The  main  object  of  
this  project  is  to  make 
a  testbed  for 
MIMO-OFDM   antenna  4G  technology,   we 
are  using  MIMO 
instead  of  SISO  
(conventional  systems  uses 
one  antenna  at 
both  transmitting  and receiving 
ends)  or  MISO, 
because  of its  robust 
nature  then  that 
of  the  others, as 
it  give  very 
good  QOSs( Quality  Of 
Services)  at  very 
high  data  rate, 
this  is  based 
on  the  Theory 
of  Characteristics  Modes(TCM) 
which  identify  the 
different  modes  of 
radiations  of  antenna, by 
properly  choosing  the 
modes  of radiations.  The 
Theory  of  Characteristics  Modes 
help  us  to 
obtain  the  radiations 
pattern  of  arbitrarily-shaped metallic structure.  The 
radiations  patterns,  not 
only  present  really 
attractive  orthogonal  properties, 
but  also  bring 
physical  insight  into 
the  radiating  phenomena 
taking  place  on  the  antenna. 
For  the  MIMO-OFDM 
the first  part  was 
to  make  a  hardware  part 
in which  we used  3 
antennas  at  the receiving 
end  and  transmitting 
end  both,  we are 
using  aurduino  as 
a  microprocessor ,  and 
the  second  part 
will  be software.    

1.1 HARDWARE PART:

We Will Write a Custom Essay Specifically
For You For Only $13.90/page!


order now

In  the 
Hardware  our  first 
step  was  to 
select different  components,  following 
is  the   list 
of  the  components 
we  are  using 
in our  project:

·        
Aurduino 2560 Microprocessor

·        
Zigbee 2530  Module

·        
MAX 232

·        
Digital Humidity and Temperature (DHT)

·        
LCD 16*2

·        
Crystal Oscillator 16MHZ

·        
Regulator 7805

·        
Capacitors

·        
Resistors

·        
Inductors

·        
Diodes

·        
LEDs

 

1.1.1 AURDUINO DUE MICROPROCESSOR:

Aurduino  is  an  open-source
 electronics  platform  based  on
 very  simple  hardware  and  software. 
Aurduino  circuit  boards  are  able  to
 read  inputs  light  on
 a  sensor,  a  finger
 on  a  button,
 or  a  Facebook
 message  and  turn
 it  into  an  output  activating  a  motor,
 turning  on  an  LED,  publishing
 something  online.  You  can
 tell  your  board
 what  to  do  by  sending
 a  set  of  instructions  to  the  microcontroller  on  the  board.  To
 make  possible  all  these
 things  you  use
 the  Aurduino  programming  language  (based  on  connections),  and  the Software  of  Aurduino
  (IDE),
 it  is  entirely
 based  on  processing..

In  our  project  DUE  model
 is  used ,because  it  is  more  efficient  and  fast
 for  processing.  It  is  used  when
 more  memory  is
 required,  more  pins
 of  Input  and
 Output,  more  sketch
 memory  and  RAM.
  Aurduino
 DUE  is  programmed
 with  the  Aurduino  Software,  the  Integrated
 Development  Environment  the  software
 is  common  in
 all  of  the  boards  and  runs
  online  and  offline  as  well.
 With  54  pins
 for  digital  I/O,  and
 16  analog  inputs
 and  a  more  space  for
 the  sketch.  This  provides
 projects  larger  room  and  opportunities
 for  maintaining  the  performance
 of  the  Aurduino
 at 
any  platform.  We  will
 show  in  the  software  part  that
 how  to  connect  the  Aurduino
 board  to  the  computer  and  upload  our
 first  sketch.

1.1.2 ZIGBEE 2530 MODULE:

ZigBee  is  an  IEEE  802.15.4
 based,  low  power,  low
 data  rate  supporting
 wireless  networking  standard,  which  is
 basically  used  for
 two-way   communication
 between  sensors  and  the  controller.  It  is  a  low  range  communication  standard  like  Bluetooth  or  Wi-Fi,
 covering  range  from
 10  to  100  meters.  The  difference
 being  while  Bluetooth  and  Wi-Fi
 are  high  data  rate  communications
 standard  supporting  transfer  of  complex
 structure  like  media,  software  etc.  ZigBee  Technology  supports  transfer  of  simple data  like  that  from
 sensors.  It  supports  low  data
 rate  of  about
 250  kbps.  The
 operating  frequencies  are  868
 MHz,  902  to  928  MHz,
 2.4 GHz.  ZigBee   is  used
 mainly  for 
the  systems  requiring  low  power,  less  costly,  lower  data
 rate  and  longer
 battery  life.

In  this  project,  2530  module  of
 zigbee  is 
being  used  ,which  more  reliable
 as  compared  with  other
 module  and  provide
 high  data  capacity.
 Below  are  the
 features  with 
also  specifications  for  2530
 module.

1.1.2.1 FEAUTERS:

·        
It  is 
easier  as  other  UART  modules

·        
Sending  larger  data
 packets  and  fast
 broadcasting  via  UART

·        
Programming  is 
done  through  UART  (a   Bootloader,
 and  serial  module  is
 required)

·        
Configuration  through  high  computer  software

·        
Auto  networking  (required   one  router  and  one
coordinator  atleast )

·        
Real  time  signal
 monitoring   intensity
 between  Router,  Coordinator  and  the
 Devices.

1.1.2.2 SPECIFICATIONS:

·        
Onboard  chip:  CC2530F256RHAR

·        
Communication  distance : wide  and  open
 environment

·        
Absolute  maximum:  over  350
 meters

·        
Stable  communication:  over  250
 meters

·        
Frequency  range:  2.4GHz

·        
Wide  supply-voltage  range (2 V–3.6 V)

·        
Operating  temperature: -40? ~ 85?

·        
Serial  port  baud
rate: 38400bps  (default),  different  baud  rates
 are available  by  software
 configuration

·        
Antenna:  2.4G  2DB  360°  Omni-directional

 

1.1.3 MAX  232:

MAX 232  is  kind 
of  IC.  It  is  created 
by  maxim  integrated 
products.  It  converts 
signals  from  the 
serial  ports  into 
the  digital  logic 
circuits.  It  is 
a  dual  mode  IC  means 
it  can  receive 
or  deliver  the 
signals  and  perform 
desired  functions  on 
it. 

1.1.4 CRYSTAL OSCILLATOR:

An  oscillator  is  a  kind  of
 electronic  circuit  that  uses
 the  mechanical  reverberation  of  a  vibrating  stone  of  piezoelectric
 material  for  making
 an  electrical  flag  with  extremely
 same  recurrence.  The  recurrence
 normally  used  for
 monitoring  the  time,  for
 give a  stable  clock
 flag  for  computerized
 coordinated  circuits,  and  for
 balancing  out  the
 frequencies  for  transmitting
 and  beneficiaries 
in  radio.  The 
well  known  kind  of
 piezoelectric  resonator  utilized  is  the  quartz  precious
 stone,  oscillator  circuits  consolidating  those  ended
 up  as  known  oscillators
 but  other  piezoelectric  materials  including  polycrystalline  ware  production  are  by  utilized  as  a  part  of
 comparable  circuits.

                                                                                                            

1.1.5 DIGITAL HUMIDITY AND TEMPERATURE DEVICE (DHT):

It will provide  readings  of  our
data  transmission  by  the  means  of
 temperature  reading.  We  use  this  device
 for  testing  purpose  only  we
 can  also  remove
 it  when  no
 longer  needed.

1.1.6 REGULATOR 7805:

This  regulator  converts  the  12vol t to  5 volt  which
 is  suitable  for  aurduino
and  LCD  device   attach   to   it.  This   regulator 
 is  a  part  of  our  power  supply.
7805  series  ICs
 have  built-in  protection  against  a  circuit
  drawing
  too
  much
  power.
  They
 have   protection
  against
  overheating
 and  short-circuits,  making  them
 quite  robust  in
 most  applications.  In  some
 cases,  the  current-limiting
 features  of  the  7805  devices  can  provide
 protection  not  only
 for  the  7805  itself,  but  also
 for  other  parts
 of  the  circuit.

1.1.7 DIODES:

A  diode  is 
basically  device  which 
give  low  resistance 
in  one  direction 
and  high  resistance 
in  other direction.  A 
very  small  amount 
of  current  in 
either  way  forward 
or  backward  flow 
run  in  the 
diode,  because  diode 
is  reverse  biased 
or  forward bias  depend 
on  its  type. 
A  diode  is 
a  two  terminal 
device   In  this  project
 we  use  multiple
 diodes  connected  in  series
 which  has  the
 function  of  rectify.
 In  this  project
 we  use  it  only  for
 safety  purpose.  It  converts
 AC 
to  DC.

1.1.8 CAPACITORS:


capacitor  is  basically 
an  electrical  component 
which  have  an 
ability  to  store 
electric  charges. It  filters  the  noise
 in  Ac  signal.
A  capacitor  is  basically  passive 
electrical  component  and  it  is 
two  terminal.  It 
store  electrical  charges 
in  the  form 
of  potential  energy. 
Capacitors  and  batteries 
both  work  in 
different   way  but 
they  both  store 
electrical  charges.  It  is  much 
like  a  small 
rechargeable  battery.

1.1.9 RESISTERS:

A  resister 
is  an  electrical 
device  that  is 
used  to  produce 
resistance  again  the 
electrical  charges.  Resisters 
are  passive  electrical 
components. 

 

 

1.2 BASIC BLOCK DIAGRAM OF MIMO:

 

 

1.2.1 SENDING END:

At  sender  end,  bit
data  rata  converted  into  M  parallel  data  stream
 after  serial-to-parallel  streams,  so  as  to  realize
 the  multiple  antennas  at  the  output.  For  each
 path  flow,  we
 first  do  the  signal  mapping
 then  IFFT  transform.
 IFFT  transform  realize  OFDM  modulation
 functions  here.  The
function  is  that  low-speed
 of  multi-channel  parallel  data  flow
 are  modulated  to  mutually
 orthogonal  K  sub-carrier
 at  the  same
 time.  For  reducing
 the  ISI,  the
 interval  is  protected
 that  usually  use  circle
 prefix  form  is
 joined  in  among
 symbols  after  IFFT
.  At  last,  the  data  stream  is  transmitted  after  parallel-to-serial  conversion.

1.2.2 RECEIVING END:

In  the  receiver,  each  antenna  received  signals  that  were  sent  by
 M  transmitting  antennas  and  MIMO  channel  linear  superposition.  The  system  first  desterilizes  and  removes
 circulation  of  prefix
 from  each  data  stream  then  according
 to  receiving  antenna  the  FFT
 transformation,  from  the  time
 domain  transform  to  frequency
 domain.  At  last,
 parallel  data  flow  is
 delivered  to  modem  after  detector  processing  and  get
 recovery  information  bit  streams  by  serialize.

 

 

 

 

 

1.3 SOFTWARE PART:

For  the  software  part  we
 simply  applying  codes  in  aurduino
 using  aurduino  IDE.  We
 do  it  because  we  want
 our  RF  module
 to  send  data
 and  then  receive
 it  simultaneously  Our  first  step  starts  with  installing  the  aurduino.
 To 
 do  so  go  to  your
 web  browser  and  search
 for  aurduino  IDE  as  shown  in  the  Figure  4.2.

                                                                                       

 

 

After   search   open   the   first link.

 

Then  click  the  windows
 hyperlink  in  the  portions  by  build
  Beta
 as  shown  above
 in  the  figure.
 After  clicking  they  ask
 you  to  download
 as  shown  below
 the  figure  
just download  it  and  after
 it  is  download
 you  are  ready
 for  going.

For  the  last  we
 have  to  develop  an  environment  for  our
 coding  and  to  match  it  with
 the  version  of  aurduino
 we  are  using  to  do  so  go  to  tools
 option  in  the  aurduino  software  and  then  click  aurduino
 DUE  board   and
,  in  the  section
 of  all  the
 latest  version  of  aurduino
 board  select  your  version
 of  aurduino  for  example
 Aurduino Due  as t

After  these  processes  it  is  ready  to
 make  the  programming
 in  this  environment.
 Because  of
 its  simple  and
 accessible  experience,  Aurduino  has  been
 accessible  in  thousands
 different  projects  and  applications.
 Aurduino  software  is  easy-to-use  for  the
 beginners,  yet  flexible
 enough  for  any
 advanced  users. And   it  runs  on
 Mac,  Windows,  and  Linux.  Either
 Teachers  or  students  uses  it
 as  to  develop
 low  cost  instruments,
 to  prove  any
 of  the  scientific
 and  physics  principles,  or  to  start  with  the
 programming  and  robotics.  There  are  many  other  microcontrollers
 and  microcontroller  platforms  available  for  physical
 computing.  Parallax  Basic  Stamp,  Netmedia’s  BX-24,  Phidgets,
 MIT’s  board,  and
 many  other  may
 offers  similar  functions.  These  tools  then
 take  the  specific
 details  of  the  microcontroller’s  programming  and  make
 it  in  a  very  easy-to-use  package.  Aurduino  can  also
 simplifies  the  process
 for  working  with  the
 microcontrollers,  but  it  also  offers
 some  of  the advantages
 for  study  purposes
 and  interested  peoples  over  other  useable
 systems

x

Hi!
I'm Erica!

Would you like to get a custom essay? How about receiving a customized one?

Check it out