Telsiz haberleşmede kanal kestirimi için yeni yaklaşımlar

Bu tez öncelikle, sönümlemeli, telsiz iletişim kanalı etkisi altındaki dik sıklık bölüşümlü çoğullama (OFDM) sistemleri için, işlem yükü az, pilot destekli doğrusal en küçük ortalama karesel hata (MMSE) toptan kanal kestirimcisi algoritması önerir. Toptan doğrusal MMSE kanal kestirimcisi, hızlı yakınsaması ve basit bir yapıya sahip olmasından dolayı dizisel doğrusal MMSE kestirimcisine dönüştürülecektir. Bunun yanısıra, bu tez; frekans seçici kanallar üzerinden iletim sağlayan verici çeşitlemeli OFDM sistemlerine odaklanarak, zaman düzleminde, hem uzay-zaman hem de uzay-frekans çeşitlemeli OFDM sistemleri için bir kanal kestirim yaklaşımı ortaya koyma amacını taşımaktadır. Ayrıca bu tez, sönümlemeli, telsiz iletişim kanalı etkisi altındaki verici çeşitlemeli OFDM sistemleri için de işlem yükü az, pilot destekli doğrusal en küçük ortalama karesel hata (MMSE) zaman düzlemi kanal kestirimcisi algoritması önerir. Önerilen toptan yaklaşımlar (verici çeşitlemeli yada çeşitlemesiz), Karhunen Loeve (KL) dik açılımına dayanan, ayrık çokyollu sönümlemeli kanalı elverişli gösterilimine olanak tanır ve ilişkisiz KL açılım katsayılarının MMSE kestirim değerlerini bulur. Böyle bir açılıma göre, önerilen MMSE kestirimcilerinde matris evriğine gereksinim yoktur. Bunun ötesinde, uygun kerte indirgemesi, kestirim algoritması üzerinde daha küçük bir işlem yükü doğuran KL açılımının uygun kısaltılabilme özelliğinin kullanılması ile başarılır. Önerilen yaklaşımların başarımları analitik ve deneysel sonuçlarla incelenmektedir. Daha sonra, başarımları araştırmak için önerilen yaklaşımlar için stokastik Cramer-Rao alt sınırları ele alınmaktadır. Modelleme hatasının kestirimcilerin başarımları üzerindeki etkileri analiz edilmektedir. Verici çeşitlemeli OFDM sistemlerinin başarımını araştırmak için en yüksek oran alınan sinyal birleştiricisi (MRRC) için ortalama sembol hata olasılığının (SER) çıkartımı da yapılmaktadır. Benzetim sonuçları kuramsal sonuçlarımızı doğrulamakta, verici çeşitlemeli veya çeşitlemesiz OFDM sistemleri için önerilen kanal kestirim algoritmaları sırasıyla hızlı sönümlemeli ve frekans seçici sönümlemeli kanalları izlemekte ve bütün sistemin başarımını arttırmaktadır.