پديد آورنده :
نورصالحي، محمدحسن
عنوان :
طراحي و پيادهسازي فرستنده و گيرنده بيسيم اختصاصي براي ارتباط هوايي مبتني بر راديو نرمافزاري
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
ده، 110ص. : مصور،جدول،نمودار
توصيفگر ها :
راديو نرمافزاري , زينك , همگامسازي سمبل و فريم , جبران آفست فركانس موج حامل , لينك بيسيم
تاريخ ورود اطلاعات :
1402/07/23
دانشكده :
مهندسي برق و كامپيوتر
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1402/07/25
چكيده فارسي :
ارتباطات بيسيم به صورت گسترده در كاربردهاي خانگي، تجاري، صنعتي، نظامي و فضايي مورد استفاده قرار ميگيرد. علي رغم توسعه انواع مختلفي از لينكهاي ارتباطي بيسيم استاندارد، برخي كاربردهاي صنعتي و دفاعي نيازمند لينكهاي اختصاصي هستند. در چنين مواردي بر اساس خواستههاي عملياتي، يك فرستنده-گيرنده جديد طراحي ميشود. از بين گزينههاي مختلف طراحي، لينكهاي بيسيم مبتني بر راديو نرمافزاري كه قابليت بازپيكربندي دارند توجه صنايع مختلف را به خود جلب كردهاند. دليل اين علاقمندي، تلفيق راحتتر در سيستمهاي تعبيهشده و زمان و هزينه كمتر براي توسعه لينك اختصاصي است. هدف از اين پژوهش، طراحي و پيادهسازي يك لينك بيسيم اختصاصي و تغييرپذير مبتني بر فناوري راديو نرمافزاري براي كاربرد در صنايع اويونيك كشور بوده است. به همين منظور و با رويكرد استفاده از تجهيزات تجاري در دسترس (COTS) از بورد زينك Zedboard به عنوان پردازشگر باند پايه و بورد Fmcomms 3 به عنوان واسط RF براي فرستنده و گيرنده استفاده شده است. در فرآيند طراحي فرستنده و گيرنده، چالشهايي همچون جبران آفست فركانس موج حامل، همگامسازي سمبل و همگامسازي فريم مورد بررسي قرار گرفت و روشهايي براي حل چالشها بررسي شد. سه رهيافت مختلف براي تحقق لينك با قابليت بازپيكربندي دنبال شد. در رهيافت اول فرستنده و گيرنده با استفاده از بستر لينوكس-زينك-متلب پيادهسازي شدند. در رهيافت دوم جهت افزايش قابليت لينك براي كار در سيستمهاي تعبيهشده، فرستنده بدون سيستمعامل پيادهسازي شده و همچنين پردازشهاي باند پايه بهبود يافت. در سومين طرح فرستنده و گيرنده هر دو بدون سيستمعامل پيادهسازي شده و مجددا بهبودهايي در پردازشهاي باند پايه صورت گرفت. در نهايت براي يك لينك نمونه پيادهسازي شده از EVM براي ارزيابي كارايي لينك استفاده شد. مقدار EVM در تضعيفهاي مختلف سنجيده شد و مشخص شد داده با نرخ خطاي قابل قبول از فرستنده به گيرنده انتقال يافته است. نتايج حاصل از اين پژوهش ميتواند براي توسعه لينكهاي بيسيم اختصاصي با استفاده از تجهيزات راديو نرم افزاري تجاري مورد استفاده قرار گيرد.
چكيده انگليسي :
Wireless communication is widely used in home, commercial, industrial, military and space applications. Despite the development of various types of standard wireless communication links, some industrial and defense applications require dedicated links. In such cases, based on the operational demands, a new transceiver is designed. Among the various design options, reconfigurable software defined radio-based wireless links have attracted the attention of various industries. The reason for this interest is easier integration in embedded systems and less time and cost to develop a dedicated link. The purpose of this research was to design and implement a dedicated and reconfigurable wireless link based on software radio technology for use in the country's avionics industries. For this purpose and with the approach of using commercially available equipment (COTS), Zedboard Zynq board has been used as baseband processor and Fmcomms 3 board as RF interface for transmitter and receiver. In the transmitter and receiver design process, challenges such as carrier frequency offset compensation, symbol synchronization and frame synchronization were investigated and methods to solve the challenges were investigated. Three different approaches were followed to realize the reconfigurable link. In the first approach, the transmitter and receiver were implemented using the Linux-Zynq-Matlab platform. In the second approach, in order to increase the capability of the link to work in embedded systems, the transmitter was implemented without an operating system and also the baseband processing was improved. In the third design, the transmitter and receiver were both implemented without an operating system, and again improvements were made in baseband processing. Finally, for a sample link implemented, EVM was used to evaluate the link's efficiency. The value of EVM was measured in different attenuations and it was found that the data was transmitted from the transmitter to the receiver with an acceptable error rate. The results of this research can be used to develop dedicated wireless links using commercial software radio equipment.
استاد راهنما :
شهاب الدين رحمانيان , وحيد غفاري نيا
استاد مشاور :
محمدحسين باطني
استاد داور :
احسان يزديان , احسان اديب