Publication: Development of MIMO diversity technique with discrete wavelet transform for millimeter wave communication system
dc.contributor.affiliation | #PLACEHOLDER_PARENT_METADATA_VALUE# | en_US |
dc.contributor.author | Parveen, Nagma | en_US |
dc.contributor.supervisor | Khaizuran Abdullah, Ph.D | en_US |
dc.contributor.supervisor | Islam, Md. Rafiqul, Ph.D | en_US |
dc.date.accessioned | 2024-10-08T03:20:31Z | |
dc.date.available | 2024-10-08T03:20:31Z | |
dc.date.issued | 2020 | |
dc.description.abstract | Millimeter wave (mm wave) wireless communication systems are considered as the key feature technology for future next generation i.e. 5th generation (5G) as mm wave band has prospective to meet high data rate, mobility and less energy consumption. Spectral efficiency improvement is one of the primary requirements for future wireless communication networks. One of the major research problems is that the signal loss at the receiver because of channel propagation. The received signal becomes more sensitive when the system uses mm wave since its frequency is very high between 3 GHz to 300 GHz. To enhance the performance of wireless communication system, exploitation of Multiple Input and Multiple Output (MIMO) antenna diversity has become well known technology. Orthogonal frequency division Multiplexing (OFDM) systems are used to improve the spectral efficiency with the use of wavelet transforms. The Discrete Wavelet Transform (DWT) has superior properties compare to Fast Fourier Transform (FFT) as it eliminates the use of cyclic prefix which improves spectral efficiency. The wavelets transforms are also beneficial in many aspects such as channel modeling, data compression and interference mitigation. Hence, a MIMO antenna diversity technique is developed with wavelets transform to improve the performance and spectral efficiency of the system. The multiple antenna arrays such a Uniform Linear Array (ULA) with half-length spacing has been considered. The system is deployed at 60 GHz as it is unlicensed spectrum band and suitable for short distance propagation for both line of sight and multipath propagation channel. The QAM modulation and demodulation are performed at the transmitter and receiver. The data is converted into DWT coefficients by reshaping property. The wavelets are then constructed and reconstructed by perfect reconstruction property. Therefore, the inverse DWT at the transmitter and DWT at the receiver could improve the Bit Error Rate (BER) performance. The performance in terms of BER are carried out in MATLAB simulation software for all diversity scenarios Single Input and Single Output (SISO) DWT, Multiple Input and Single Output (MISO) DWT and MIMO DWT. Among all of them MIMO DWT is better. The performance of MIMO OFDM with different wavelets is also simulated and Haar wavelets transform performance is better when compared with another wavelet transform by 2 dB at 10-3. The MIMO DWT BER results shows better improvement when compared with the benchmarking by 2 dB at 10-3. The analytical results when compared with simulation results are good in agreement with minimum discrepancy. | en_US |
dc.description.abstractarabic | تُعتبر أنظمة الاتصالات اللاسلكية ذات الموجات المليمترية (موجة mm تُعتبر أنظمة الاتصالات اللاسلكية ذات الموجات المليمترية (موجة mm ) بمثابة تقنية الميزة الرئيسية للجيل القادم ، أي الجيل الخامس (5G) حيث أن نطاق الموجات المليمترية لديه القدرة على تلبية معدل البيانات العالي والتنقل واستهلاك أقل للطاقة. يعد تحسين الكفاءة الطيفية أحد المتطلبات الأساسية لشبكات الاتصالات اللاسلكية المستقبلية. واحدة من المشاكل البحثية الرئيسية هي أن فقدان إشارة عند المتلقي بسبب تأثير انتشار القناة. تصبح الإشارة المستقبلة أكثر حساسية عندما يستخدم النظام موجة mmلأن تردده مرتفع للغاية بين 3 GHz إلى 300 GHz. لتعزيز أداء نظام الاتصالات اللاسلكية أصبح استغلال تنوع الهوائي متعدد المدخلات والمخرجات المتعددة (MIMO) تكنولوجيا معروفة. تُستخدم أنظمة مضاعفة تقسيم التردد المتعامد (OFDM) لتحسين الكفاءة الطيفية باستخدام تحويلات المويجات. يتميز تحويل المويجات المنفصل (DWT) بخصائص أكثر تفوقًا مقارنة بتحويل فورييه السريع (FFT) لأنه يلغي استخدام البادئة الدورية التي تعمل على تحسين الكفاءة الطيفية. تعد تحويلات المويجات مفيدة أيضًا في العديد من الجوانب مثل نمذجة القناة وضغط البيانات وتخفيف التداخل. وبالتالي ، تم تطوير تقنية تنوع الهوائي MIMO مع تحويل الموجات لتحسين الأداء والكفاءة الطيفية للنظام. تم أخذ صفائف الهوائي المتعددة في الاعتبار مثل المصفوفة الخطية الموحدة (ULA) مع تباعد نصف الطول. يُنشر النظام عند 60 GHz لأنه نطاق طيف غير مرخص ومناسب للانتشار على مسافة قصيرة لكل من خط البصر وقناة الانتشار متعددة المسيرات. يتم إجراء التشكيل QAM وإزالة التشكيل في المرسل والمستقبل. يتم تحويل البيانات إلى معاملات DWT عن طريق إعادة تشكيل الخاصية. ثم يتم بناء وإعادة بناء الموجات بواسطة خاصية إعادة الإعمار المثالية. لذلك ، فإن DWT معكوس في المرسل و DWT في المتلقي لديها الفرصة لتحسين أداء BER. يتم تنفيذ الأداء من حيث معدل البت للخطأ (BER) في برنامج محاكاة MATLAB لجميع سيناريوهات التنوع المدخلات سواء المدخل فردي والمخرج فردي (SISO) DWT وإدخال متعدد ومخرج فردي (MISO) DWT و MIMO DWT. من بينها جميع MIMO DWT أفضل. كما يتم محاكاة أداء MIMO OFDM مع موجات مختلفة ، كما أن أداء تحويلات Wavelets يكون أفضل عند مقارنته بتحويل المويجات الآخر بمقدار 2 dB. تُظهر نتائج MIMO DWT BER تحسنا أفضل مقارنةً بالمعيار بمقدار 2 dB. النتائج التحليلية عند مقارنتها بنتائج المحاكاة جيدة في توافقها مع تناقض أقل. | en_US |
dc.description.callnumber | t TK 5103.4835 P276D 2020 | en_US |
dc.description.degreelevel | Master | en_US |
dc.description.identifier | Thesis : Development of MIMO diversity technique with discrete wavelet transform for millimeter wave communication system /by Nagma Parveen | en_US |
dc.description.identity | t11100418104NagmaParveen | en_US |
dc.description.kulliyah | Kulliyyah of Engineering | en_US |
dc.description.notes | Thesis (MSCIE)--International Islamic University Malaysia, 2020. | en_US |
dc.description.physicaldescription | xiv, 74 leaves : colour illustrations ; 30cm. | en_US |
dc.description.programme | Master of Science (Computer and Information Engineering) | en_US |
dc.identifier.uri | https://studentrepo.iium.edu.my/handle/123456789/7249 | |
dc.language.iso | en | en_US |
dc.publisher | Kuala Lumpur : Kulliyyah of Engineering, International Islamic University Malaysia, 2020 | en_US |
dc.subject.lcsh | Millimeter wave communication systems | en_US |
dc.subject.lcsh | MIMO systems | en_US |
dc.subject.lcsh | Wireless communication systems | en_US |
dc.title | Development of MIMO diversity technique with discrete wavelet transform for millimeter wave communication system | en_US |
dc.type | Master Thesis | en_US |
dspace.entity.type | Publication |
Files
License bundle
1 - 1 of 1