Implementierung und Analyse eines "Smart Antenna" Empfänger-Algorithmus für EDGE in Matlab

Gernot Lenz

    Research output: ThesisMaster's Thesis

    Abstract

    Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Implementierung und Analyse eines "Smart Antenna"-Empfänger Algorithmus für EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution) in Matlab. Die EDGE-Technologie ist eine Weiterentwicklung des GSM-Standards und ermöglicht eine Verdreifachung der Datenrate. Dies allerdings bei beinahe identischer, also bestehender Infrastruktur, einzig in den Basisstationen müssen geringe Modifikationen vorgenommen werden. Um die Eigenschaften von EDGE noch besser nutzen zu können, wurde eine neue Antennengeneration entwickelt. Die so genannten Intelligenten Antennen haben den Vorteil, dass sie die eigentlich negativen Effekte der Mehrwegeausbreitung optimal zu ihrem Vorteil ausnützen. Sie bestehen aus mehreren Einzelantennen, sind also ein Antennenarray. Die Schätzung des Übertragungskanals ist ein wichtiger Teil des Empfängers. Sie erfolgt anhand der bekannten Trainingssequenz mittels spezieller Schätzalgorithmen. Bei dieser Arbeit wurden ein MLSE-Algorithmus (Maximum Least Square Estimation) und, zu Vergleichszwecken, ein Korrelator implementiert. Auch zur Bestimmung der individuellen Gewichte der einzelnen Antennenelemente des Antennenarrays werden geeignete Algorithmen benötigt. Hier wurde die Schätzung anhand des MMSE-Kriteriums (Minimum Mean Square Error) vorgenommen. Zur Detektion der gesendeten Bits aus dem Empfangssignal gelangte ein MAP-Entzerrer zum Einsatz. Die Implementierung und Simulation des Empfängers erfolgte unter Matlab 6.5. Diese Diplomarbeit beschreibt den Aufbau des implementierten Empfängers und die dafür angestellten Überlegungen. Auch werden alle verwendeten Algorithmen und Methoden ausführlich erklärt. Die Beschreibungen werden durch Grafiken und Diagramme ergänzt. The theme of this thesis is the Implementation and Analysis of a "Smart Antenna"-Receiver Algorithm for EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution) in Matlab. The EDGE-Technology is an enhancement of the GSM-standard which makes it possible to send up to three times more data over the air interface. This is possible by using the existing infrastructure with only a few modifications at the base-stations. For a still better usage of the EDGE-features, a new antenna generation was developed. Smart Antennas use antenna arrays to mitigate effects on the multi-path propagation. The channel-estimation is an important feature of the receiver. It´s based on the known training sequence. In this simulation, an MLSE-algorithm (maximum least square estimation) and for purposes of comparison a correlator has been implemented. Also the calculation of the individual antenna weights needs suitable algorithms. Therefore, an estimator based on the MMSE-criterion (minimum mean square error) was realized. A MAP-Equalizer finally detects the information bits from the received signal. All the implementations and simulations are done by using Matlab 6.5. This diploma thesis describes the structure of the implemented receiver. All used algorithms and methods are explained in detail. The descriptions are accompanied by diagrams.
    Original languageGerman
    Awarding Institution
    • University of Vienna
    Publication statusPublished - 2004

    Research Field

    • Not defined

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