الفهرس 
ACKNOWLEDGMENTSOnly 14 pages are availabe for public view
 |  | from | 171 |  |  |
| | | from | 171 | | |
Abstract
الشبكات الخلوية المستقبلية للجيل الخامس تفرض مزيداً من التحديات و المتطلبات و التي لا يمكن تلبيتها بالكامل بواسطة التقسيم الترددي المتعامد متعدد الحوامل (OFDM) و الذي يستخدم حاليا في معظم المعاييرالقياسية للإتصالات. حديثا, ظهرت العديد من أنماط الاتصال البديلة للنظام المتعامد. بالاضافة لذلك, فإن الاهتمام المتزايد بالإتصالات الموفرة للطاقة (green communications), يضيف المزيد من القيود من أجل تعظيم كفاءة الطيف و كفاءة الطاقة معا, الأمر الذي يتم التعامل معه حاليا بكفاءة عن طريق التعديل بالموضع (indexed modulation) و فيه يتم موازنة كفاءة الطيف الترددي و كفاءة الطاقة.
في هذة الرسالة, سيتم تناول أنظمة التعديل متعدد الحوامل من وجهات نظر مختلفة و بواسطة طرق تحليل مختلفة. سيتم دراسة تأثير طرق تحليل الطيف الترددي ذات الدقة الفائقة علي أنظمة التعديل متعدد الحوامل من حيث دقة استرجاع البيانات و انخفاض معدل الخطاء في البيانات المسترجعة في المستقبل. كما يمكن الحصول علي كفاءة إستخدام أعلي للطيف الترددي من خلال طرق تحليل الطيف الترددي ذات الدقة الفائقة التقليدية. و سيتم تقديم أبعاد جديدة للتعديل الترددي.
الأكثر أهمية يتمثل في استكشاف تأثير الطرق الجديدة لتحليل الطيف الترددي ذات الدقة الفائقة و المبنية علي تقنية الاستشعار المضغوط (compressive sensing). و هذا ما قادنا للبحث في تطبيق خاصية التبعثر (sparsity) في العديد من أنماط التعديل الترددي و ذلك لنتمكن من الاستفادة من مزايا تقنية الاستشعار المضغوط. من الجدير بالذكر أن النظام المقترح للترميز المتبعثر للتعديل المبني علي الموضع يحقق أقصي توفير للطاقةممكن. لذلك يمكن اعتبارهكمنافس قوي بالنسبة لأنماط التعديل الموفرة للطاقة.
هذة الرسالة قدمت نتائج أولية لتطبيق طرق تحليل الطيف المتقدمة في أنظمة التعديل متعدد الحوامل و بالرغم من ذلك, فإنه مازالت توجد العديد من القضايا التي تحتاج المزيد من البحث.
بصفة عامة, فإن هذا البحث يوصي بدراسة أكبر لانماط التعديل المستخدمة في طبقة الاتصال المادية من خلال الطرق الجديدة لتحليل الطيف الترددي ذات الدقة الفائقة و مبدأ التبعثر.
و تحتوي الرسالة علي سبع أبواب, و هي كالتالي:
الباب الأول:
يقدم هذا الباب التمهيد للرسالة من خلال القاء نظرة عامة علي الرسالة و محتوياتها و اهدافها.
الباب الثاني:
يستعرض هذا الباب المتطلبات الجديدة لشبكات الجيل الخامس و يستعرض أيضا بعض طرق التعديل الترددي الجديدة التي تحاول الوصول لهذة المتطلبات و لتكون بديل عن التقسيم الترددي المتعامد OFDM. كما يتم وصف بعض الإتجهات الجديدة و التي تعتمد علي إلغاء التعامد و تفضل استخـدام أنماط غير متعامـدة. و سيتم التركيز علي نظـام التعديـل بالموضـع (Indexed Modulation) حيث سنقوم بتطويره بشكل كبير جداً في الفصل الخامس و السادس.
الباب الثالث:
يستعرض هذا الباب طرق تحليل الطيف الترددي فائقة القدرة ابتداء من الطرق التقليدية و حتي الطرق الحديثة المبنية علي تقنية الاستشعار المضغوط. و يتم التركيز علي بعض الامثلة منها حيث سيتم استخدامها كأداة لحل المشاكل من وجهة نظر الإتصالات. و هنا يجب التركيز علي أن أنظمتنا المقترحة في هذة الرسالة غير محصورة علي طريقة بعينها و لكننا استخدمنا بعض الطرق المتاحة للبرهنه علي نجاح و إمكانية تفعيل النظام المقترح فقط. و هذا يفتح الباب لبحث اخر في تحديد الطريقة المناسبة للقضايا المطروحة في هذة الرسالة.
الباب الرابع:
في هذا الباب نبدأ بإستعراض أول تطبيق لطرق التحليل الطيفي التقليدية عالية الدقة علي نظام متعدد الحوامل و نظام وحيد الحامل.حيث يتم إستحداث خاصية الإخماد للحامل-الغير مستغل- كبعد جديد من أبعاد التعديل الطيف كما يتم تعديل المعيار و الطور للحامل. و هذا في حالة التعديل الترددي وحيد الحامل.أما بالنسبة للتعديل متعدد الحوامل سيتم تشكيل الرمز المرسل بنبضة إخماد حيث سنحصل علي رمز ذو نهاية مخمدة و الذي يسبب أقل تشويش بين الرموز المتتالية بدون أعباء إضافة فترة زمن حماية قبل كل رمز مرسل, و هذا يزيد كفاءة الطيف الترددي.
الباب الخامس:
تم في هذا الباب استغلال طرق تحليل الطيف فائقة الدقة و المعتمدة علي تقنية الاستشعار المضغوط.
إقترحنا تعديل ترددي يعتمد علي الترميز المتناثر(Sparsely indexed modulation) يمكننا من تطبيق هذة التقنية الجديدة في استرجاع البيانات كما يتم استغلالها في استرجاع القناة اللاسلكية.
تم مناقشة العديد من الإفتراضات الغير صحيحة في الأبحاث الموجودة بخصوص التعديل بالموضع و المعروف بـــ (Indexed Modulation) بدلالة التعقيد و قيود كفاءة الطيف و كفاءة الطاقة.
و قد تم استنتاج بعض العلاقات التي تبرهن علي تفوق كفاءة الطيف و الطاقة للنظام المقترح. كما أن نتائج المحاكاة للنظام اثبتت تفوق الاداء للنظام المقترح في كفاءة الطاقة و الطيف و نسبة أكبر معيار للقوي لنسبة متوسط القوي (PAPR) و معدل الخطأ. و تمت التوصية باعتبار النظام المقترح كمنافس قوي من بين الأنظمة الموجهة للحفاظ علي الطاقة (Green Communications).
الباب السادس:
في هذا الباب تم التوسع في عرض الفكرة القائمة علي تعديل الموضع المتناثر, حيث تم تعميم فكرة التعديل بالموضع بحيث يمكن تطبيقها علي أي قاموس (Dictionary) سواء كان كامل و متعامد (Complete/Orthogonal) أو فوق الكامل و غير متعامد (overcomplete/ non-orthogonal) و ذلك لزيادة كفائه الطيف الترددي.
كما تم تعميم الفكرة بتطبيق التعديل علي أي قاموس و عدم حصر التعديل علي قاموس فورير (Fourier Dictionary). كما تمتطبيق التناثر في نظام متعدد التعديل الطيفي (MFSK) و تحقيق كفاءة طيف أكبر من المعتاد.
الباب السابع:
في هذا الباب تم تلخيص أهم الاستنتاجات التي تم الحصول عليها في هذة الرسالة و النقاط المقترح دراستها مستقبليا كإمتداد للعمل المطروح في هذة الرسالة.