نوقشت في قسم هندسة الالكترونيات و الاتصالات في كلية الهندسة الميكانيكية والكهربائية بجامعة حمص
رسالة الدكتوراه للباحث شمعون سالم سعيد بعنوان: ” تشكيل الحزمة الهجين في أنظمة تعدد المداخل والمخارج المكثفة الملمترية باستخدام مصفوفة هوائي العدسة”
بإشراف الأستاذ الدكتور: عبد الكريم السالم.
تألفت لجنة الحكم من السادة الدكاترة: ريم العجي ،عبد المعين الرفاعي ،ثائرداؤد ،عبد الكريم السالم ،اسبر إبراهيم
يتمحور البحث حول ضرورة إيجاد إطار عمل متكامل يُعالج في آن واحد التعقيد البنيوي للقسم الراديوي في تشكيل الحزمة الهجين، ومحدودية دقة خوارزميات تخمين القناة التقليدية في البيئات الملمترية. من خلال استبدال شبكة مزيحات الطور المعقدة بعدسة فرينل المستوية ذات المناطقFZP خفيفة الوزن ومنخفضة التكلفة؛ واستثمار خاصية التناثرSparsity التي تُؤمّنها العدسة لقناة الحزمة الفراغية Beamspace في تحسين دقة التخمين؛ واقتراح خوارزمية تخمين متقدمة تجمع بين المتانة الرياضية لطريقة الاتجاه المتناوب للمضاعفاتADMM والقدرات التعلّمية للشبكات العصبونية العميقة.
اعتُمد نهج بحثي متكامل يتضمن مرحلتين متكاملتين. في المرحلة الأولى، أُنجز تصميم ومحاكاة كهرومغناطيسية لهوائي عدسة فرينل المستوية المحزّزة عند التردد60 GHz باستخدام برنامج
CST Studio Suite 2024، حيث اختُبرت ثلاثة نماذج تغذية: هوائي بوقي هرمي مفرد، ومصفوفة هوائيات بوقية 4×4، ومصفوفة هوائيات شرائحية دائرية 8×8. قُيّم الأداء وفق معايير الربح ونمط الإشعاع وعرض حزمة نصف الاستطاعة ونطاق المسح الزاوي. في المرحلة الثانية، صيغت مشكلة تخمين قناة الحزمة الفراغية على أنها مشكلة تحسين مقيّدة، وعولجت أولاً بخوارزمية ADMM، ثم طُوّرت إلى شبكة عصبونية عميقة مبتكرة أُطلق عليها LADMM (Learned ADMM) باستخدام تقنية نشر الخوارزمية
Algorithm Unfolding، . أُجريت المحاكاة باستخدام نموذج قناة Saleh-Valenzuela لكلتا حالتي المصفوفة الخطية المنتظمة ULA والمستوية المنتظمة UPA.
أظهرت نتائج المحاكاة الكهرومغناطيسية أن دمج عدسة فرينل مع مصفوفة الهوائيات الشرائحية حقّق زيادة في الربح بمقدار 21.9 dB، مع تضييق عرض حزمة نصف الاستطاعة إلى 3.3°، ونطاق تغطية زاوي يبلغ ±46°، متفوقةً على مصفوفة الهوائيات البوقية التي حققت زيادة ربح قدرها15.1 dB ونطاق تغطية ±23° فقط. والأهم أن العدسة مكّنت من تحقيق تشكيل الحزمة الهجين بمجرد تغيير موقع عنصر التغذية دون الحاجة إلى شبكة مزيحات طور. على صعيد تخمين القناة، أثبتت خوارزميةADMM فعاليتها في بيئات الضجيج العالي SNR ≤ 4.5 dB، بيد أن زمن تنفيذها يبقى مرتفعاً. وقد أسهم تطويرها إلى شبكة LADMM في تحقيق تحسّن في دقة التخمين يصل إلى6 dB في معيار NMSE، مع تقليص زمن التنفيذ بمقدار20 ضعفاً مقارنةً بـزمن ADMM التقليدية، وتفوّق ملحوظ على أحدث طرق التخمين المعتمدة على التعلم العميق مثل شبكتيLAMP وGM-LAMP في جميع معايير الأداء المعتمدة: الفعالية الطيفية، والفعالية الطاقية، ودقة التخمين.
وبعد المناقشة مع لجنة الحكم تم منح الباحث درجة الدكتوراه بتقدير امتياز.
