I/Q dengesizliğinin uyarlanabilir akıllı yüzey – destekli uzaysal modülasyon sistemleri üzerindeki etkileri

Kablosuz haberleşme teknolojisine talep günden güne artmakta ve bu durum haberleşme sinyallerinin iletim ve kanal kapasitesini iyileştirme zorunluluğunu beraberinde getirmektedir. Söz konusu iyileştirme araştırmalarında çözüm önerisi olarak sunulan çok-girişli çok-çıkışlı (multiple-input multiple-output, MIMO) haberleşme modellerinde ise kanallar arası girişim gibi problemler sebebiyle veri iletiminde kısıtlama olduğu görülmüştür. Bu veri kısıtlamasına çözüm olarak sunulan yeni nesil uzaysal modülasyon (spatial modulation, SM) ve türevi haberleşme modelleri ile spektrum ve enerji verimliliği artırılmaya çalışılmakta ancak bu modellerin uygulanması esnasında oluşan donanımsal hatalar nedeniyle sistem performansı olumsuz etkilenmektedir. Sinyal performansını ciddi şekilde düşüren donanımsal hatalardan eş-faz (in-phase, I)/ dik-faz (quadrature-phase, Q) (I/Q) dengesizliği de sistem kalitesini azaltmaktadır. Son zamanlarda kablosuz haberleşme alanında oldukça popüler bir fikir haline gelen uyarlanabilir akıllı yüzey (reconfigurable intelligent surface, RIS) teknolojisinin yakın zamanda yeni nesil haberleşme sistemlerinde yaygınlaşacağı düşünülmektedir. Geleceğin haberleşme sistemlerine RIS'lerin entegrasyonu esnasında I/Q dengesizliği etkilerinin göz ardı edilmemesi ve RIS-destekli sistemlerde I/Q dengesizliğinden kaynaklanan bozucu etkilerin ortadan kaldırılması gerekmektedir. Tüm bu durumlar göz önünde bulundurularak bu tez çalışmasında; çeşitli senaryolar üzerinde donanımsal uyumsuzluklardan kaynaklanan I/Q dengesizliğinin RIS-destekli SM ve uzay kaydırmalı anahtarlama (space shift keying, SSK) haberleşme modelleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Ele alınan senaryolar; sezim algoritmalarının I/Q dengesizliği parametrelerine göre belirlenmesi ve RIS teknolojisinin yansıma fazlarını tahmin etme durumlarına göre çok yönlü ele alınarak simülasyon üzerinde oluşturulmuştur. Elde edilen sonuçlar SM/SSK tekniği kullanılan haberleşme modellerinin tasarımında I/Q dengesizliğinin olumsuz etkilerinin dikkate alınması gerektiğini göstermiştir. RIS kullanımının SM/SSK haberleşme modellerinde I/Q dengesizliği etkisini azalttığı görülse de sistemin hata performansının iyileştirilmesine ihtiyaç duyulduğu görülmüştür.