اعلام جامعة بابل | مناقشة اطروحة دكتوراه في هندسة بابل

مناقشة اطروحة دكتوراه في هندسة بابل

نشر بواسطة : سهير حسين طالب

تاريخ الخبر : 18/4/2024 39:46:11 AM

عدد المشاهدات : 26

ناقش قسم الهندسة الكهربائية في كلية الهندسة جامعة بابل اطروحة الدكتوراه المقدمة من قبل طالب الدكتوراه محمد غضبان محمد جبر كجزء من متطلبات نيل شهادة الدكتوراه في اختصاص الهندسة الكهربائية وتألفت اللجنة من الأستاذ الدكتور حسن جاسم مطلك رئيساً وعضوية الأستاذ الدكتور أسامة قاسم جمعة والأستاذ الدكتور حسن فهد خزعل – هندسة واسط والأستاذ الدكتور احمد عبد الكاظم حمد والأستاذ المساعد الدكتور مهند حسن كزار – هندسة الفرات الأوسط –تقنية المسيب بالإضافة الى الأستاذ الدكتور حيدر جبار عبد نصار - هندسة بابل عضواً ومشرفا .

وحملت الاطروحة العنوان التالي: جهاز إرسال واستقبال مطور معتمد على تشفير كتلة الزمان
A Developed Light Fidelity Transceiver Based on Space Time Block Coding

ملخص الاطروحة : مع التطور السريع لتقنيات الاتصالات اللاسلكية، هناك طلب متزايد على أنظمة نقل البيانات التي توفر اتصالات عالية السرعة وآمنة وموثوقة. تظهر تقنية Light Fidelity (LiFi) كحل واعد بفضل قدرتها على نقل معدلات بيانات عالية وميزات أمان محسنة وفعالية من حيث التكلفة. تُظهِر تقنية LiFi إمكانات كبيرة عبر تطبيقات متنوعة، مثل تسهيل الاتصالات اللاسلكية الداخلية، وتوفير الاتصال بالإنترنت في المناطق ذات الكثافة السكانية العالية، وضمان النقل الآمن للبيانات في البيئات الحساسة. ومع ذلك، تواجه تقنية LiFi تحديات مثل انسداد الروابط وتأثيرات القناة، بما في ذلك الضوضاء والتداخل وتوهين الإشارة.
ولمواجهة هذه التحديات، تقدم تقنية تشفير كتلة الزمان والمكان (STBC) حلاً قابلاً للتطبيق. من خلال استخدام STBC، يمكن لأنظمة LiFi تخفيف عوائق الارتباط وتأثيرات القناة بشكل فعال. علاوة على ذلك، فإن تنفيذ STBC يعزز قدرات نقل البيانات في النظام، حيث تزيد معدلات الإرسال بشكل متناسب مع عدد أجهزة الإرسال والاستقبال.
تقدم هذه الأطروحة أربعة تصميمات لأجهزة الإرسال والاستقبال LiFi المعتمدة على STBC. أولاً، يبحث التصميم A في استخدام STBC القائم على جهاز الإرسال والاستقبال LiFi مع تشكيل نبض مختلف. وقد تم أيضًا تصميم تنوع Tx التقليدي القائم على جهاز الإرسال والاستقبال LiFi لأغراض المقارنة. ثانيًا، يقترح التصميم B تشفيرًا متعامدًا للكتل الزمانية (OSTBC) يعتمد على جهاز الإرسال والاستقبال LiFi، والذي يستخدم تعديل السعة التربيعية (QAM) بالتزامن مع تعدد الإرسال بتقسيم التردد المتعامد (OFDM). ثالثًا، يقترح التصميم C بدوره أيضًا جهاز إرسال واستقبال LiFi يعتمد على طريقة التعديل QAM-OFDM، حيث تم اعتماد أجهزة الإرسال مع زيادة تنوع الاستقبال. وأخيرًا، يقدم التصميم D جهاز إرسال واستقبال LiFi هجينًا يعتمد على OSTBC باستخدام تعدد الإرسال المكاني (SM)، وتنوع الإرسال (Tx). تم تنفيذ جميع التصاميم المذكورة أعلاه باستخدام أدوات المحاكاة المشتركة التي تشمل OptiSystem و MATLAB.
تشير نتائج الدراسة إلى أن جهاز الإرسال والاستقبال LiFi المقترح يعزز الأداء بشكل كبير بما لا يقل عن 25 مرة مقارنة بتنوع Tx التقليدي في المقاييس مثل عامل الجودة (Q-factor)، ومعدلات خطأ البت (BER)، ومسافات الإرسال. لقد ثبت أن جهاز الإرسال والاستقبال LiFi هذا يمكنه إرسال البيانات بشكل موثوق بسرعة 15 جيجابايت/ثانية على مسافة 200 متر حتى في وجود تأثيرات القناة. علاوة على ذلك، فإن بنية جهاز الإرسال والاستقبال تقلل من التعقيد الحسابي من خلال القضاء على الحاجة إلى مكونات مكبر الصوت البصري. بالإضافة إلى ذلك، يتفوق جهاز الإرسال والاستقبال LiFi الهجين على نظيراته التقليدية التي تفتقر إلى تنوع الإرسال أو تعدد الإرسال المكاني (SM) فيما يتعلق بمقاييس BER ونسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR) ومحلل الطيف البصري (OSA).
في جميع التصميمات، يُظهر جهاز الإرسال والاستقبال LiFi أداءً محسنًا لنسبة الخطأ في البتات (BER) مع زيادة مخططات التنوع، خاصة عند معدلات الإرسال المنخفضة. تؤكد نتائج المحاكاة على معدلات البيانات الفائقة والموثوقية المحسنة وزيادة المرونة ضد انسداد الارتباط وضعف القناة الحقيقية. علاوة على ذلك، تؤكد نتائج الدراسة تفوق تصميمات جهاز الإرسال والاستقبال LiFi المقترحة على الجهود البحثية السابقة.