مخططات تعديل البيانات على أساس تحويل ZAK

تتضمن طريقة الاتصال اللاسلكي تحويل إشارة المعلومات إلى تسلسل منفصل، حيث يكون التسلسل المنفصل عبارة عن نسخة محولة من إشارة المعلومات من (zak)، ممّا يؤدي إلى إنشاء وظيفة الغموض الأولى المقابلة للتسلسل المنفصل، وممّا يؤدي إلى إنشاء وظيفة غموض ثانية عن طريق تشكيل النبضة الأولى.

مخططات تعديل البيانات على أساس تحويل ZAK

يتم تحويل إشارة المعلومات إلى تسلسل منفصل، حيث يكون التسلسل المنفصل عبارة عن نسخة محولة من إشارة المعلومات من زاك، ممّا يؤدي إلى إنشاء وظيفة الغموض الأولى المقابلة للتسلسل المنفصل وممّا يؤدي إلى إنشاء وظيفة غموض ثانية عن طريق تشكيل النبض لدالة الغموض الأولى، وتوليد شكل موجة يتوافق مع وظيفة الغموض الثانية وإرسال شكل الموجة عبر قناة اتصال لاسلكي.

تتضمن الطريقة تحويل إشارة المعلومات إلى إشارة مجال شبكية منفصلة، وتشكيل عرض النطاق الترددي ومدة إشارة المجال الشبكية المنفصلة عن طريق إجراء ترشيح ثنائي الأبعاد؛ لتوليد إشارة معلومات تمت تصفيتها وتوليد باستخدام تحويل زاك، وإشارة مجال زمنية من إشارة المعلومات المصفاة وإرسال إشارة المجال الزمني عبر قناة اتصال لاسلكي.

يمكن تحويل الإشارة في مجال واحد إلى إشارة في المجال الآخر عبر التحويل، وعلى سبيل المثال يمكن استخدام تحويل زاك الوقت للتحويل من مجال زاك إلى مجال زمني، ويمكن استخدام تحويل التردد (Zak) للتحويل من مجال (Zak) إلى مجال التردد، وويمكن استخدام تحويل فورييه أو معكوسه للتحويل بين مجالات الوقت والتردد.

إنّ وظيفة الغموض وتوليد شكل موجة يقابل وظيفة الغموض الثانية وإرسال شكل الموجة عبر قناة اتصال لاسلكي، حيث تتضمن طريقة الاتصال الأخرى تحويل إشارة المعلومات إلى إشارة مجال شبكية منفصلة وتشكيل عرض النطاق الترددي ومدة إشارة المجال الشبكية المنفصلة، عن طريق إجراء ترشيح ثنائي الأبعاد لتوليد إشارة معلومات تمت تصفيتها وتوليد، باستخدام تحويل زاك وإشارة مجال زمنية من إشارة المعلومات المصفاة ونقل إشارة المجال الزمني عبر قناة اتصال لاسلكي.

أهمية مخططات تعديل البيانات على أساس تحويل ZAK

يمكن تمثيل شكل موجة زاك كدالة لمتغيرين التأخير (τ) والدوبلر (ν)، كما يكون شكل موجة زاك دوريًا على طول متغير دوبلر وشبه دوري (حتى حد طور) في متغير التأخير، وتمثل كل دائرة صلبة رمز (QAM) بناءً على البيانات التي يتم حملها في شكل موجة زاك، ويتم تمثيل مجال شبكي لرمز (QAM)، والمجال الشبكي هو تمثيل مجال تحويل باستخدام بعدين يمثلهما متجهان مستقلان كتأخير ودوبلر أو تردد زمني.

إنّ رمز (QAM) سيحدث رياضيًا بشكل دوري في البعد الرأسي، وعلاوةً على ذلك على الرغم من عدم إظهاره أيضًا أثناء التشغيل سيتم تعيين رموز (QAM) متعددة، وبالإضافة إلى ذلك يكون رمز (QAM) شبه دوري في الاتجاه الأفقي (يمثل الوقت).

ملاحظة:“QAM” هي اختصار لـ “quadrature amplitude modulation”.

ما هو تعديل OTFS في نظرية تحويل زاك

إنّ هناك مجالًا يمكن أن تتحقق فيه الإشارات بشكل طبيعي، وهذا المجال يسمى مجال دوبلر وفي أبسط أشكالها تكون إشارة زاك هي دالة φ (τ ، ν) لمتغيرين، والمتغير (τ) يسمى تأخير والمتغير (ν) يسمى دوبلر ويُفترض أن تكون الوظيفة φ (τ ، ν) دورية على طول (ν) مع الفترة (νr) وشبه الدورية على طول (τ) مع الفترة (τr).

يشار إلى هذا التحليل أحيانًا باسم عامل زاك، حيث يجسد عامل زاك التوليفات الخاصة بخوارزمية تحويل فورييه السريع، كما يتم تقديم الصيغ الدقيقة لتحويلات زاك وفي هذه المرحلة يكفي إنّه يتم إسقاطات هندسية في الأساس أي الوقت الذي يمثل فيه تحويل زاك تكاملًا على طول متغير دوبلر وبالمقابل، كما يكون تحويل زاك هو التكامل على طول متغير التأخير.

إنّ تحويل (Zak) يلعب لـ (OTFS) نفس الدور الذي يلعبه تحويل فورييه لـ (OFDM)، وبشكل أكثر تحديدًا في (OTFS)، يتم ترميز بتات المعلومات على مجال دوبلر التأخير كإشارة زاك x (τ ، ν) ويتم نقلها من خلال القاعدة:

OTFS (x) = Z t (w * σ x (τ، ν))

ملاحظة:“OTFS” هي اختصار لـ “Orthogonal Time Frequency Space”.

مبدأ عمل مخططات تعديل البيانات على أساس تحويل ZAK

تمضي قاعدة التعديل في ثلاث خطوات، حيث يتم تحويل كتلة المعلومات (x) شبه دورية إلى إشارة زاك منفصلة، كما يتم تشكيل عرض النطاق ومدة الإشارة من خلال إجراء ترشيح ثنائي الأبعاد محدد بواسطة الالتواء الملتوي مع النبضة (w)، ويتم تحويل الإشارة المصفاة إلى المجال الزمني من خلال تطبيق تحويل زاك.

كما إن تحويل زاك يخضع لعلاقة أنّ شكل موجة الإرسال يتم الحصول عليه من الشكل الموجي من خلال النبضات في الوقت المناسب متبوعًا بالتواء مع نبضة، وسلسلة العمليات هذه هي تمثيل زمني للتصفية ثنائية الأبعاد في مجال زاك.

يحول التعديل وظيفة المعلومات إلى شكل موجة زاك، وبعد ذلك فإنّه يشكل عرض النطاق الترددي ومدة شكل الموجة من خلال الالتواء الملتوي باستخدام المرشح ثنائي الأبعاد (w)، ويحول شكل موجة زاك المعدل إلى شكل موجة مجال زمني من خلال تطبيق تحويل زاك.

تطبيقات على تحويل زاك ZAK

يتم اعتماد نظام يتم تنفيذه بواسطة الكمبيوتر لإنشاء مجموعات كبيرة من التسلسلات ذات الخصائص المرغوبة للعديد من التطبيقات، بما في ذلك تطبيقات الاتصالات والرادار وتطبق قيودًا على تسلسل في مساحة زاك وتعديل التسلسل المقيد في مساحة زاك، وتحدد تباديل تسلسل معدل في فضاء زاك، كما ترتبط القيود بخصائص محددة مسبقًا، بما في ذلك الارتباط التلقائي المحدد مسبقًا وخصائص الارتباط المتبادل.

كما يتم تحول تسلسل الإدخال إلى تسلسل محوّل باستخدام تحويل زاك المحدود وتحديد تسلسل آخر مختلف على الأقل بناءً على التسلسل المحول، حيث يمكن تحديد تسلسل آخر مختلف على الأقل من خلال جمع مجموعة متتابعة مدعومة بشكل نهائي على خط جبري في مساحة زاك وتعديل أو تحديد التباديل لبعض أو كل المتتاليات.

كما يشتمل مولد التسلسل على وحدة إدخال تسلسل تستقبل معلمات تحدد التسلسل ووحدة تحويل تحول التسلسل إلى تسلسل محوّل باستخدام تحويل زاك، ووحدة معالجة تحدد تسلسلًا مختلفًا واحدًا على الأقل بناءً على التسلسل المحول، توشتمل وحدة المعالجة على وحدة تعديل تعدل التسلسل المحول وقد تتضمن وحدة المعالجة أيضًا وحدة تبديل تحدد تباديل التسلسل المحول.

في تحويل (ZAK) يمكن تمثيل إرسالات الإشارة في شبكة لاسلكية من خلال وصف أشكال الموجة في المجال الزمني وفي مجال التردد أو في مجال دوبلر التأخير؛ لأن هذه الثلاثة تمثل ثلاث طرق مختلفة لوصف الإشارات.