تصميم تخطيطي لنظام اتصالات شاشة OFDM الضوئية / الكاميرا
Layout Design of Optical OFDM Screen-to-Camera Communication System
- الباحث
- نور جمال جهاد
- المشرف
- سنان ماجد عبد الستار
- الجامعة
- الجامعة التكنولوجية
- الكلية / القسم
- قسم الهندسة الكهربائية / هندسة الالكترونيك والاتصالات
- الشهادة
- دكتوراه
- السنة
- 2022
- لغة الرسالة
- انكليزي
- الكلمات المفتاحية
- Optical OFDM;Screen-to-camera;Visible light communication;Optical camera communication
الملخص
أن التطورات السريعة لإنترنت الأشياء تتطلب أنظمة اتصالات متقدمة لدعم العديد من التطبيقات. ظهر نظام اتصالات الشاشه/الكاميرا مؤخرًا كأمكانية بديلة لأنظمة الاتصالات القصيرة إلى المتوسطة المدى في العديد من التطبيقات الحديثة .استخدم الباحثون على نطاق واسع تقنية تقسيم التردد الضوئي المتعامد (O-OFDM) لنظام 520 للحصول على أفضل أداء. تتمثل المشاكل الرئيسية التي تقلل من أداء أنظمة O-OFDM S2C في ارتفاع معدل الخطأ في المعلومات وزاوية الرؤية الضيقة ومسافة الإرسال المنخفضة. تم استخدام العديد من التقنيات مثل تقنية القطع وتقنية تصحيح الخطأ للتغلب على هذه المشاكل. بالإضافة إلى cell فإن العديد من حالات الضعف لها تأثيرات كبيرة على أداء نظام 0 .وقد تم اختبار هذه العيوب مثل الإضاءة المحيطة والتظليل وإلغاء الضبط البؤري بشكل تجريبي في ظل ظروف مختلفة. تم تنفيذ نظام OFDM OCC المقترح لجهاز الإرسال والاستقبال باستخدام برنامج LabVIEW علاوة على ذلك, تم استخدام عدة أنماط لنظام O-OFDM المقترح مثل نظام ACO- 1 نظام 1(00-011(14.وقد تم تقييم أداء هذه الأنظمة من خلال العديد من al gall مثل BER عامل القطع SNR 5 CF بالإضافة إلى wld تم اقتراح تقنية تعليمية جديدة تستخدم نظام الاتصالات من الشاشة إلى الكاميرا مع عرض رمز الاستجابة السريعة الديناميكي وتم تنفيذ هذه التقنية بمشاركة العديد من طلاب الجامعة لتلبية متطلباتهم التعليمية وقد تم تطبيق هذا النظام المقترح لأغراض تعليمية لأول مرة وهو مقترح لدعم عملية التعلم. في هذه day bY! تم اقتراح مزيج جديد من تقنيات القص و تقنية تصحيح الخطأء مما وضح اهميتها في تحسين أداء نظام OCC / 520.علاوة على ذلك ، فإن بنية النظام ميسورة التكلفة دون استخدام أي اجهزة مكلفة أومعقدة. تظّهر النتائج التجريبية لنظام التحسين المقترح أن عامل القطع الأمثل هو 8.0 عند BER تقريباً 9107 SNR 20 ديسيبل على مسافة إرسال 5 أمتار بزاوية عرض 60درجه بمعدل بيانات Kb/s 276. تشير هذه النتائج إلى وجود تحسن وجيه في أداء نظام OCC المقترح مقارنة بنظام 520 التقليدي. أخيرّاء تم الاستنتاج إلى أن تحسين الأداء يتم تحقيقه من خلال الجمع بين تقنيات القطع و تقنية تصحيح cela) مما يدل على فعاليتها في تحسين أداء نظام S2C/OCC.
Abstract
The rapid developments of the Internet of Things (IoT) require advanced communications systems to support several applications. Screen-to-Camera Communication systems (S2C) have recently emerged as an alternative potential for short to medium-range communications systems in a variety of IoT applications. Researchers have extensively utilized Optical Orthogonal Frequency Division Multiplexing (O-OFDM) in S2C to get better performance. The main challenges that degrade the performance of O-OFDM S2C systems are the high Bit Error Rate (BER), narrow viewing angle, and short transmission distance. Several techniques are used such as the clipping technique and Forward Error Correction to overcome these challenges. In addition, several impairments have significant impacts on the OCC system performance. These imperfections such as the ambient light, vignetting, and defocus blur are tested experimentally under different conditions. Various O-OFDM S2C systems are proposed in this thesis using Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench (Lab-view) software 2020. Two modulation formats for the proposed optical OFDM OCC system are used such as the Asymmetrically Clipped Optical (ACO-OFDM) system and DC biased Optical (DCO-OFDM) system. The performance of these systems is evaluated through several parameters such as Bit Error Rate (BER), Clipping Factor (CF), and Signal-to-Noise Ratio (SNR). Moreover, the experimental setup for the proposed screen-to-camera S2C communications system is conducted with its significant design parameters. This proposed system is applied for educational purposes for the first time and is suggested to support the learning process in a variety of situations. The experimental results of the proposed enhancement system show that the optimum CF is 0.8 at BER approximately 10−7 for an SNR of 20 dB at a 5m transmission distance with a 60 ̊ viewing angle of 276 Kb/s data rate. These results indicate that there is a reasonable BER improvement in the proposed S2C system performance compared with the conventional S2C system. Finally, the performance enhancement is achieved by the combination of the clipping and Forward Error Correction (FEC)techniques, which demonstrates their effectiveness in improving the S2C/OCC system performance.
طلب نسخة من الملف
الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.