Skip to main content
SUPERVISOR
Majid Nabi,Mohmmad javad Omidi
مجید نبی (استاد مشاور) محمدجواد امیدی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Yousef Gerameian Nejhad
یوسف گرامیان نژاد

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393
One of the most commonly used methods in wireless telecommunication systems is the use of multicarrier modulation. In the fourth generation of the mobile network multicarrier OFDM modulation has been used. OFDM modulation has several advantages such as good resistance to multipath fading and fast fading. Given the fact that fifth generation of mobile network requires other applications and capabilities, the necessity of using more efficient modulation and adapting to needs of fifth generation of mobile network is raised. The choice of modulation for the fifth generation of physical layer of the mobile network is very important and so far much research has been done on it. For the fifth generation of mobile network OFDM, F-OFDM, FBMC, GFDM, UFMC and other modulations are proposed and still not specified in the standard modulation type. Among the modulations of the fifth generation, UFMC modulation has many positive features and benfits. A remarkable point in relation to all the modulations of the fifth generation and in particular UFMC modulation is that no extensive studies have been conducted in the field of electronics implementation.The main goal of this thesis is to provide high level structure and architecture for the implementation of UFMC modulation and in general the presentation of the implementation process of telecommunication systems.The UFMC modulator divides the data into a number of subbands and then the output of each subband is filtered using bandpass filter.In fact by using information splitting and using the bandpass for each subband the out of band components are significantly reduced.One of the main blocks in the high level architecture of the UFMC transmitter is the bandpass filters of each subband.Given that the bandpass filters must be shifted to center of each subband,their coefficients are complex and since that the output of the IFFT block is also complex,it is necessary to perform complex convolution operations with the bandpass filter.In this thesis different structures are proposed for implementing bandpass filter with complex coefficients.The coefficients of the filters have been fixed point with the appropriate word length and finally after implementing each of the proposed structures with VHDL, they are compared in hardware resource and operating frequency.Then through the proposed structures for complex bandpass filter, four structures with better performance were selected and with the IFFT block, the UFMC modulator is designed and implemented with VHDL hardware description.Proposed structures for UFMC modulator are compared in hardware resources consumed and operating frequency and the results are presented.Finally UFMC modulator implementation has been evaluated for the correct performance. Keywords: 5G mobile network, UFMC, high level architecture, multicarrier modulation
یکی از روش‌های پرکاربرد در سیستم‌های مخابرات بی‌سیم استفاده از مدولاسیون‌های چندحاملی است. در نسل چهارم شبکه تلفن همراه از مدولاسیون چندحاملی OFDM استفاده شده است. مدولاسیون OFDM مزایای متعددی مانند مقاومت خوب در کانال‌هایی با محوشدگی چندمسیره و محوشدگی سریع دارد. با توجه به اینکه در نسل پنجم شبکه تلفن همراه نیاز به کاربردها و قابلیت‌های دیگری وجود دارد، ضرورت استفاده از یک مدولاسیون کارآمدتر و متناسب با نیازهای نسل پنجم شبکه تلفن همراه مطرح می‌شود. انتخاب مدولاسیون برای لایه فیزیکی نسل پنجم شبکه تلفن همراه بسیار مهم است و تا کنون تحقیقات زیادی روی آن انجام شده است . برای نسل پنجم شبکه تلفن همراه مدولاسیون‌های OFDM، F-OFDM، FBMC، GFDM، UFMC و ...پیشنهاد ‌شده‌اند و هنوز در استاندارد نوع مدولاسیون مشخص نشده است. از میان مدولاسیون‌های مطرح در نسل پنجم مدولاسیون UFMC ویژگی‌ها و مزایای مثبت متعددی دارد. نکته‌ی قابل توجه در رابطه با تمام مدولاسیون‌های مطرح در نسل پنجم و مخصوصاً مدولاسیون UFMC این است که در زمینه‌ی پیاده‌سازی الکترونیک آن‌ها بررسی‌های وسیعی انجام ‌نشده است. هدف و مسئله‌ی اصلی در این پایان‌نامه ارائه ساختار و معماری سطح بالا جهت پیاده‌سازی مدولاتور UFMC و به طور کلی ارائه روند پیاده‌سازی این سیستم‌ مخابراتی است. در فرستنده‌ یا مدولاتور UFMC اطلاعات به تعدادی زیرباند تقسیم می‌شود و سپس خروجی هر زیرباند با استفاده از فیلتر میان‌گذر فیلتر می‌شود. با استفاده از تقسیم‌بندی اطلاعات و همچنین به کارگیری فیلتر میان‌گذر برای هر زیرباند مؤلفه‌های خارج باند به طور چشمگیری کاهش می‌یابند. یکی از بلوک‌های اصلی در معماری سطح بالای فرستنده UFMC، فیلترهای میان‌گذر هر زیرباند است. با توجه به اینکه فیلترهای میان‌گذر باید به مرکز هر زیرباند شیفت یابند، درنتیجه ضرایبشان مختلط می‌شود و با توجه به اینکه خروجی بلوک IFFT نیز مختلط است نیاز به انجام عملیات کانولوشن مختلط با فیلترهای میان‌گذر است. در این پایان‌نامه جهت پیاده‌سازی فیلترهای میان‌گذر با ضرایب مختلط ساختارهای مختلفی پیشنهاد شده است و ضرایب فیلترها با طول کلمه‌ی مناسب ممیز ثابت شده‌اند و در نهایت پس از پیاده‌سازی هریک از ساختارهای پیشنهادی با زبان توصیف سخت‌افزار VHDL، از نظر منابع سخت‌افزاری مصرفی و فرکانس کاری مقایسه شده‌اند. سپس از میان ساختارهای پیشنهادی برای فیلتر میان‌گذر مختلط، چهار ساختار با عملکرد بهتر انتخاب و با بلوک IFFT، مدولاتور UFMC طراحی و با زبان توصیف سخت‌افزار VHDL پیاده‌سازی شده است. ساختارهای پیشنهادی برای مدولاتو UFMC از نظر منابع سخت‌افزاری مصرفی و فرکانس کاری مقایسه و نتایج ارائه شده است. در آخر روش‌های مختلف پیاده‌سازی مدولاتور UFMC از نظر درستی عملکرد بررسی شده‌اند. کلمات کلیدی: 1- نسل پنجم شبکه تلفن همراه 2-UFMC 3-معماری سطح بالا 4-مدولاسیون چند حاملی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی