EVALUATION OF COMPRESSED SENSING IN SYSTEMS UWB WITH NBI
No Thumbnail Available
Date
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Saudi Digital Library
Abstract
ينظرإلى أنظمة الاتصالات اللاسلكية فائقة عرض النطاق (UWB) لتكون الجيل المستقبلي لنظام نقل البيانات، حيث أنها تتميز بقدرتها على إرسال البيانات لا سلكيا بسرعة هائلة. وتطبيقاتها تتمثل في أجهزة الاستشعار اللاسلكية وشبكات الاتصالات المتعددة. بسبب كبر النطاق الترددي, تظهر هناك مشكلتان وهما: محول الاشارات التناظريه الى الاشارات الرقميه (ADC) ذو السرعه العاليه والمطلوب في جهة المستقبل و تواجد اشارات الفائقة عرض النطاق مع الأنظمة الضيقه الأخرى التي تعمل وتشترك بنفس المجال الترددي. كلا المشكلتان نستطيع ان نقلل تأثيرهما باستخدام تقنية الاستشعار عن الضغط (CS). مصادر التداخل الضيقة ممكن ان تكون اما مرخصه (ذات تردد ثابت) اوغير مرخصه (باي تردد) بمركز ترددي مختلف ونطاق ترددي ايضا مختلف. في هذه الأطروحه, تم فحص طريقتين في الانظمه المدربه والانظمه العمياء (غير مدربه) لتخفيف التداخل المسبب من النظام ذو النطاق الترددي الضيق على النظام الفائق العرض الترددي باستخدام تطبيق استشعار الضغط وايضاً لتخفيض سرعة محول الاشارات (ADC). في الانظمه المدربه, نحتاج لثلاث مجموعات تجريبيه لتدريب النظام. بداية يقوم النظام فائق العرض بالتدريب لتخمين مصدر التداخل الضيق بدون ان يقوم بارسال اي معلومات, ثم يتم تخمين فضاء اشارة النطاق الفائق العرض, وفي النهاية يتم استخلاص معلومات عن قناة الاتصال. هذا البحث يقوم بتحسين اداء النظام الفائق العرض بخوارزميات تكنولوجيا استشعار الضغط بحيث نحد ونخفف من تأثير التداخل الناشىء عن النظام ذو النطاق الضيق. وتشمل عملية التحسين توزيع فعال للرموز على مجموعات الرموز المستخدمه للتدريب للحصول على افضل اداء. بداية سوف نقوم بمحاكاة النظام لمده طويله من اجل معرفة افضل توزيع لمجموعات الرموز المستخدمه لتحسين أداء النظام بناءا على دراسة معدل نسبة الخطأ (BER) بناءا على هذا التحقيق, سيتم رسم فهم افضل عن تأثير خواص مصدر التداخل على النظام الفائق العرض بتكنولوجيا استشعار الضغط. وعلاوة على ذلك, سيتم ايضا تقييم أثر عدد ونوع مصادر التداخل ذات النطاق الضيق الممكن تواجدها. سنحاول ايضا دارسة اداء النظام في حالة تواجد مجموعه من المستخدمين للنطاق فائق العرض. يظهر البحث ان عدد الرموز المستخدمه في المجموعه الثالثه يتناسب طرديا مع أداء النظام, لذلك عند الحصول على العدد الكافي من الرموز في المجموعتين الاولى والثانيه فان الرموز الاخرى الاضافيه يجب تخصيصها لاستخلاص معلومات اكثر عن قناة الاتصال. في الأنظمه العمياء (غير المدربه) تم بحث المشكله في التطبيقات التي ترسل بياناتها بشكل متقطع كشبكات الاستشعار اللاسلكية. المستقبل في هذه الانظمه يقوم بفك التضمين اولا يخمن وقت وصول المعلومات المتقطعه ثم يقوم بتقدير البيانات المرسله باستخدام برمجة الدرجة الثانية (QP). في هذه الانظمه يتم استخدام مستقبل ذو اشارات معينه مع مرشح الشق (notch)الرقمي. هذه الاشارات المستخدمه يتم تصميمها بحيث تكون ذات انحدار عالي في المجال الترددي من خلال ضربها بنافذه معينه. تصميم الاشارات بهذا الشكل يضمن لنا ان مصدر التداخل سوف بإتلاف عدد قليل من القياسات فقط. في هذا الجزء, سندرس أداء النظام الفائق العرض تحت تأثير مصادر تداخل مختلفه سواءً كانت مرخصه او غير مرخصه, كذلك سنقوم بتطوير ومد تقنية تخفيف التداخل لتكون قادره على الحد من تأثير مصدري تداخل في آن واحد. هذا العمل, يناقش سلوك النظام الفائق العرض تحت تأثير مصادر تداخل ضيقه ذات مدى ترددي مختلف. كذلك كيفية تأثر النظام عندما نقول باستخدام مجال ترددي مختلف لارسال البيانات الفائقة العرض. علاوة على ذلك, الأطروحه تقيَم تأثير عوامل أخرى على أداء النظام مثل حجم البيانات المتقطعه, وشكل النبضه المستخدمه و معدل ارسال الرموز. في حالة وجود مصدر تداخل واحد, بناءً على النتائج فقد تحصلنا على تحسن بسيط باستخدام عند ألغاء تأثير مصدر التداخل مقارنةً مع اهماله. بينما عند وجود مصدري تداخل فان الفرق كبير وواضح. النتائج للسيناريوهات التي بحثها تبين ان معدل نسبة الخطأ (BER) يتأثر بشكل كبير بالمجال الترددي لمصدر التداخل المؤثر, بينما يكون التأثير قليل جدا عند استخدام نبضات مختلفه لتشكيل البينات المرسله للنطاق الفائق العرض. النتائج ايضاً تشير الى انه كلما زاد المجال الترددي للاشارة فائقة العرض او مجال النبضه فان عدد القياسات التي يتم حذفها بسبب وجود مصدر التداخل يقل, وفي هذه الحاله نحتفظ بمعظم البيانات المهمه التي تشكل النبضه المرسله.