ON THE PRACTICAL IMPLEMENTATION OF COMPRESSIVE SENSING TO ULTRA WIDEBAND CHANNELS. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF (MS thesis in Telecommunication) M_Tamim_Thesis.pdf - Published Version Available under License Creative Commons Attribution Non-commercial No Derivatives. Download (3MB) | Preview

Arabic Abstract

تقنية الاستشعار عن الضغط (CS) اُقترحت من قبل العديد من الباحثين كحل مثالي لتردد التقطيع هائل السرعة في تكنولوجيا النطاق فائق العرض (UWB). تشير الأبحاث السابقة إلى فعالية هذا المقترح من خلال محاكاة معيار الهيئة العالمية لمهندسي الكهرباء والالكترونيات (IEEE). يختص هذا البحث بدراسة سلوك تقنية الاستشعار عن الضغط لقنوات النطاق الفائق العرض (UWB) المستنتجة من الحياة العملية. وتقترح نهجا لرفع أدائها. وقد تم استخدام معيار اتجاهي للقناة، وبيانات مقاسة في البيئة العملية. يقترح هذا البحث أربعة مجالات عملية لزيادة تبعثر الإشارات الفائقة العرض. تلك المجالات تأخذ بعين الاعتبار الآثار الفيزيائية للقناة مثل تشتت الإشعاع والآثار التي لا يمكن تجنبها من الهوائي. وتبين أن تقنية استشعار الضغط قادرة على إعادة بناء الإشارات الفائقة العرض بأكثر كفاءة مع تعقيد مقبول. بالإضافة إلى إعادة بناء الإشارة، تم استخدام المجالات المقترحة لتقدير القناة. وتم تقييم اثنين من المستقبلات؛ المستقبل ذو ربط العلاقة بين الإشارة المستقبلة وقالب معرّف مسبقا، ومستقبل ريك. مستقبل ريك يوظف تقنية استشعار الضغط في تعديل معاملاته للاستفادة من الطاقة المتاحة في أقوى مسارات الانتشار. تم تقييم تقدير القناة المبنية على تقنية استشعار الضغط بحساب نسبة الأخطاء في البيانات المرسلة لكل نسبة تشويش إلى طاقة الإشارة. كما أن المجالات المقترحة اُستخدمت في هذا التقييم. تبين أن المجال المبني من أقوى المراجع يتميز بأدائه الجيد مع تعقيد بسيط.

English Abstract

Compressive sensing (CS) was proposed by many researchers as a solution to the formidable sampling requirements of the promising Ultra wideband Technology (UWB). Previous research was evaluated by simulating the IEEE UWB channel model. This research studies the behavior of compressive sensing for practical UWB channels and proposes approaches to enhance its performance. Both measured data and directional models are used for evaluation. Four practically-based dictionaries are proposed to enhance the sparsity of the UWB signals. Those dictionaries accounts for the practical effects of the channel like pulse dispersion and the unavoidable effects of antenna. It is shown that CS is able to reconstruct the UWB signals more efficiently with reasonable complexity. In addition to waveform reconstruction, the proposed dictionaries are used for channel estimation. Two receivers are evaluated; single shot full profile-correlator and a Rake receiver. The Rake receiver employs CS in adjusting its parameters to take advantage of the energy available in the strongest propagation paths. The bit error rate performance of the CS based channel estimation for the different proposed dictionaries was evaluated as a function of signal to noise ratio. It is shown that CS based on the strongest atoms has an excellent performance at relatively low complexity.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Electrical
Department:	College of Engineering and Physics > Electrical Engineering
Committee Advisor:	Muqaibel, Ali
Committee Members:	Al-Naffouri, Tareq and Salam, Zummo
Depositing User:	Mohammad Alkhodry (g200806080)
Date Deposited:	01 Jul 2012 05:41
Last Modified:	01 Nov 2019 15:30
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/138559