Underwater acoustic modem using OFDM

Bu tezde dikey frekans bölmeli çoklama (OFDM) kullanan bir sualtı akustik modemin tasarımı, simülasyonu ve testi anlatılmıştır.Tez, hedeflenen kanalın özelliklerine uygun teknikleri anlatan teorik kısmı, simülasyonları ve sistem kurulumu ve testlerianlatan pratik kısmı birleştirir. Gerçek zamanlı veri ve video göndermeye ilgi artmıştır. Askeri ve bilimsel uygulamalar içininsansız sualtı araçlar(UUVs) önemli hale gelmiştir. Sualtı uygulamalarına önemli faydalar getirecek bilimsel keşifler içinokyanus gözlemi, ticari araştırmalar, kıyı şeridi koruma ve hedef tespiti kapsamında dağıtık ve ölçeklenebilir kablosuzsualtı sensör ağları (UWSN) geliştirmek araştırmacıların hedefindedir. Buna dayanarak, yüksek veri hızı olan somut birsistem tasarımından birçok sualtı akustik uygulamasında yararlanılacaktır. Literatürde mevcut sistemler , tek taşıyıcılı iletişimve semboller arası girişimi(ISI) bastırmak amacıyla doğrusal veya doğrusal olmayan denkleştirme teknikleri kullanmaktadır.Bu karmaşık denkleştiriciler gerektirir ve düşük veri aktarım hızına neden olur. Bu nedenle, çok taşıyıcılı modülasyon kullandık.Bu tezde, Sıfır ile Dolgulanmış-OFDM alıcısı geliştirilmiş ve taşıyıcı frekans ofseti, pilot-sembol destekli kanal kestirimi, ve veridemodülasyonu her OFDM blok bazında yapılmıştır. OFDM sistemi MATLAB ortamında geliştirilmiştir. MATLAB kodları tarafındanoluşturulan ve OFDM bloklarıiçeren veri paketleri kullanılan veri edinme (DAQ) kartı ile bir dizüstü bilgisayardan donanıma aktarılır. Sistemin diğerucunda ise alıcı dizüstü bilgisayar bir veri edinme kartı sayesinde veriyi alır. Verinin alınması ile beraber, MATLAB kodları iledemodülasyon işlemi gerçekleştirilir. Simülasyonlar, algoritmaların doğru uygulandığını görmek amacıyla, yaratılan OFDM sinyaliniBellhop sualtı kanal modeli ve gürültü kaynağındadan geçirerekyapılmıştır. Sistem, Bilkent Üniversitesi Gölet Tesisinde, sığ suda test edilmiştir. 12 kHz bant genişliği içinde, alttaşıyıcı sayısı1024 iken dördün faz kaydırmalı modülasyonu(QPSK) ile veri aktarım hızı 13.92 kb/s olmuştur. Bit hata oranı (BER), herhangibir kodlama olmadan 9x10^-2'den daha azdır.