books communication channel modeling
If you do not find what you're looking for, you can use more accurate words.
نمذجة قناة الاتصالات (Info)
يُمكن نمذجّة قناة الاتصال من خلال حساب المُعاملات الفيزيائيّة التي تؤثّر على الإشارة المنقولة عبرها. على سبيل المثال، يمكن نمذجّة انتشار موجة في الهواء بين نقطتين من خلال حساب الانعكاسات الحاصلة على كل جسم في البيئة التي تنتشر فيها الإشارة، كما يُمكن إضافة بعض المُعاملات التي تمثل التداخُلات الحاصلة مع إشارات أخرى أو بسبب الضجيج أو التخميد (Fading) الحاصل للإشارة أثناء انتشارها في الوسط.
إحصائياً، يتمّ نمذجّة القناة بواسطة دالة تحويل تابعة للزمن (t) ولتردد الإشارة (f) التي تعبر القناة، تربط هذه الدالة بين دخل القناة (X) الذي يُمثّل بدالة تابعة للزمن ولتردد وخرجها (Y) الذي يُمثّل بدالة تتبع الزمن ولتردد أيضاً، وترتبط دالة التحويل بخواص الوسط نفسه، وتمثّل عوامل التغيير الحاصلة للإشارة. ويُمكن التعبير عن هذه العلاقة بالمُعادلة التالية:
بحسب نظريّة المعلومات، فإنّ أبسط نموذج لقناة الاتصال هو قناة الاتصال عديمة الذاكرة (Memory-less). في هذه القناة، وفي أي لحظة زمنية، فإن خرج القناة لا يرتبط إلا بدخلها فقط.
تكون نماذج قنوات الاتصال إماّ نماذج مُستمرة بالنسبة للزمن أو نماذج مُتقطعة بالنسبة للزمن. عمليّاً، تنقل ذات النماذج القنوات المستمرة مع الزمن الإشارات التشابهيّة أما ذات النماذج المُتقطعة فتنقل الإشارات الرقميّة.
نماذج القناة الرقميّة
في نموذج القناة الرقمية، يجري نمذجة الرسالة المُرسلة على شكل إشارة رقميّة بحسب أحد بروتوكولات الاتصالات. يجب أن يشمل النموذج مُحددات قياس الأداء كمعدل النقل، ومعدل الخطأ والتأخير وتأرجح التأخير وغيرها. من الأمثلة عن نماذج القناة الرقميّة:
- القناة الثنائيّة المُتناظرة (Binary Symmetric Channel BSC)، وهي قناة مُتقطّعة عديمة الذاكرة مع قيمة مُحددة لاحتمال الخطأ.
- القناة الثنائيّة ذات الضجيج الرشقيّ (Binary Burst-Noise Channel)، وهي قناة مُتقطّعة ذات ذاكرة.
- قناة المحو الثنائيّة، هي قناة متقطّعة مع احتمال مُحدد لخطأ البت.
- قناة التفاوت العشوائي (Arbitrarily varying channel AVC)، وهي قناة متقطّعة ذات حالة وسلوك متغيران بشكلٍ عشوائي.
نماذج القناة التشابهيّة
قي نموذج القناة التشابهية، يتّم نمذجة الرسالة المرُسلة كإشارة تشابهيّة. قد يكون النموذج خطيّاً أو غير خطي، مستمراً أو متقطّعاً زمنياً، عديم الذاكرة أو بذاكرة. كما يغطي نموذج القناة التشابهية نطاق الترددات الخاص بالقناة، فقد يكون النموذج لقناة النطاق الأساسيّ (Baseband) أو لقناة عريضة الحزمة (Broadband)، أو لنطاق حزمة التمرير (Passband). تدرس بعض النماذج التفاوت الزمنيّ (Time Variance). من أهم النماذج الخاصّة بالقناة التشابهيّة:
- نماذج الضجيج:
- نموذج القناة ذات الضجيج الجمعيّ الأبيض الغوصيّ (AWGN)، وهو نموذج لقناة خطيّة مُستمرة زمنيّاً عديمة الذاكرة.
- نموذج الضجيج الطوري.
- نماذج التداخل الراديوي، مثل نموذج التداخل مع القناة المجاورة (Co-channel Interference) أو نماذج التداخل بين الرموز (Inter-symbol interference).
- نماذج التشوّه (Distortion)، ويشمل نماذج تشوّه الإشارة أثناء عبُورها للقناة، وأيضاً نماذج التشوّه البينيّ (Inter-Modulation Distortion).
- نماذج الاستجابة التردديّة، وتشمل نماذج التضعيف (Attenuation) والإزاحة الطوريّة (Phase-shifting).
- نماذج الانتشار (Propagation Model)، مثل نموذج أثر دوبلر ونموذج تخميد رايلي (Rayleigh fading).
