Improvement of the Transmission Capacity by Employing the Wavelet Transformation as a Modulator Using the Multiple Antenna System

Abstract

The communication systems that use the wireless channel are facing many challenges such as how to improve transmission capacity and quality, reduce bit error rate and efficient utilization of the available bandwidth. There are techniques to overcome these challenges such as orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) technique, multiple input multiple output (MIMO) antenna technology and the MIMO-OFDM combination. OFDM is emerged to combat inter symbol interference (ISI), channel distortion and improve the spectral efficiency. ISI is eliminated in OFDM by added a cyclic prefix to the OFDM signal. But this can decrease the bandwidth efficiency greatly. In order to get more improvement of transmission through wireless channel and to keep up with the rapid increase in demand of the wireless technologies such as Wi-Fi and the mobile communications, Discrete Wavelet Transform (DWT) have been considered as alternative platform of conventional OFDM in which there is no need for cyclic prefix overhead due to the overlapping nature of DWT. In this project, we will use the DWT as multicarrier modulator instead of Discrete Fourier Transform (DFT) which under the scenario of having multiple antenna system allow increasing the transmission capacity and reducing bit error rate. Simulation based analysis will be used to the two multicarrier systems, DWT with Haar mother based multicarrier and the conventional OFDM, with BPSK and QAM as two digital modulation techniques in additive white Gaussian noise channel. Based on the bit error rate performance and the transmission capacity, the DWT based multicarrier system was found to be superior the conventional OFDM system. الملخص أنظمة االتصاالت التي تستخدم الوسط الالسلكي تعاني كثيرا من التحديات مثل كيفية تحسين معدل نقل المعلومات , تقليل معدل األخطاء واالستغالل االمثل لحزمة الترددات المتوفرة. هنالك طرق للتغلب على هذه التحديات مثل التقسيم المتعامد للتردد (OFDM), استخدام أكثر من القط (antenna) على المرسل و أكثر من القط على المستقبل (MIMO) و كذلك الدمج بين هاتين التقنيتين. التقسيم المتعامد للتردد استطاع أن يتغلب على التشويش بين اإلشارات التابعة لنفس المصدر (ISI)و كذلك تغلب على تأثير القناة الالسلكية على اإلشارة وأيضا أعطى كفاءة في استغالل الترددات المتوفرة. التشويش بين اإلشارات يمكن إزالته في نظام التقسيم المتعامد للتردد عن طريق إضافة بادئ (cyclic prefix) على اإلشارة المرسلة . لكن هذه اإلضافة تقلل من كفاءة استغالل الترددات. حتى نحصل على تحسين أفضل للنقل خالل الوسط الالسلكي وتماشيا مع الطلب المتسارع على تكنولوجيا الالسلكية مثل الواي الفاي وانظمة االتصاالت النقالة, تحويلة ويفلت المنفصلة(DWT) تم اقتراحها كبديل لنظام التقسيم المتعامد للتردد بحيث أنه ال يحتاج إلى إضافة بادئة على اإلشارة المرسلة وذلك يعود للطبيعة المتداخله لهذا التحويل. في هذا المشروع, تحويلة ويفلت المنفصلة سوف تستخدم كمعدل متعدد الترددات بدل تحويلة فوريير المنفصلة (DFT) مع استخدام نظام متعدد األنتنا وهذا يسمح بزيادة معدل النقل وتقليل معدل الخطأ. سوف يتم عمل محاكاة للنظامين باستخدام التعديل الرقمي ثنائي الطور (BPSK) و التضمين رباعي السعة (QAM).