اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديدتصميم و محاكاة جزئيين لمنصة اتصال لاسلكي محدد برمجياً (SDR)
Design and Simulation of Partial SDR Platform
1385
0 27
0
(
0
)
تأليف
محمد سعيد صفدي( باحث )
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
تعرف أنظمة الاتصال اللاسلكي المحددة برمجياً SDR بأنها منصات قابلة للبرمجة لإعـادة التشكيل بدرجة عالية، الأمر الذي يمكّن من بناء و تشكيل نظم الاتصال اللاسلكية النقالة من الجيلين الثالث و الرابع التي يتعاظم استخدامها و الحاجة إليها بشكل سريع. و ينـدرج ضـمن هذه الأنظمة (SDR) الكثير من معالجات الإشارة الرقمية المتقدمـة مثـل: تقـدير القنـاة و التسوية و تصحيح الأخطاء الأمامي و الهوائيات المتكيفة و المـستقبل الـشوكي و التعـديل و خوارزميات ضغط المعلومات المتقدمة و عملية ترميز الإشارة الصوتية - الفوكودر.
Software Defined Radios (SDR) are highly configurable hardware and software platforms that enable the implementation of the rapidly expanding 3G and 4G digital wireless communication infrastructures. Many sophisticated signal processing tasks are performed in a SDR platform, for example: channel estimation, equalisation, forward error correction, adaptive antennas, rake receiving, modulation, advanced compression algorithms, and vocoding.
مراجعة الذكاء الصنعي:
ملخص البحث
تتناول هذه الورقة البحثية تصميم ومحاكاة منصة راديو معرف بالبرمجيات (SDR) جزئية، وهي منصات قابلة للتكوين بشكل كبير من حيث الأجهزة والبرمجيات، مما يتيح تنفيذ البنية التحتية للاتصالات اللاسلكية الرقمية المتوسعة بسرعة للجيلين الثالث والرابع. تتضمن المهام المعقدة لمعالجة الإشارات في منصة SDR تقدير القناة، والمعادلة، وتصحيح الخطأ الأمامي، والهوائيات التكيفية، والاستقبال باستخدام تقنية Rake، والتعديل، والخوارزميات المتقدمة للضغط، والترميز الصوتي. يقترح البرنامج البحثي عدة خطوات تشمل مراجعة الأدبيات لأنظمة الاتصالات GSM وCDMA، ومبادئ وتقنيات SDR مع التركيز على معالجة النطاق الأساسي، وتصميم ومحاكاة جزئية لأجزاء مختارة من منصة SDR مع إمكانية إعادة تكوينها لتعمل كنظام GSM أو CDMA. تم تحقيق مراجعة موسعة للأدبيات خلال الجزء الأول من الإجازة الدراسية في جامعة بورتسموث، وتم اقتراح تصميم مفاهيمي لمنصة SDR يمكن إعادة تكوينها لتتوافق مع معايير الواجهات الهوائية الأكثر انتشارًا مثل UTRA-FDD (معيار الجيل الثالث)، وGSM، وIS-136 (معيار الجيل الثاني)، وكذلك معيار GPRS/EDGE (معيار الجيل 2.5). تم اعتماد التكيف ومعايير التقييس لتحقيق هذا الهدف لضمان أداء معالجة الإشارات المختلفة المطلوبة لكل وضع تشغيل. تم اقتراح تصميم ومحاكاة لمعدل عام كجزء أساسي من منصة SDR، وتم اختيار تقنيات FPGA وDSP للتنفيذ باستخدام أدوات تصميم البرمجيات المتعددة مثل Matlab وSimulink وRTL وVHDL وAssembly. تم حل العديد من مشاكل التصميم المتعلقة بمعايير مختلفة بنجاح، وتم تضمين النتائج في الجدول 8. تتطلب الأجزاء المتبقية من النظام، مثل جزء الاستقبال، المزيد من العمل في المحاكاة والتنسيق بين فريق العمل في جامعة بورتسموث والمؤلف لتحقيق هذا الجزء الأساسي بنجاح.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: تعتبر هذه الورقة البحثية خطوة هامة نحو تطوير منصات الراديو المعرفة بالبرمجيات (SDR) التي يمكن إعادة تكوينها لتتوافق مع معايير الاتصالات اللاسلكية المختلفة. ومع ذلك، هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، الورقة تركز بشكل كبير على الجانب النظري والتصميمي دون تقديم تفاصيل كافية حول التحديات العملية التي قد تواجه تنفيذ هذا النظام. ثانياً، بينما تم تحقيق تقدم كبير في تصميم المحاكي العام، إلا أن الورقة تفتقر إلى نتائج تجريبية ملموسة تدعم فعالية هذا التصميم في بيئات حقيقية. ثالثاً، يمكن أن تكون الورقة أكثر شمولية إذا تضمنت دراسة مقارنة بين أداء النظام المقترح وأنظمة SDR الحالية. أخيراً، تحتاج الورقة إلى مزيد من التفاصيل حول الخطوات المستقبلية وكيفية التغلب على التحديات المتوقعة في تنفيذ النظام الكامل.
أسئلة حول البحث
-
ما هي المهام المعقدة لمعالجة الإشارات التي يتم تنفيذها في منصة SDR؟
تشمل المهام المعقدة لمعالجة الإشارات في منصة SDR تقدير القناة، والمعادلة، وتصحيح الخطأ الأمامي، والهوائيات التكيفية، والاستقبال باستخدام تقنية Rake، والتعديل، والخوارزميات المتقدمة للضغط، والترميز الصوتي.
-
ما هي الخطوات المقترحة في البرنامج البحثي لتطوير منصة SDR؟
تشمل الخطوات المقترحة مراجعة الأدبيات لأنظمة الاتصالات GSM وCDMA، ومبادئ وتقنيات SDR مع التركيز على معالجة النطاق الأساسي، وتصميم ومحاكاة جزئية لأجزاء مختارة من منصة SDR مع إمكانية إعادة تكوينها لتعمل كنظام GSM أو CDMA.
-
ما هي التقنيات التي تم اختيارها لتنفيذ منصة SDR؟
تم اختيار تقنيات FPGA وDSP لتنفيذ منصة SDR، باستخدام أدوات تصميم البرمجيات المتعددة مثل Matlab وSimulink وRTL وVHDL وAssembly.
-
ما هي التحديات التي تم حلها في تصميم المحاكي العام لمنصة SDR؟
تم حل العديد من مشاكل التصميم المتعلقة بمعايير مختلفة بنجاح، مثل عملية إعادة التكوين من UTRA-FDD إلى GSM وIS-136 وEDGE، وذلك باستخدام محاكاة Matlab التي أكدت أن معيار UTRA-FDD يتطلب قوة حسابية أكبر من المعايير الأخرى.
كلمات مفتاحية
راديو معرف بالبرمجيات
SDR
GSM
CDMA
معالجة الإشارات
FPGA
DSP
محاكاة
تعديل
تصحيح الخطأ الأمامي
المراجع المستخدمة
"Software Radio: A modern Approach to Radio Engineering" by: J.H.Reed; Prentice-Hall, 2002
"Digital Hardware Choices for Software Radio (SDR) Baseband Implementation" by: M.S.Safadi , D.Ndzi, IEEE Intl. conf. on ICT ICTTA-06; Damascus April. 2006
"Astudy of Software Radio Evaluation & Experimentation Platforms" by: Y.Jamoor&M.S.Safadi, IEEE Intl. conf. on ICT (ICTTA-04), Damascus, April 2004
قيم البحث
اقرأ أيضاً
يتضمن بحثنا دراسة المعايير التي تضمن الأداء المتين لعقد الإطارات البيتونية, ثم اختيار نوعين من وصلات جائز-عمود تبعاً لانتشارها و توفر علاقاتها الحسابية و إمكانية تحضيرها من المواد المحلية, و مناقشة النتائج التجريبية للدراسة المرجعية, مما يسمح لنا بإن
جاز الجزء التالي من بحثنا و هو اعداد برنامج تصميمي إنشائي بلغة فيجوال بيسك بما يخدم سرعة و دقة التصميم, و يتضمن الجزء الأخير من بحثنا إجراء مجموعة من التحقيقات لإثبات صحة العمل البرمجي, و مقارنة النتائج التجريبية و نتائج الكود مع نتائج البرنامج الخاص بالبحث, لنتمكن من إجراء تحسينات هامة على هذا البرنامج ليصبح أسهل استخداماً و أكثر دقةً.
يلعب إنترنت الأشياء دوراً أساسياً في حياتنا اليوم من إدارة تدفق الركاب في المطارات إلى المنازل والمدن الذكيّة إلى الاعتناء بالمسنين، فهو يهدف إلى تحسين الحياة في جميع المجالات، وقدم ساهم التطور التكنولوجي الذي نشهده إلى انتشاره بشكل واسع في العديد من
القطاعات.
المنصّات (Platforms) هي الجزء البرمجي الداعم الذي يربط كل شيء ضمن نظام إنترنت الأشياء. حيث تسهل المنصّة الاتصالات، تدفق البيانات، إدارة الأجهزة، ووظيفة التطبيقات. تعتبر منصة Thinger.io من منصات إنترنت الأشياء السهلة الاستخدام والتي تقدم خدمات متنوعة للمستخدمين، حيث تتيح المنصة اتصالية مختلف أنواع الأجهزة والشرائح.
فكانت الفكرة إنشاء مساعد شخصي يعمل بالأوامر الصوتية للتحكم بالأجهزة المتصلة بمنصة Thinger.io عن بعد عبر الإنترنت في الزمن الحقيقي، والهدف من إضافة هذه الإمكانية إلى المنصة جعل التعامل معها أكثر بساطة لإتاحة الفرصة لأي شخص أياً كان عمره أو خبرته استخدامها لتسهيل حياته بالطريقة التي يختارها، حيث أنّ المساعد Vinus -كما أطلقنا عليه- يتمتع بالمرونة والموثوقية وقابلية العمل مع أي تطبيق كان.
في هذا البحث تم اقتراح آلية لجعل المتحكم LQR قادر على قيادة الروبوت
الطائر (Micro Aerial Vehicle by Change Center of Gravity(MAV
COG)) لتعقب مسار محدد , و ملخص هذه التقنية هو إننا قمنا بإضافة مصفوفة تعمل
على توليد المسار الذي نريد تعقبه. و باست
خدام برنامج المحاكاة ماتلاب قمنا بتصميم
المتحكم المطلوب.
يمكن تحقيق اتصال لاسلكي ضمن التربةباستخدام دليل الموجة المحرض مغناطيسيا المكون من رنانتين (ملف + مكثف) متباعدتين عن بعضهما مسافة محددة تمثل طول الدليل.
تم الحصول على أدوات جديدة لمنع و تمرير حزمة من الترددات, من خلال
تقنية ثنائية الأبعاد لمحزم الضوئية المحجوبة (Photonic Band Gap (PBG, في بنية القاعدة لمخط الشريطي الميكرويMicrostrip. شريط معدني رقيق يتوضع فوق مجموعة من الثقوب المعدنية المتوضعة دوريا
ً في طبقة القاعدة, و ضمن علبة معدنية لمنع و تمرير حزم من الترددات الميكروية. نعتمد في التحليل على التنضيد بين طريقة العناصر الحدية (Boundary Element Method (BEM, و بين الطريقة التكرارية التصميمية للأمواج السريعة (Fast Wave Concept Iterative Process (FWCIP, و ذلك من أجل معرفة ميزات و خواص هذه البنية.
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
