الگوريتم VS-CMA براي سيستم آرايه‌اي تطبيقي در محيط مخابرات سيار مبتني بر CDMA
محورهای موضوعی : مهندسی برق و کامپیوتراسرافيل جداري 1 * , محمد حكاك 2 , محمود کمره‌ای 3
1 - مرکز تحقيقات مخابرات ايران
2 - دانشگاه تربیت مدرس
3 - دانشگاه تهران
کلید واژه: VS-CMA CDMA پرتوساز تطبيقيکانال برداريآنتن آرايه‌اي,
چکیده مقاله :
يکي از محدوديت‌هاي اساسي در پياده‌سازي الگوريتم CMA سنتي فيدينگ سيگنال دريافتي توسط المان آنتن آرايه‌اي در ايستگاه پايه مي‌باشد. در اين مقاله سيگنال CDMA دريافتي توسط المان‌هاي آنتن آرايه‌اي با ارائه يک مدل کانال‌برداري مناسب محاسبه شده است. در الگوريتم پيشنهادي به منظور دستيابي به مشخصه بهتر، سيگنال CDMA دريافتي توسط المان آنتن آرايه‌اي بعد از جمع‌شدگي وارد واحد پردازشگر مي‌گردد. جهت آشکارسازي سيگنالي که دچار فيدينگ شده از CMA با پله متغير استفاده مي‌شود. در اين مقاله تابع هزينه مفروضي به منظور دستيابي به مشخصه بهتر در استخراج سيگنال CDMA، با توجه به تکنيک PCM سيگنال ورودي با پله متغير، مورد مطالعه واقع شده، که منجر به الگوريتم بهتري از نظر همگرايي و همزماني گرديده است. بررسي پترن تشعشعي و مقايسه آن با CMA سنتي براي آرايه خطي يکنواخت در حضور تعداد و نوع خوشه‌هاي مختلف، بيانگر عملکرد مناسب الگوريتم در رهگيري منبع سيگنال در محيط مخابرات سيار CDMA مي‌باشد. مقايسه نسبت سيگنال به نويز محاسبه‌شده درخروجي الگوريتم با CMA سنتي وحالت ايده‌آل، انطباق مطلوب نتايج بدست آمده را نشان مي‌دهد. در ضمن مشخصه خطاي بيت ارسالي (BER) الگوريتم براي مدولاسيون DBPSK بدست آمده است
In this paper, we propose a time-varying multi-path vector channel model for the cellular CDMA-based communication system environment. A modified CMA to use in CDMA system environment is presented. We assume that the angular spread of each source to be large so that fading is non-coherent across the elements of the antenna array. The proposed modified CMA algorithm is more suitable in studying the convergence performance and the radiation patterns of uniform linear for tracking signal sources in CDMA mobile systems. Comparing the signal to noise ratio at the output of the algorithm of a uniform linear with the theoretical results proves the efficiency of the proposed algorithm. The BER performance with DBPSK modulation is also compared for CMA and VS-CMA algorithms in linear array.
[1] R. Gooch and J. Lundell, "The CMA array: an adaptive beamformer for constant modulus signals," in Proc. IEEE ICASSP, vol. 4, pp. 2523-2526, Apr. 1980.
[2] J. R. Treichler and B. G. Agee, "A new approach to multipath correction of constant modulus signals," IEEE Trans. on Acoustics, Speech, and Signal Processing, vol. 31, no. 2, pp. 459-471, Apr. 1983.
[3] J. R. Treichler and M. G. Larimore, "New processing techniques based on the constant modulus adaptive algorithm," IEEE Trans. on Acoustics, Speech, and Signal Processing, vol. 33, no. 2, pp. 420-431, Apr. 1985.
[4] T. Ohgare, "Characteristics of CMA adaptive array for selective fading compensation in digital land mobile radio communication," Electronics and Communications in Japan, pt. I, vol. 74, no. 9, pp. 43-53, Sept. 1991.
[5] غ. داداش‌زاده، م. بيغش، م. حکاک و م. کمره‌اي، "بررسي همبستگي سيگنال CDMA دريافتي در کانال مخابرات سيار سلولي روي المان‌هاي آنتن آرايه‌اي،" مجله بين المللي علوم مهندسي، جلد 14، شماره 5، سال 1382، صص 61-41، دانشگاه علم و صنعت ايران.
[6] J. J. Shynk and R. P. Gooch, "The constant modulus array for co-channel signal copy and direction finding," IEEE Trans. on Signal Processing, vol. 44, no. 5, pp. 652-660, Mar. 1996.
[7] J. J. Shynk, A. V. Keerlhi, and A. Mathur, "Steady-state analysis for the multistage constant modulus array," IEEE Trans. on Signal Processing, vol. 44, no. 4, pp. 948-962, Apr. 1996.
[8] A. Mathur, A. Keerthi, and J. J. Shynk, "A variable step-size CMA array algorithm for fast fading channels," IEEE Trans. on Signal Processing, vol. 45, no. 4, Apr. 1997.
[9] م. بيغش، بررسي كاربرد پردازش آرايه‌اي درمخابرات سيار به منظور ردگيري واحد مخابراتي و تضعيف لوبهاي فرعي آنتن آرايه، پايان‌نامه دكترا، دانشگاه صنعتي شريف، 1379.
[10] Z. Zhimin and Q. Ianfen, "The CMA adaptive for CDMA cellular communication systems," in Proc. CEEM’2000, pp. 163-166, Shanghai, China, May 2000.
[11] J. G. Proakis, Digital Communication, McGraw-Hill, 1995.
[12] J. C. Liberti and T. S. Rappaport, "Analytical result for reverse channel performance improvement in CDMA cellular communication systems employing adaptive antennas," in Proc. IEEE Globecom’93, pp. 42-47, 1993.