Ön işleme tabanlı ileri uzaysal modülasyon teknikleri

Uzaysal modülasyon (SM), indeks modülasyon kavramını uzaysal alana genişletip, özelleşmiş bir çoklu-giriş çoklu-çıkış (MIMO) mimarisi oluşturur. SM'nin avantajlarından esinlenerek, bu tez farklı ileri SM formlarını kullanan sistemlerle ilgilenmektedir. Bu sistemlerin her biri belirli bir amaçla tasarlanmıştır; bu amaçlar arasında kanal ve anten korelasyonlarına karşı sağlamlık, güvenilirlik, enerji verimliliği ve iyileştirilmiş bit hata oranı (BER) performansı bulunmaktadır. Bu tez, altı bölümde ileri SM tekniklerini kullanan farklı iletişim sistemlerini önermektedir: i) Dördül uzaysal modülasyon (QSM) için bir ön kodlama stratejisi, Rayleigh/Rician solma ve iletim antenleri arasındaki uzaysal korelasyon etkilerine karşı sağlamlığı artırmayı hedeflemektedir, ii) Uzaysal korelasyon ve kanal solma etkilerine karşı sistemi daha dayanıklı hale getirmek için çift kutuplanmalı (DP) bir QSM ¸seması ve ön kodlama yaklaşımı, iii) DP antenlerin ve aktif anten bağımlı imza sabit dizilerinin birlikte kullanımı, özellikle Rician solma kanallarında iletim anteni korelasyonuna karşı sağlamlığı artırmak amacıyla, iv) Aynı anda birden fazla antenin aktif olduğu çok akışlı SM (MSM) için korelasyon sorununu ele almak ¨uzere yeni bir ön kodlama tekniği, v) etiket tarafı ön işlem destekli alım uzaysal modülasyonu (PSM) temelli yenilikçi bir yansıtma iletişimi (BC) sistem tasarımı, düşük karma¸sıklık, artırılmş enerji verimliliği ve üstün BER performansı elde etmek için sıfır zorlama (ZF) ve minimum ortalama kare hatası (MMSE) ön kodlayıcılarını içerir, vi) Sinyal yayılımının, alımın ve iletimin kontrolünü sağlamak amacıyla yeniden yapılandırılabilir akıllı yüzeyler (RIS) destekli etiket tarafı ön işlemli SM tabanlı BC sistem tanıtılmıştır. Bu, geleneksel referans yaklaşımlara kıyasla daha iyi BER performansı ve enerji verimliliği sağlar. Önerilen tüm mimarilerde, BER performansları analitik olarak türetilmiş ve simülasyonlarla doğrulanmıştır.