Görünür ışık haberleşme sistemlerinde eşik değeri tahmin yöntemlerinin performans analizi

Abstract

Görünür Işık Haberleşme (VLC: Visible Light Communication) sistemlerinde modülatör ve demodülatör tasarımı; hata performansı, bant genişliği verimliliği, güç verimliliği gibi özellikleri etkilediğinden dolayı çok önemli konulardan birisidir. Ortamdaki yapay ışık şiddetinin değiştiği ya da alıcı-verici arası mesafenin değiştiği sistemler, eşik değeri kullanan modülasyon tekniklerinin hata performansını olumsuz etkilemektedir. Bu nedenle geleneksel yönteme göre değişken sistemler için her duruma göre ayrı bir eşik değeri belirlenmelidir ve bu durum pratik uygulamalarda imkansızdır. Bu çalışmada hata performansını olumsuz etkileyecek durumları gidermek için Dijital Darbe Aralık Modülasyonu (DPIM: Digital Pulse Interval Modulation) tekniğinde eşik değer tahmin yöntemleri geliştirilmiştir. Geliştirilen yöntemler sayesinde eşik değer, değişen koşullara göre yazılımsal olarak güncellenmektedir. Bu durum önerilen yöntemin geleneksel yönteme göre en büyük avantajıdır. Geliştirilen yöntemlerin değişen koşullarda performans analizi yapılmıştır. Benzetim çalışmalarında önerilen sistem ile geleneksel sistemin Sembol Hata Oranları (SER: Slot Error Ratio) karşılaştırılmıştır. Benzetim çalışmaları MATLAB programında gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlardan, önerilen yöntemlerin geleneksel yönteme çok yakın, eşik değeri sabit olan sisteme göre de oldukça iyi bir SER performansı sergilediği görülmüştür.The design of modulator and demodulator design in VLC is one of the most important issues because it affects features such as error performance, bandwidth efficiency, power efficiency. Systems where the artificial light intensity in the environment changes or the distance between the receiver-transmitter changes, adversely affects the error performance of the modulation techniques using threshold values. Therefore, a separate threshold value should be determined for variable systems according to the traditional method, and this situation is impossible in practical applications. In this study, threshold value estimation methods have been developed in Digital Intermittent Pulse Modulation (DPIM) technique in order to eliminate the situations that may negatively affect the error performance. Thanks to the developed methods, the threshold value is updated software according to changing conditions. This is the biggest advantage of the proposed method over the traditional method. Performance analysis of the methods developed under varying conditions was made. The Symbol Error Rates (SER) of the traditional system and the proposed system in the simulation studies were compared. Simulation studies were carried out in MATLAB program. From the results obtained, it was seen that the proposed methods showed a very good SER performance compared to the system with a fixed threshold value, very close to the traditional method.