود. همچنین عدم وجود تداخل بین آنتنی و بین کانالی در این روش سبب کاهش پیچیدگی در گیرنده می‌شود. در نتیجه مدولاسیون فضایی به رقیبی برای سایر روش‌های استفاده از چند آنتن مانند V-BLAST و کدینگ فضا- زمان تبدیل شده است. اخیراً روش مدولاسیون فضایی تعمیم‌یافته ارائه شده که در آن به جای استفاده از یک آنتن در هر دوره سمبل، از چند آنتن فعال استفاده می‌شود. ارسال یک سمبل از چندین آنتن، سبب به دست آمدن بهره چندگانگی خواهد شد. در این مقاله نشان داده می‌شود که با استفاده از روش‌های کدگذاری کانال مختلف در مدولاسیون فضایی تعمیم‌یافته و بدون کاهش در بازده طیفی، در عملکرد مدولاسیون فضایی تعمیم‌یافته از 15 تا 40 درصد بهبود در نسبت سیگنال به نویزهای متوسط و بالا حاصل خواهد شد.
Spatial Modulation(SM) is a novel method in use of multiple antenna systems. The main idea is based on information block mapping into two carrying units: a transmit symbol unit that is chosen from constellation members and second unit is the number of active antenna that shows the position of transmit antenna. The use of active antenna position as an extra source of transmit data increases the bandwidth efficiency. Also it doesn't have inter-antenna interference (IAI) and inter-channel interference (ICI) and it's caused to decrease the complexity in receiver side. So SM is a competitor in multiple antenna systems like V-BLAST and space-time coding. More recently generalized spatial modulation (GSM) is presented that use some active antennas instead an active antenna. When the symbol is sent from multiple antennas, it'll get a diversity gain. In this paper we show that by using different channel coding in GSM we can improve bit error rate (BER) without decrease in bandwidth efficiency between 15-40 percent.
[1] Y. Chau and S. H. Yu, "Space modulation on wireless fading channels," in Proc. IEEE Veh. Technol. Conf., vol. 3, pp. 1668-1671, 2001.
[2] R. Y. Mesleh, H. Haas, C. W. Ahn, and S. Yun, "Spatial modulation - a new low complexity spectral efficiency enhancing technique," in Proc.IEEE Int. Conf. Networking, 5 pp., 25-27 Oct. 2006.
[3] M. Di Renzo and H. Haas, "Spatial modulation for multiple antenna wireless system-a survey," IEEE Communications Magazine, vol. 49, no. 12, pp. 182 - 191, Dec. 2011.
[4] J. Mietzner, R. Schober, L. Lampe, W. H. Gerstacker, and P. A. Hoeher, "Multiple - antenna techniques for wireless communications - a comprehensive literature survey," IEEE Communications Surveys & Tutorials, vol. 11, no. 2, pp. 87-105, 2009.
[5] J. Jeganathan, A. Ghrayeb, and L. Szczecinski, "Spatial modulation: optimal detection and performance analysis," IEEE Commun. Lett., vol. 12, no. 8, pp. 545-547, Aug. 2008.
[6] R. Y. Mesleh, H. Haas, S. Sinanovic, C. W. Ahn, and S. Yun, "Spatial modulation," IEEE Trans. Veh. Technol, vol. 57, no. 4, pp. 2228-2241, Jul. 2008.
[7] A. Younis, Y. Abdelhamid, N. Serafimovski, R. Mesleh, and H. Haas, "Generalised spatial modulation," in Proc. Signals, Systems, and Computers, ASILOMAR, pp. 1498-1502, Pacific Grove, CA, US, 7-10 Nov. 2010.
[8] J. Wang, S. Jia, and J. Song, "Generalised spatial modulation system with multiple active transmit antenna and low complexity detection scheme," IEEE Trans. Wireless Commun, vol. 11, no. 4, pp. 1605-1615, Apr. 2012.
[9] M. Koca and H. Sari, "Generalized spatial modulation over correlated fading channels: performance analysis and optimization," in Proc. 20th Int. Conf. on Telecommunications, ICT, 5 pp., 6-8 May 2013.
[10] T. Datta and A. Chockalingam, "On generalized spatial modulation," in Proc. IEEE Wireless Communications and Networking Conf., WCNC, pp. 2716-2721, Shanghai, China, 7-10 Apr. 2013.
[11] J. Proakis and M. Salehi, Digital Communications, 5th Ed.: McGraw-Hill Education, 2007.
[12] D. J. Costello and S. Lin, Error Control Coding, 2nd Ed.: Prentice-Hall, 2004.