KFUPM ePrints

Vehicle-to-Vehicle Channel Modeling and Real Time Simulator Design

l Vehicle-to-Vehicle Channel Modeling and Real Time Simulator Design. PhD thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]PDF - Submitted Version
2023Kb

Arabic Abstract

في الآونة الأخيرة، اكتسبت أنمذجة ومحاكاة القناة اللاسلكية اهتماما كبيرا في مجال الاتصالات اللاسلكية. ولتصميم نظام لاسلكي ذو موثوقية وفعالية من الضروري أن نفهم سلوك القنوات اللاسلكية في بيئات مختلفة. نظرا لطبيعة وتنويع وقت التشتت فإن أنمذجة القنوات اللاسلكية مهمة صعبة. ولفهم طبيعة القنوات اللاسلكية، أفاد العديد من الباحثين نتائج القياسات تحت بيئات مختلفة ونماذج قناة وقد اقترحت عدة نماذج على أساس هذه القياسات. هذه الأطروحة تدرس في تطبيق نموذج قناة نكاكامي-هويت في الاتصالات (V2V) في ظل ظروف مختلفة نثر. في البداية،نموذج نكاكامي-هويت يقترح V2Vو يفترض النموذج الذي نثر موحد الخواص على حد سواء في الارسال والهوائيات المتلقية. ثم، يقترح نموذجا المعمم مع افتراض نثر غير موحد الخواص. وأخيرا، تم التحقيق نموذجا هويت V2V مع الخط موزع البصر (LOS) في إطار موحد الخواص نثر. النموذج المقترح حلل للإحصاءات الدرجة الأولى التي تشمل السعة وظائف المرحلة الكثافة الاحتمالية (PDF) والتعبيرات الرياضية وتستمد لإحصاءات الدرجة الثانية بما في ذلك وظيفة التوقيت المكاني الارتباط (STCF)، كثافة الطاقة الطيفية (PSD)، تربيع دالة ترابط تلقائي الوقت (STACF)، المستوى معبر قيم (LCR) ومتوسط مدة رحيل (ADF). يتم التحقق من صحة النماذج المقترحة من قبل تحويل فورييه السريع العكسي (IFFT) استنادا على المحاكي. وأخيرا، تم تصميم وتنفيذ جهاز محاكاة حقيقي ذو قناة نطاق عريضة (المعروف أيضا باسم المضاهاة). المضاهاة تنفيذها يستخدم الفاصلة العائمة (TMS320C6713) ونقطة ثابتة ((TMS320C6416 DSP. محاكي يحتوي على 8 الصنابير وعرض النطاق الترددي القاعدي من 20 ميغاهرتز. أنها توفر المرونة لاختبار نماذج مختلفة في ظل ظروف مختلفة. يتم تطبيق بيانات القاعدي في إدخال البيانات وإخراج المضاهاة وتحليلها ومقارنتها مع النتائج التحليلية من أجل التحقق من صحة وظيفة المحاكي. كلمات البحث: مركبة الى مركبة، نكاكامي-هويت، وظيفة التوقيت المكاني الارتباط، كثافة الطاقة الطيفية، محاكاة حقيقي ذو قناة نطاق عريضة.

English Abstract

Recently, wireless channel modeling and simulation has gained considerable attention in the field of wireless communications. To design a reliable and efficient wireless system, it is essential to understand the behavior of wireless channels in different environments. Due to the time varying and dispersive nature of wireless channels, accurate statistical channel modeling is a challenging task. To understand the nature of wireless channel, many researchers reported results of measurements under different environments and several channel models have been proposed on the basis of these measurements. This dissertation investigates the application of Nakagami-Hoyt channel model to Vehicle-to-Vehicle (V2V) communications under different scattering conditions. Initially, a V2V Nakagami-Hoyt model that assumes isotropic scattering at both the transmitter and receiver antennas is proposed. Then, a generalized model is proposed with non-isotropic scattering assumption. Finally, a V2V Hoyt model with diffused Line of Sight (LOS) under isotropic scattering is investigated. The proposed model is analyzed for first order statistics that include amplitude and phase Probability Density Functions (PDF) and mathematical expressions are derived for second order statistics including Spatial Time Correlation Function (STCF), Power Spectral Density (PSD), Squared Time Autocorrelation Function (STACF), Level Crossing Rate (LCR) and Average Duration of Fades (ADF). The proposed models are validated by an Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) based simulator. Finally, a real time wideband channel simulator (also known as emulator) is designed and implemented. The implemented emulator uses a floating point (TMS320C6713) and a fixed point (TMS320C6416) DSP. The emulator has 8 taps and baseband bandwidth of 20 MHz. It provides flexibility to test various channel models under different conditions. The baseband data is applied at the emulator input and output data is analyzed and compared with the analytical results in order to validate the emulator functionality. Keywords: Vehicle-to-vehicle, Nakagami-Hoyt, Spatial time correlation function, Power spectral density, Wideband channel simulator.



Item Type:Thesis (PhD)
Subjects:Engineering
Electrical
Divisions:College Of Engineering Sciences > Electrical Engineering Dept
Committee Advisor:Sheikh, Asrar
Committee Members:Zerguine, Azzedine and Abdul-Jauwad, Samir and Muqaibel, Ali and Al-Naffouri, Tareq
ID Code:138797
Deposited By:MUHAMMAD IMRAN AKRAM
Deposited On:09 Jan 2013 10:37
Last Modified:09 Jan 2013 10:37

Repository Staff Only: item control page