إن الوصول إلى معدلات نقل عالية للبيانات عبر منظومات االتصال اللاسلكية دونه عقبات كثيرة، كالتداخل الناجم عن المستخدمين الآخرين في نفس القناة، أو عن الأقنية المجاورة، إلى جانب التشويه الناتج عن خفوت التردد الإنتقائي، وازاحة دوبلر وإزاحة التردد الحامل، مما يجعل من الضروري اعتماد طرق ناجعة لكشف الإشارة.
ترسل البيانات في نظام التجميع بتقسيم التردد المتعامد orthogonal frequency division multiplexing على عدد كبير من الحوامل المتعامدة، وتتعرض هذه الحوامل لأشكال مختلفة من قنوات الخفوت تؤثر على البيانات المرسلة، لذلك لابد من تطوير طرق الكشف للتعامل مع هذه التشوهات.
يتم إرسال إشارات دليلية (PILOT) معروفة مسبقاً لدى المستقبل من أجل معرفة استجابة القناة الناقلة، ثم بالاعتماد على هذه الإشارات الدليلية يتم تخمين استجابة القناة وذلك بواسطة عدة طرائق، من أهمها طريقة (LMMSE) والتي تقدم أداء جيدا ولكن بتعقيد كبير.
سوف ندرس في هذه المقالة كيفية تخفيض تعقيد هذه الطريقة باستخدام تحويل فورييه DFT، وسنرسم مخطط الخطأ BER، والخطأ MSE، في كلا الحالتين عند استعمال تعديل QPSK و عند استعمال 16QAM.
A common challenge in designing a wireless system is to overcome
the effects of the wireless channel, such as multi-path propagation,
and Inter-symbol Interference. and the ability of OFDM to combat
the effects of multi-path propagation made it the modulation of
choice for third and fourth generation networks.
In OFDM system we transmit data symbols on a large number of
subcarriers, and these data symbols exposed to changes in
amplitude and phase, caused of noise and frequency selective
fading and Doppler shift .
To get the transmitted data at the receiver we must cope with these
changes, so we need to know the channel response at every
subcarrier and every symbol, and for that reason we use PILOTS
and we use many methods to estimate the channel response depend
on pilots, and the most important channel is LMMSE Method.
We will discuss in these issue the wiener filtering method
(LMMSE) which give best performance but it is very complicated,
so we will use Discrete Fourier Transform (DFT) to reduce the
complexity of these method and we will study the BER and MSE in
both case when we use QPSK or 16QAM Modulation .
Artificial intelligence review:
Research summary
تتناول هذه الورقة البحثية مشكلة تعقيد طريقة LMMSE لتخمين القناة في أنظمة OFDM، والتي تُستخدم بشكل واسع في الاتصالات اللاسلكية الحديثة. تُعَدّ طريقة LMMSE من أفضل الطرق لتخمين القناة ولكنها تتسم بتعقيد كبير. يقترح الباحث استخدام تحويل فورييه المتقطع (DFT) لتقليل هذا التعقيد مع الحفاظ على جودة الأداء. يتم إرسال إشارات دليلية (Pilot) معروفة مسبقاً للمستقبل لاستخدامها في تخمين استجابة القناة. تُظهر النتائج أن استخدام DFT يقلل من تعقيد طريقة LMMSE ولكن يؤدي إلى تراجع بسيط في الأداء، خاصة في بيئات الخفوت المتوسطة. كما تم تحليل الأداء باستخدام نوعين من التعديل QPSK و16QAM، وتمت مقارنة النتائج مع طريقة LS التقليدية. تُظهر النتائج أن طريقة DFT-LMMSE تقدم أداءً جيداً في بيئات الخفوت المتوسطة ولكنها تتراجع في البيئات ذات الخفوت الشديد.
Critical review
دراسة نقدية: تُعَدّ الورقة البحثية قيمة في مجال تحسين أداء أنظمة OFDM، ولكن هناك بعض النقاط التي يمكن مناقشتها. أولاً، لم يتم التطرق بشكل كافٍ إلى تأثير العوامل البيئية المتغيرة مثل تردد دوبلر المرتفع وتأخير الانتشار الكبير، والتي قد تؤثر بشكل كبير على أداء النظام. ثانياً، كان من الممكن تقديم مقارنة أكثر شمولية بين طريقة DFT-LMMSE وطرق تخفيض التعقيد الأخرى مثل تحويل DCT أو تحليل القيمة الفردية. ثالثاً، الدراسة تركزت بشكل كبير على بيئات الخفوت المتوسطة، وكان من الأفضل توسيع نطاق الدراسة ليشمل بيئات خفوت أكثر تعقيداً. على الرغم من هذه النقاط، تُعَدّ الورقة إضافة قيمة للأبحاث في هذا المجال وتفتح آفاقاً جديدة لتحسين أداء أنظمة الاتصالات اللاسلكية.
Questions related to the research
-
ما هي المشكلة الرئيسية التي تعالجها الورقة البحثية؟
المشكلة الرئيسية هي تعقيد طريقة LMMSE لتخمين القناة في أنظمة OFDM وكيفية تقليل هذا التعقيد باستخدام تحويل فورييه المتقطع (DFT).
-
ما هي الطرق المستخدمة لتخمين استجابة القناة في أنظمة OFDM؟
تُستخدم عدة طرق لتخمين استجابة القناة في أنظمة OFDM، من بينها طريقة Least Square (LS) وطريقة Linear Mean Minimum Square Error (LMMSE).
-
ما هو تأثير استخدام تحويل DFT على أداء طريقة LMMSE؟
استخدام تحويل DFT يقلل من تعقيد طريقة LMMSE ولكنه يؤدي إلى تراجع بسيط في الأداء، خاصة في بيئات الخفوت المتوسطة.
-
ما هي التوصيات المستقبلية التي يقترحها الباحث؟
يقترح الباحث دراسة طرق معالجة الضعف في أداء طريقة التخفيض باستخدام DFT في بيئات الخفوت ذات تأخير الانتشار الكبير وتردد دوبلر المرتفع، ومقارنة أداء هذه الطريقة مع طرق تخفيض التعقيد الأخرى مثل تحويل DCT أو تحليل القيمة الفردية.
References used
R . v .Nee ,R .Parsad ,2000- OFDM for wireless multimedia communication , Artich House ,London
Samuel.c.young,2010-OFDMA System Analysis and Design, ,Artech House, Boston, London
Engels, M, 2002- Wireless OFDM Systems: How to make them work? Kindle Edition
J. G. Prokis,2000- Digital Communications, , McGraw-Hill, New York
K. Abdelrahman, B. Ridha-2012 International Journal of Next generation Networks, Vol 3, Iss 4, Pp1-13
This research offers an analyzing study for BER in OFDM system through Module
designed by matlab, the performance was tested with different modulation techniques as
PBSK, 8PBSK….
The measurement was taken at multi AWGN levels for different modulat
this paper illustrates two methods of having a desired sectoral pattern using the
techniques of antenna synthesizing ,we will calculate the array excitation coefficients by
using Fourier transform and Woodward method , beside studying the effect of
In our research we studied and analyzed the different types of
methods used for automatic building detection from the satellite
images, then, we proposed a general methodology for building
detection based on its geometrical boundary features using Hough
transform for the rectangular forms.
Aim of Study: The antimicrobial intracanal medication was used widely, and the most common was calcium hydroxide dressing, which must be removed from the root canal before obturation, hence this study aimed to comparative efficacy of EndoVac and Navi
This work aims to analyze the performance of Orthogonal Frequency Division
Multiplexing (OFDM) applied in the fourth generation mobile networks and WiFi. Fuzzy
logic technique is used in this study to analyze the problem of OFDM, taking into
consi