تخمين كانال در سيستم هاي مخابراتي مجهز به صفحات هوشمند قابل باز پيكربندي با استفاده از يادگيري عميق و تبديل موجك

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي برق

كارشناسي ارشد

صفحات بازتابنده هوشمند يا صفحات هوشمند قابل بازپيكربندي(RIS)از جمله تكنولوژي‌هاي مورد استفاده در نسل ششم شبكه‌هاي مخابراتي بي سيم هستندكه به علت كم هزينه بودن از لحاظ ساخت و سهولت استفاده، به عنوان يك راه حل كارآمد براي دستيابي به كارآيي طيفي بالا معرفي شده است. از لحاظ ساختار، RIS از تعدادي المان‌هاي قابل كنترل ساخته شده است كه مي‌تواند محيط انتشار را به شكل هوشمندانه تغيير دهد. اما در كنار اين مزيت‌ها چالش‌هايي نيز در به كارگيري RIS وجود دارد كه يكي از اين چالش‌ها تخمين كانال و به دست آوردن اطلاعات حالت كانال است. تخمين كانال در سيستم‌هاي مخابراتي مجهز به RIS با تخمين كانال در حالت مرسوم متفاوت است، به اين دليل كه به صورت همزمان با يك كانال مستقيم و يك كانال مركب مواجه هستيم. با توجه به تعداد بالاي المان‌هاي RIS ميزان سربار راهنماي مورد نياز براي تخمين كانال مركب بسيار بيشتر از حالت مرسوم است. از طرف ديگر اعمال روش‌هاي استفاده شده براي تخمين كانال در نسل‌هاي قبلي شبكه‌هاي مخابراتي همانند كمترين مربعات (LS) و كمترين ميانگين خطي مربعات خطا (LMMSE) ما را به نتيجه مطلوب نمي‌رساند. از اين رو نيازمند روش‌هايي هستيم كه در عين اينكه حجم محاسبات بالا براي تخمين كانال مركب را انجام مي‌دهند، سربار راهنماي كمتري را صرف كنند. در اين پايان نامه دو روش براي تخمين كانال در سيستم‌هاي مخابراتي مجهز به RIS معرفي شده است. روش اول از تركيب تخمين LS با يادگيري انباشتي به منظور حذف نويز از سيگنال دريافتي و تخمين كانال استفاده شده است. توانايي بالاي يادگيري انباشتي در نويز‌‌زدايي از سيگنال دريافتي توجه زيادي را در بحث تخمين كانال در سيستم‌هاي مخابراتي مجهز به RIS به خود جلب كرده‌است. در روش پيشنهادي اول سعي شده است تا با ايجاد تغييرات در يك ساختار مبتني بر پايه يادگيري انباشتي، ساختار جديدي ارائه شود تا ميزان دقت تخمين ساختار مرجع را افزايش دهد. يكي ديگر از ابزارهايي كه براي نويز‌زدايي از تصاوير به كار مي‌رود،تبديل موجك است. در روش دوم از تبديل موجك به منظور نويز‌زدايي از ماتريس سيگنال دريافتي استفاده شده است. در اين روش ابتدا ماتريس سيگنال دريافتي با استفاده از تبديل موجك نويز‌زدايي شده، تخمين LS بر روي آن اعمال مي شود و سپس عمليات نويز‌زدايي با استفاده از تبديل موجك بر روي ماتريس كانال تخمين زده شده اعمال مي‌شود. در قسمت نتايج نشان داده خواهد شد كه دقت حاصل از تخمين در اين روش با دقت حاصل از روش مرجع در يادگيري انباشتي تقريبا برابر است.

229636

مخابرات سيستم

مهندسي برق و كامپيوتر

دانشگاه صنعتي اصفهان