17400

15233

كارشناسي ارشد

الكترونيك

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1400

سيزده، 79ص. : مصور (رنگي)، جدول، نمودار

اصغر غلامي

وحيد غفاري نيا، مسعود عمومي

1400/12/25

كتابنامه

مهندسي برق

مهندسي برق و كامپيوتر

1401/01/14

2802068

در چند دهه اخير، ارتباطات بي‌سيم نوري با توجه به ويژگي‌هاي منحصربه‌فرد آن نسبت به ساير ارتباطات بي‌سيم، اهميت قابل توجهي پيدا كرده است و براي بسياري از كاربردها گزينه‌اي اقتصادي و انعطاف‌پذير را براي دستيابي به ارتباط بي‌سيم فراهم مي‌كند. تراكم و محدوديت‌هاي پهناي باند طيف راديويي مانع از رشد نامحدود سيستم‌هاي بي‌سيم راديويي شده است. همچنين تقاضا براي ارتباطات باندپهن به‌طور مداوم در حال رشد بوده است. مخابرات بي‌سيم نوري نويد نرخ داده‌هايي را دارد كه مي‌تواند الزامات پهناي باند را بر‌آورده سازد. ارتباط بي‌سيم نوري براي ارائه ارتباطات با پهناي باند بالا، امنيت بالا، عدم تداخل الكترومغناطيسي، نصب سريع و آسان، كم هزينه و مصرف توان پايين دارد. اين فناوري داراي محدوديت‌هايي نيز مي‌باشد كه مي‌توان به تضعيف سيگنال دريافتي به دليل پديده جذب و پراكندگي محيط كانال ارتباطي و وجود نويز اشاره كرد. انتقال اطلاعات بي‌سيم زير آب مورد توجه حوزه علمي،‌ نظامي و صنعت است، زيرا نقش مهمي در اكتشافات دريايي، نظارت از لحاظ نظامي، نظارت بر آلودگي، كنترل و نگهداري نفت، تحقيقات اقيانوس‌شناسي و نظارت بر تغييرات آب و هوا دارد. در اين پژوهش روش مدولاسيون مالتي پلكسي تقسيم فركانس متعامد OFDM تجزيه و تحليل شد. انواع مختلفي از OFDM در سيستم‌هاي نوري با استفاده از مدولاسيون شدت/آشكارسازي مستقيم (IM/DD) وجود دارد كه در اين پژوهش، OFDM نوري با باياس DC (DCO-OFDM) و OFDM نوري با برش نامتقارن (ACO-OFDM) مورد بررسي و مقايسه قرار گرفت. مزايا و كاربردهاي بالقوه اين روش‌ها نيز معرفي شد و تحقيقات مرتبط با اين تكنيك‌ها در مخابرات بي‌سيم نوري زير آب در چهار نوع آب دريا مورد تجزيه و تحليل قرار گرفت، كه شامل آب خالص، آب تميز، آب ساحلي و آب بندرگاهي است. اثر طول كانال آب‌هاي مختلف بر اين دو مدولاسيون بررسي شد كه در آب خالص به حداكثر طول كانال 142m با نرخ انتقال داده 100Mbps دست يافتيم. اثر توان دريافتي و اثر انرژي بيت به توان نويز كه حساسيت گيرنده را نشان مي‌دهد، بررسي شد. افزايش مرتبه مدولاسيون موجب افزايش نرخ انتقال داده شد و از طرفي عملكرد BER سيستم كاهش يافت كه نياز به مصالحه بين مرتبه مدولاسيون و نرخ انتقال داده و عملكرد BER است. نرخ انتقال داده كه پارامتر مهمي در طراحي سيستم‌ها مي‌باشد، در شبيه‌سازي‌ها بررسي شد و در اين پژوهش، مشاهده شد كه به نرخ انتقال داده 2.7Gbps در مدولاسيون DCO-OFDM در آب خالص در فاصله 85m مي‌توان دست يافت. اثر مرتبه FFT بر عملكرد سيستم نيز بررسي شد. يكي از چالش‌هاي مربوط به مدولاسيون ACO-OFDM، بالا بودن نسبت توان پيك به توان متوسط مي‌باشد كه يكي از راه‌هاي كاهش آن برش سيگنال مي‌باشد و مشاهده شد كه با برش سيگنال، عملكرد سيستم كاهش مي‌يابد، در حاليكه در صورت عدم برش به ليزرهاي با توان بالا نياز است.

Recently, optical wireless communication has become more important than other wireless communications due to its unique features. Demand for broadband has been steadily growing and OWC supporting high data rates can resolve this bandwidth needs. OWC has the unique advantages of providing high bandwidth, high security, non-electromagnetic interference, fast and easy installation, low cost and low power consumption. This technology has limitations that can be attributed to the attenuation of the signal due to the phenomenon of absorption and scattering of the communication channel environment and the presence of noise. In this study, a brief review of orthogonal frequency division multiplexing modulation(OFDM) technique and the most important topics and research activities related to this technique in underwater wireless communication in four types of seawater including pure water, clean water, coastal water, and harbor water is analyzed and two most important modulation schemes based on OFDM including DCO-OFDM and ACO-OFDM are compared. The effect of different water, channel lengths, modulation order, received power, bit energy to noise power and bitrate on the performance of the link for these modulation schemes are compared. This is shown that in pure water the maximum channel length of 142m can be achieved with a data rate of 100Mbps. Increasing the modulation order increases the data rate and reduces the BER performance of the system, which there are a trade off between data rate and BER performance. we achieve a data rate of 2.7Gbps in DCO-OFDM modulation in pure water at a length of 85m. One of the challenges related to ACO-OFDM modulation is the high PAPR. One of the ways to reduce it is clipping, which reduces the system performance which its effect on the system performance is investigated

اصغر غلامي

وحيد غفاري نيا، مسعود عمومي