تحسين أداء نظام اتّصال وتخفيض الضّجيج المرافق لنقل الإشارة باستخدام المرشّحات المتكيّفة

اسم الباحث:المهندسة فرح توفيق جنيكه

عنوان البحث:

تحسين أداء نظام اتّصال وتخفيض الضّجيج المرافق لنقل الإشارة باستخدام المرشّحات المتكيّفة

عنوان البحث باللغة الانكليزية :

Improve The Performance of The Communication System and Reduce Noise Associated with Signal Transmission Using Adaptive Filters

اسم المشرف :الأستاذ الدكتور ياسر عملة-الأستاذ الدكتور هيثم الرضوان

العام:2021

القسم:هندسة الإلكترونيات والاتصالات

الملخص:

بما أنّ خصائص إشارة الضّجيج/  التّداخل (مثل المطال والتّردد والطّور) متغيّرة مع الوقت وأحياناً غير معروفة فإنّ معظم الأنظمة اللّاسلكيّة وبخاصّة الأنظمة الخلويّة تعاني من صعوبة استخلاص الإشارة المفيدة وتردّدها من الإشارة المشوّشة، لذا يتمّ استخدام المرشّحات المتكيّفة لهذا الغرض، والتي تمتاز بشعبيّتها بسبب تقدّمها في التّكنولوجيا الرّقمية، وانخفاض تكلفة المكوّنات الماديّة لها، بالإضافة إلى التّنفيذ الحسابي المنخفض نسبيّاً لها، فضلاً عن قدرتها على العمل في بيئة غير معروفة، وامتيازها بإمكانات جيّدة جدّاً للملاحقة.

تمّ تطبيق تقنيّة التّرشيح المتكيّف باستخدام خوارزميّة المتوسط التّربيعي الأدنى (LMS: Least Mean Square) لتخفيض الضّجيج الغوصي الأبيض المضاف الذي يحاكي الضّجيج العشوائي المتغيّر بشكل لحظي، والمؤثّر في الإشارة اللّاسلكيّة في أثناء انتقالها في الوسط الرّاديوي، كما أثبت المرشّح المتكيّف كفاءته باستخدام خوارزميّة العمل الأخرى المستخدمة في معالجة الضّجيج النّبضي الذي يعدّ أكثر أنواع الضّجيج تشويهاً لإشارة المعلومات الأصليّة المرسلة؛ إذ أثبتت هذه الخوارزميّة تفوّقها على الطّرق التقليديّة التي كانت متّبعة مسبقاً.

أظهر هذا المرشّح عند عمله على مبدأ التّنبؤ الخطّي، وباستخدام خوارزميّة LMS قدرته على تخفيض أنواع التّداخل المؤثّرة بشكل أساسي في الأنظمة الخلويّة، وهي تداخل القناة المشتركة والقناة المجاورة، بالإضافة إلى تخفيض التّداخل متعدّد المسارات الذي يسبّب تشوه الإشارة الأصليّة نتيجة تداخلها مع الإشارات غير المباشرة أو المنعكسة، وهذا يساهم في تحسين نسبة الإشارة إلى التّداخل بشكل كبير.

تمّ في هذا البحث تطوير خوارزميّات المرشّحات المتكيّفة بحيث تسمح للمرشّح المتكيّف بأن يعمل كمرشّح شقوق من خلال ملاحقة التّردد غير المعروف لإشارة التّداخل من القنوات المجاورة في البيئة التي لا تتوافر فيها المعرفة الكاملة بخصائص الإشارة.

وقد تمّ العمل في هذه الأطروحة على تحسين أداء خوارزميّة العمل LMS بشكل كبير مع المحافظة على انخفاض تعقيدها الحسابي مقارنة مع أداء الخوارزميّات الأخرى المعقّدة حسابيّاً، والتي تعطي نفس النّتائج تقريباً وذلك باستخدام بنى الدّمج التّسلسليّة والتّفرعيّة.

التحميل