Güç hatları üzerinden DFBÇ tabanlı veri iletiminin bilgi kuramsal analizi


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Bursa Uludağ Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: NERGİS ERDEM

Danışman: Tuncay Ertaş

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Güç hatları üzerinden haberleşme, dünyanın birçok ülkesinde düşük ve orta voltaj şebekelerinde sayaç okuma ve yönetimi, konut içi güç hatlarında ise internet uygulamaları için yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak güç hatları esas itibariyle enerji taşıma maksadıyla tasarlandıkları için, haberleşme amacıyla kullanıma pek uygun değildir. Hatların uzunluğa ve frekansa bağlı aşırı zayıflama göstermesi, ağa bağlı cihazların ve anahtarlama elemanlarının devreye girip çıkması ve başka diğer sebeplerden meydana gelen yansıma ile dürtüsel gürültü yüksek hızlı veri iletimini sınırlayan faktörlerdir. Birçok açıdan kablosuz haberleşme kanalları ile benzeşmektedir. Dikgen frekans bölmeli çoğullama, bant verimli olması, dürtüsel gürültüyü alt kanallara eşit olarak bölüştürerek etkisini azaltması ve frekans seçici kanalı düz sönümlenen bağımsız paralel kanallara ayırması dolayısı ile güç hattından haberleşme sistemlerinde standart olarak kullanılmaktadır. Bu tezde, dikgen frekans bölmeli çoğullama ile güç hatlarınından veri iletiminin bilgi kuramsal analizi yapılmıştır. Bu amaçla, uzay-zaman blok kodlama sinyal modeli ile, güç hatlarının kanal kapasitesi optimum güç ve hız uyarlama, kanal tersleme gibi uyarlanır güç kullanma yöntemleri için karşılaştırmalı olarak elde edilmiştir. Ayrıca sinyal gürültü oranı kestirimine ait Cramer-Rao sınırları, yine karşılaştırmalı olarak veri yardımlı ve yardımsız durumlar için elde edilmiştir. Kanallar arası sönümlemede ilinti varlığı kanal kapasitesini düşürmekte, kestirim sınırlarını ise yükseltmektedir. Frekansa bağlı zayıflama, kapasite ve kestirim sınırlarını aşırı şekilde etkilemektedir. Ancak veri yardımlı ve yardımsız durumda elde edilen sınırlar 15dB gibi bir değerden sonra çakıştıklarından aralarında bir fark kalmamaktadır.