تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,311 |
تعداد مقالات | 16,097 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,691,364 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 15,356,227 |
مدلسازی کانال سیستم مخابراتی مبتنی بر OAM در حضور انعکاس | ||
پردازش سیگنال پیشرفته | ||
مقاله 15، دوره 3، شماره 2 - شماره پیاپی 4، آذر 1398، صفحه 263-271 اصل مقاله (917.35 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/jasp.2019.10499 | ||
نویسندگان | ||
وحیده وحیدینیا؛ محمود آتشبار* ؛ شهرام حسینزاده | ||
گروه مهندسی برق، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران | ||
چکیده | ||
تکنولوژی جدیدی که اخیرا جهت افزایش ظرفیت کانال سیستمهای مخابراتی مورد بررسی قرار گرفته شده، ممان زاویهای مداری (OAM) می باشد. در سیستم OAM ، آرایه دایروی یکنواخت (UCA) بدلیل سهولت پیادهسازی تعامد مودهای OAM، استفاده زیادی داشته است در اکثر تحقیقات انجام گرفته در این زمینه فرض شده است آرایههای آنتنی فرستنده و گیرنده روبروی هم در محیط بدون هیچ نوع انعکاسی قرار گرفتهاند. اثر انعکاس تنها در حالات ارسال تک آنتنه و آرایه خطی یکنواخت (ULA) بررسی شده است که با توجه به تفاوت زیاد مدل کانال سیستم OAM مبتنی بر UCA با مدل کانال سیستم OAM مبتنی بر ULA، نتایج حاصله در تحقیقات مورد اشاره را نمیتوان برای سیستم OAM مبتنی بر UCA استفاده نمود. در این مقاله کانال سیستم OAM مبتنی بر UCA را در حضور انعکاس آینهای مدلسازی میشود. بدینمنظور اثر انعکاس با استفاده از UCA فرستنده مجازی مدل میشود. همچنین در حالات حدی، مدل تقریبی ساده شده را برای کانال محاسبه شده و ظرفیت کانال را بر اساس مدل های حاصله محاسبه میشود. نشان میدهیم که در حالت وجود انعکاس، تعامد بین مودهای OAM در حالت آرایه دایروی از بین رفته که منجر به کاهش ظرفیت کانال میگردد. در نتیجه جهت جلوگیری از کاهش ظرفیت، نیاز به پیش کدینگ مناسب می باشد. با استفاده از نتایج شبیهسازی صحت ادعای خود را نشان میدهیم. | ||
کلیدواژهها | ||
آرایه دایروی یکنواخت؛ انعکاس؛ سیستم مخابراتی؛ کانال؛ ممان چرخشی مداری | ||
مراجع | ||
[1] P. Yang, Y. Xiao, M. Xiao, and Sh. Li. “6G Wireless Communications: Vision and Potential Techniques." IEEE Network 33, no. 4,pp. 70-75, Jul. 2019. [2] L. Wang, X. Ge, R. Zi, C.-X. Wang, “Capacity analysis of orbital angular momentum wireless channels”, IEEE Access, vol. 5, pp. 23069-23077, Oct. 2017. [3] Y. Yuan, Z. Zhang, J. Cang, H. Wu, and C. Zhong, “Capacity analysis of UCA-based OAM multiplexing communication system,” in Proc. Int. Conf. Wireless Communication. Signal Process. (WCSP), Nanjing, China, pp. 1–5, Oct. 2015. [4] R. Chen, H. Xu, M. Moretti, and J. Li, “Beam steering for the misalignment in UCA-based OAM communication systems,” IEEE Wireless Communications Letters, vol. 7, no. 4, pp. 582–585, Aug. 2018. [5] S. Zheng, R. Dong, Z. Zhang, X. Yu, X. Jin, H. Chi, Z. N. Chen, X. Zhang, "Non-Line-of-Sight Channel Performance of Plane Spiral Orbital Angular Momentum MIMO Systems", IEEE Access, vol. 05, pp. 25377-25384, Oct 2017. [6] O. Edfors and A. J. Johansson, “Is orbital angular momentum (OAM) based radio communication an unexploited area?” IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 60, no. 2, pp. 1126–1131, Feb. 2012. [7] W. Zhang et al., “Mode division multiplexing communication using microwave orbital angular momentum: An experimental study,” IEEE Trans. Wireless Communication., vol. 16, no. 2, pp. 1308–1318, Feb. 2017. [8] W. Cheng, W. Zhang, H. Jing, S. Gao, H. Zhang, “Orbital angular momentum for wireless communications”, IEEE Wireless Communication, vol. 26,pp. 100-107, Feb. 2019. [9] E. Basar, “Orbital angular momentum with index modulation”, IEEE Trans. Wireless Commun., vol. 17, no. 3, pp. 2029-2037, Mar. 2018. [10] K. A. Opare, Y. Kuang, J. J. Kponyo, K. S. Nwizege, and Z. Enzhan, “The degrees of freedom in wireless line-of-sight OAM multiplexing systems using a circular array of receiving antennas,” in Proc. 5th Int. Conf. Adv. Comput. Communication. Technol., pp. 608–613, Feb. 2015. [11] F. E. Mahmouli and S. D. Walker, “4-Gb/s Uncompressed Video Transmission over a 60-GHz Orbital Angular Momentum Wireless Channel”, IEEE Wireless Communication. Lett., vol. 2, no. 2, pp. 223–26, Apr. 2013. [12] Y. Yan et al., “32-Gb/s 60-Ghz Millimeter-Wave Wireless Communication Using Orbital Angular Momentum and Polarization Multiplexing,” Proc. 2016 IEEE ICC, pp. 1–6, May 2016. [13] Y. Ren et al., “Line-of-Sight Millimeter-Wave Communications Using Orbital Angular Momentum Multiplexing Combined with Conventional Spatial Multiplexing”, IEEE Trans. Wireless Communication., vol. 16, no. 5, pp. 3151-61, May. 2017. [14] W. Cheng et al., “Orbital-Angular-Momentum Embedded Massive MIMO: Achieving Multiplicative Spectrum-Efficiency for mmWave Communications,” IEEE Access, vol. 6, , pp. 2732–45, Feb. 2018. [15] Y. Yan et al., “OFDM over mm-Wave OAM Channels in a Multipath Environment with Intersymbol Interference,” Proc. 2016 IEEE GLOBECOM, pp. 1–6 Dec. 2016. [16] A. Zhang, S. Zheng, Y. Chen, X. Jin, H. Chi, X. Zhang, "The capacity gain of orbital angular momentum based multiple-input-multiple-output system”, Sci. Rep., vol. 6, pp. 25418, May 2016. [17] I. B. Djrdjevic, "Multidimensional OAM-based secure high-speed wireless communications", IEEE Access, vol. 5, pp. 16416-16428, Sep. 2017. [18] K. A. Opare, Y. Kuang, and J. J. Kponyo, “Mode combination in an ideal wireless OAM-MIMO multiplexing system,” IEEE Wireless Communication. Lett., vol. 4, no. 4, pp. 449–452, Aug. 2015. [19] H. Tian, Z. Liu, W. Xi, G. Nie, L. Liu, and H. Jiang, “Beam axis detection and alignment for uniform circular array-based orbital angular momentum wireless communication”, IET Communication n., vol. 10, no. 1, pp. 44–49, Feb. 2016. [20] E. Cano, B. Allen, Q. Bai, and A. Tennant, “Generation and detection of OAM signals for radio communications,” in 2014 Loughborough Antennas and Propagation Conference (LAPC), pp. 637– 640, Nov. 2014. [21] A. Haskou, P. Mary, and M. Helard, “Error probability on the orbital angular momentum detection”, in Proc. IEEE 25th Ann. Int. Symp. Pers., Indoor, Mobile Radio Communication. (PIMRC), Washington, DC, USA, pp. 302–307, Sep. 2014. [22] W. Cheng, H. Jing, W. Zhang, Z. Li, and H. Zhang. “Achieving Practical OAM Based Wireless Communications with Misaligned Transceiver”, in ICC 2019-2019 IEEE International Conference on Communications (ICC), pp. 1-6,Jul. 2019. [23] Y. Yan et al., “Multipath effects in millimetre-wave wireless communication using orbital angular momentum multiplexing”, Sci. Rep., vol. 6, Sep. 2016. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 621 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 520 |