Journals / Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi / 2006 / Cilt: 21 - Sayı: 4

Implementation and performance analysis of a novel smart antenna algorithm for 3G CDMA systems

Üçünçü nesil CDMA sistemler için yeni bir akıllı anten algoritması gerçekleştirilmesi ve performans analizi

Pages
801–808
Publication Date
2022-10-18
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

Results show that with careful selection of DOA search window and multipath SNR level, the SCC algorithm provides implementation time less than 10 ms frame interval of CDMA2000 system.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:3G communication systems have been growing exponentially and used widely around the world.
📊
Key Findings & Data:A smart antenna algorithm with adaptive beamforming capability is introduced for 3G communications systems.
💡
Conclusion & Impact:Results show that with careful selection of DOA search window and multipath SNR level, the SCC algorithm provides implementation time less than 10 ms frame interval of CDMA2000 system.
🔬Design:Research Article
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Domain Parameters

Abstract

3G communication systems have been growing exponentially and used widely around the world. A smart antenna algorithm with adaptive beamforming capability is introduced for 3G communications systems. This paper presents design and implementation of a novel smart antenna algorithm referred as space code correlator (SCC). The algorithm is based on storing predetermined array response vectors, and performing code correlation with the desired user’s code and then spatial correlation of despread signal with stored array response vectors. The design methodology aims to find a beamforming weight vector that provides satisfactory SINR performance with fixed execution time so that convergence problem is avoided. SCC algorithm is implemented and compared to some other adaptive algorithms such as least mean square (LMS) and constant modulus (CM) algorithms on the different Texas Instruments (TI) TMS320C67x floating-point digital signal processors (DSP) taking into account multipath propagation conditions. The implementation steps and results pertaining weight vector estimation time and SINR performance are presented. Results show that with careful selection of DOA search window and multipath SNR level, the SCC algorithm provides implementation time less than 10 ms frame interval of CDMA2000 system.

Özet

Üçüncü nesil (Third Generation, 3G) haberleşme sistemleri tüm dünyada yaygın olarak kullanılmaktadır ve hızla gelişmektedir. Işın şekillendirme yeteneğine sahip akıllı anten algoritması üçüncü nesil haberleşme sistemleri için ortaya atılmıştır. Bu çalışmada, uzay kod korelatörü (Space Code Correlator, SCC) olarak isimlendirilen yeni bir akıllı anten algoritması tasarımı ve gerçekleştirimini öneren bir çalışma sunulmaktadır. Önerilen algoritma önceden belirlenmiş doğrultu vektörleri ve istenilir kullanıcı kodu ile kod korelasyonu ve depolanmış doğrultu vektörleri ile genişletilmiş sinyalin uzaysal korelasyonu temeline dayanmaktadır. Tasarımdaki amaç, yakınsama problemini ortadan kaldırarak sabit gerçekleştirme zamanına sahip, yeterli sinyal girişim gürültü oranı (SINR) performansını sağlayan ışın şekillendirme ağırlık vektörlerinin bulunmasıdır. Bu çalışmada, SCC algoritması çoklu yol yayılım koşullarında, farklı Texas Instruments (TI) TMS320C67x kayan nokta dijital sinyal işlemcileri (Digital Signal Processor, DSP) üzerinde gerçekleştirilmekte ve en küçük ortalamalı kareler (Least Mean Square, LMS) ve sabit modül (Constant Modulus, CM) olarak bilinen uyarlanabilir algoritmalarla karşılaştırılmaktadır. Gerçekleştirme adımları, ağırlık vektörü hesaplama zamanı ve SINR performansı ile ilgili sonuçların detaylı analizi sunulmaktadır. Sonuçlar göstermektedir ki, uygun geliş açısı arama çözünülürlüğü ve çoklu yol sinyal gürültü oranı (SNR) seviyelerinin seçilmesi ile SCC algoritması CDMA2000 sistemi için 10 ms olan çerçeve aralığından daha az bir sürede gerçekleştirme zamanı sağlamaktadır.

🔖

Cite This Article

YİĞİT, H., KÜÇÜK, K., KARAKOÇ, M., KAVAK, A. (2022). Implementation and performance analysis of a novel smart antenna algorithm for 3G CDMA systems. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt: 21 - Sayı: 4, 801–808. https://ajindex.com/articles/524137

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (17)

  1. Patti, J.J., Husnay, R.M., Pintar, J., “A Smart Software Radio: Concept Development and Demonstration”, IEEE Selected Areas in Communications, Cilt 17, No 4, 631-649, 1999
  2. Rappaport, T. S. ve Liberti, J. C., Smart Antennas for Wireless Communication, Prentice Hall, A.B.D., 1999
  3. Winters, J. H., “Smart Antennas for Wireless Systems,” IEEE Personal Commun. Mag., Cilt 5, 23–27, 1998
  4. Im, H. ve Choi, S., “Implementation of a Smart Antenna Test-Bed,” IEEE AP-S International Symposium & URSI Radio Science Meeting, 83-88, 2000
  5. Ogose, S., “Application of Software Radio to the Third Generation Mobile”, IEEE VTC’99, Cilt 2, 1212-1216, 1999
  6. Jeon, S. S., Wang, Y., Qian, Y. ve Itoh T., “A Novel Smart Antenna System Implementation for Broadband Wireless Communication,” IEEE Trans. on Antennas and Propagation, Cilt 50, No 5, 600-606, 2002
  7. Dahnoun, N., DSP Implementation using the TMS320C6000 DSP Platform, Prentice Hall, A.B.D., 2000. 8. “Physical Layer Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems”, TIA/EIA Interim Standard, TIA/EIA/S-2000-2
  8. Godara, L., “Application of Antenna Arrays to Mobile Communications, Part II: Beamforming and Direction-of-Arrival Considerations,” Proceedings of the IEEE, Cilt 85, No 8, 1195-1245, 1997
  9. Veen, A.J. ve Paulraj, A., “An analytical constant modulus algorithm,” IEEE Trans. of Signal Proc., Cilt 44, No 5, 1136-1155, 1996
  10. Kucuk, K., Karakoc, M., Kavak, A. ve Yigit, H., “Design and Hardware Implementation of A Novel Smart Antenna Algorithm With Using TI DSPs”, 2nd International Symposium on Wireless Communication Systems 2005, 596-600, 2005
  11. Karakoc, M. ve Kavak A., “Evaluation of Smart Antenna Algorithms for cdma2000 Reverse Link,” Springer-Verlag, Lecture Notes in Computer Science, Cilt 3042, 1360-1365, 2004
  12. Perez-Neira, A., Mestre, X., ve Fonollosa J.R., “Smart Antennas in Software Base Stations”, IEEE Communications Magazine, Cilt 39, No 2, 66-173, 2001
  13. Texas Instruments, TMS320C6000 Technical Brief, Literatür No: SPRU197D, Texas, A.B.D, 1999
  14. Seshan, N., “High VelociTI processing [Texas Instruments VLIW DSP Architecture],” IEEE Signal Proc. Magazine, Cilt 15, No 2, 86-101-117, 1998
  15. Texas Instruments, TMS320C6201/6701 Evaluation Module Technical Reference, Literatür No: SPRU305, Texas, USA, 1998
  16. Texas Instruments, TMS320C6711, TMS320C6711B, TMS320C6711C Floating-Point DSPs, Litetatür No: SPRS088D, A.B.D., 2002
  17. Spectrum Digital Inc., TMS320C6713 DSK Technical Refere