Performance study of the effects of varying equalizers parameters on multipath radio fading channel

Abstract

Dijital iletişim sisteminin temel şekli üç ana bileşenden oluşur; bir şekilde kademeli olarak birbirine bağlanmış bir verici, kanal ve alıcı. Verici, dijital bir kaynak tarafından üretilen bir mesaj sinyalini, kanal üzerinden iletim için uygun bir elektrik dalga formuna eşler, fiziksel bir yapı veya boşluk olabilecek kanal, iki ana bozukluk türünden muzdariptir; semboller arası girişim ve gürültü. Bu iki bozukluğun birleşik etkileri, kanal çıkışında iletilen sinyale gürültü ve bozulmaların girmesidir. Bu bozulmaların etkilerini azaltmak için alıcı ucunda bir ekolayzer kullanılır. Ekolayzerin ana rolü, alınan gürültülü sinyali gözlemleyerek iletilen sembolleri yeniden yapılandırmaktır. En az ortalama kare (LMS) ve özyinelemeli en küçük kareler (RLS) algoritmaları kullanan uyarlanabilir ekolayzerler bu çalışmada kablosuz iletişim sistemleri için incelenmiştir. Hem doğrusal enine ekolayzer hem de LMS ve RLS algoritmalı doğrusal olmayan karar geri besleme ekolayzer (DFE), çok yollu bir solma kanalı modeli üzerinde çalışan basitleştirilmiş bir iletişim sistemi modelinde uygulanır. Uyarlanabilir ekolayzerlerin musluk sayısı ve çok yollu bir solma kanalındaki önemli yolların sayısı gibi bazı etkili parametrelerin etkisi Simulink yazılım paketi kullanılarak araştırıldı. Simulink simülasyon programı, SNR'ye göre bit hata oranlarını hesaplayan basitleştirilmiş simüle edilmiş iletişim sisteminde LMS ve RLS Algoritmalarını uygulamak için kullanıldı. Elde edilen kantitatif sonuçlar grafiklerde gösterilmiştir. Bu grafikler, kanaldaki çoklu yol sayısı ile uygulanan ekolayzerin uzunluğu arasında kesin bir ilişkinin olmadığını açıkça göstermektedir. Bu bulgu, bit hata oranı açısından iletişim sisteminin performansı tarafından açıkça yansıtılmaktadır.

The basic form of a digital communication system consists of three major components; a transmitter, channel, and receiver connected somehow together in cascade. The transmitter maps a message signal generated by a digital source into an electrical waveform suitable for transmission over the channel, the channel, which might be either a physical structure or space, suffers from two major kinds of impairments; intersymbol interference and noise. The combined effects of these two impairments are the introduction of noise and distortions to the transmitted signal at the channel output. In order to reduce the effects of these distortions an equalizer is used at the receiver end. The main role of the equalizer is to reconstruct the transmitted symbols by observing the received noisy signal. The adaptive equalizers using a least mean square (LMS) and the recursive least-squares (RLS) algorithms are investigated in this work for wireless communication systems. Both linear transversal equalizer and non-linear decision feedback equalizer (DFE) with LMS and RLS algorithms are implemented in a simplified communication system model operating over a multipath fading channel model. The impact of some influential parameters, such as the number of taps of the adaptive equalizers and the number of significant paths in a multipath fading channel were investigated using Simulink software package. The Simulink simulation program was used to implement LMS and RLS Algorithms in the simplified simulated communication system which calculates the bit error rates versus SNR. Quantitative Results obtained were presented in graphs. These graphs clearly illustrate the absence of a definite relationship between the number of multipath in the channel and the length of the equalizer being implemented. This finding is clearly reflected by the performance of the communication system in terms of bit error rate.