Dijital Aralıklı Darbe Modülasyonu Tekniği için Hata Düzeltme Kodlarının Performans Analizi

Günümüzde gelişen teknolojiler ve hızlı bilgi aktarımı nedeniyle kablosuz haberleşmede Radyo Frekansı (RF: Radio Frequency) bantları hızla dolmakta ve frekans bandının üst sınırlarına doğru ulaşmaktadır. Bu durum yeni alternatif iletişim teknolojilerine olan ilgiyi arttırmaktadır. Bu nedenle kısa mesafelerde RF üzerindeki veri trafiğini hafifletmek için Görünür Işık Haberleşmesi (VLC: Visible Light Communication) devreye girmektedir. VLC sistemlerinde modülatör ve demodülatör tasarımı hata performansı, bantgenişliği verimliliği, güç verimliliği gibi özellikleri etkilediğinden dolayı çok önemli konulardan birisidir. Bu nedenle yapılan çalışmada VLC sistemleri için kullanılan DPIM (Digital Pulse Interval Modulation: Dijital Aralıklı Darbe Modülasyonu) tekniğinin performans analizi gerçekleştirilmiştir. Analizler MATLAB ortamında gerçekleştirilmiştir. Yapılan çalışmada DPIM tekniğine hata düzeltme kodları entegre edilmiştir. Entegre edilen hata düzeltme kodlarının matematiksel alt yapısı oluşturularak, benzetim ortamında geleneksel sistem ile SER (Slot Error Ratio: Sembol Hata Oranı) ve PER (Packet Error Ratio: Paket Hata Oranı) karşılaştırılması yapılmıştır. Hata düzeltme kodları eklenmiş olan alıcı yapısının geleneksel DPIM alıcı yapısına göre daha iyi bir hata performansı sergilediği görülmüştür. Bu nedenle benzetim sonuçlarından hata düzeltme kodlarının geleneksel yapıya göre daha yüksek alıcı-verici arasındaki mesafeler için veri iletimini sağlanabildiği görülmektedir. Özellikle sabit eşik değeri uygulamasında hata düzeltme yapısının hata performansını oldukça yüksek bir şekilde geliştirdiği görülmektedir.

Anahtar Kelimeler:

VLC, DPIM, SER, Demodülatör

PDF

___

[1] I. F. Akyildiz, J. M. Jornet, and C. Han, “Terahertz band: Next frontier for wireless communications,” Phys. Commun., vol. 12, pp. 16–32, 2014. [2] J. G. Webster, A. R. Ndjiongue, H. C. Ferreira, and T. M. N. Ngatched, “Visible Light Communications (VLC) Technology,” Wiley Encycl. Electr. Electron. Eng., no. October 2017, pp. 1–15, 2015. [3] S. Vappangi and V. V Mani, “Concurrent illumination and communication : A survey on Visible Light Communication,” Phys. Commun., vol. 33, pp. 90–114, 2019. [4] S. Rajagopal, R. D. Roberts, and S. K. Lim, “IEEE 802.15.7 visible light communication: Modulation schemes and dimming support,” IEEE Commun. Mag., vol. 50, no. 3, pp. 72–82, 2012. [5] L. U. Khan, “Visible light communication : applications , architecture , standardization and,” Digit. Commun. Networks, vol. 3, no. 2, pp. 78–88, 2017. [6] Z. Ghassemlooy, A. R. Hayes, N. L. Seed, and E. D. Kaluarachchi, “Digital pulse interval modulation for optical communications,” IEEE Commun. Mag., vol. 36, no. 12, pp. 95–99, 1998. [7] U. Sethakaset and T. A. Gulliver, “Marker codes to correct insertion/deletion errors in differential pulse-position modulation for wireless infrared communications,” IEEE Pacific RIM Conf. Commun. Comput. Signal Process. - Proc., vol. 2005, pp. 181–184, 2005. [8] M. Bilim, “Karma Weibull/Log-Normal Sönümlenmeli Kanalın Hata Olasılığı Analizi,” Gazi Üniversitesi Fen Bilim. Derg. Part C Tasarım ve Teknol., vol. 7, no. 1, pp. 204–213, 2019. [9] Z. Ghassemlooy, W. Popoola, and S. Rajbhandari, Optical Wireless Communications, no. c. CRC Press, 2013. [10] A. R. H. and B. W. Z. Ghassemlooy, “Reducing the effects of intersymbol interference in diffuse DPIM optical wireless communications,” IEE Proc.-Optoelectron., vol. 150, no. 5, pp. 445–452, 2003. [11] J. Ma, Y. Jiang, S. Yu, L. Tan, and W. Du, “Packet error rate analysis of OOK, DPIM and PPM modulation schemes for ground-to-satellite optical communications,” Opt. Commun., vol. 283, no. 2, pp. 237–242, 2010. [12] Z. Ghassemlooy, “Digital Pulse Interval Modulation : Spectral Behaviour,” Digit. Signal Process. Commun. Syst., no. January 1997, 1997. [13] U. Sethakaset and T. A. Gulliver, “Differential amplitude pulse-position modulation for indoor wireless optical channels,” GLOBECOM - IEEE Glob. Telecommun. Conf., vol. 3, pp. 1867–1871, 2004.