Show Posts

This section allows you to view all posts made by this member. Note that you can only see posts made in areas you currently have access to.

Topics - najnin

Pages: 1 [2] 3 4 5
Telecom Forum / How to measure voice quality -- MOS
« on: July 28, 2015, 02:08:51 PM »
There are some attempts at standardizing the measurement of voice quality. One of the best known is the MOS scale that is based on subjective measurements. We can also relate the E model since it brings in some objective parameters like network delay and packet loss. Something interesting about this last model is that it contemplates the conversion of MOS scale results, which allows us to obtain a standard scale to quantify voice quality.

MOS scale
The MOS scale is really a recommendation of the ITU. Specifically the ITU-T P.800 recommendation. This scale writes down a voice quality scale based on the subjective samples that are realized through a series of techniques known as Absolute Category Rating (ACR).
For this, a group of people is brought together and they are asked to rate voice quality in a subjective way. Before starting the evaluation, they must listen to some previously defined examples from the recommendation so that the users have a reference frame.
Once this is done a series of phrases is transmitted (they are also pre-defined by the recommendation) through the telephone line and the users proceed to rate the voice quality.

 The following is a summary of the MOS scale.

MOS rating   Quality   Effort:

5   Excellent   No effort needed
4   Good   It is necessary to pay attention but no significant effort is needed.
3   Acceptable   Moderated effort
2   Poor   Great effort
1   Bad   Can’t be understood

A disadvantage of using the MOS scale is without a doubt the quantity of time necessary to determine voice quality in a simple line. Imagine trying to coordinate a series of tests with a great amount of people whom we would have to previously train just to evaluate voice quality of a single line.

Telecom Forum / Features of 5th generation Mobile Communication
« on: June 30, 2015, 12:00:14 PM »
The major difference, from a user point of view, between current generations and expected 5G techniques must be something else than increased maximum throughput; other requirements include: 

•   Lower battery consumption.
•   Lower outage probability; better coverage and high
•   data rates available at cell edge.  Multiple concurrent data transfer paths.
•   Around 1Gbps data rate in mobility.
•   More secure; better cognitive radio /SDR security.
•   Higher system level spectral efficiency.
•   Worldwide wireless web (WWWW), wireless based web applications that include full multimedia capability beyond 4G speeds. More applications combined with artificial intelligence (AI) as human life will be surrounded by artificial sensors which could be communicating with mobile phones. 
•   Not harmful to human health.
•   Cheaper traffic fees due to low infrastructure
•   deployment costs.

 The 5G core is to be a re-configurable, multi technology core. The core could be the convergence of new technologies such as nanotechnology, cloud computing and cognitive radio and based on all IP Platform.

Unfied Frame Vision for Lower Part of Spectrum (< 6 GHz)

•   Classical “bit pipe” traffic (type I) with highend spectral efficiency exploits orthogonality and synchronicity, wherever it is possible, e.g. when serving cell-centre users.
•   Vertical layering at common time-frequency resources generates a non-orthogonal signal format supporting interference limited transmissions more efficiently (heterogeneous cell structures and cell edge). For high-volume data applications in those cell areas (type II), a multi-cell, multiuser transceiver concept is required.
•   Machine-Type Communication (MTC) is expected to be one dominant application of 5G systems. For this sporadic traffic type (type III), a contention based-access technique is attractive, saving overhead by dropping the strict synchronicity requirement.
•   Sensor-type traffic (type IV), the open weightless standard [3] has shown that, from an energy-efficiency perspective, it is beneficial to stretch the transmissions in time by spreading.

High Data Rate Communication in Higher Part of Spectrum (> 10 GHz)

Use the mm-wave bands
•   Access link 
•   Fronthaul link 
•   Backhaul link 
•   Device to device links

 Establish an overlay network where and when high capacity / data rate is needed 
•   Seamless integration into 3GPP standards
•   Full indoor  & outdoor mobility support 
•   Cost & energy reduction
Fig. 2

Telecom Forum / Minimal Invasve Education for Primary Children
« on: May 02, 2015, 02:00:04 PM »
Minimally invasive education (MIE) is a form of learning in which children operate in unsupervised environments. The methodology arose from an experiment done by Sugata Mitra while at NIIT in 1999, often called The Hole in the Wall, which has since gone on to become a significant project with the formation of Hole in the Wall Education Limited (HiWEL), a cooperative effort between NIIT and the International Finance Corporation, employed in some 300 'learning stations', covering some 300,000 children in India and several African countries.

Professor Mitra, Chief Scientist at NIIT, is credited with proposing and initiating the Hole-in-the-Wall programme.

The Experiment
When Professor Mitra met British Science Fiction writer Arthur C. Clarke, the writer told him that the primary education should be self-organized, it should be achieved by a student without teacher from his surroundings. Then from 1982 Professor Mitra were thinking by himself how it could be. Then after a long time on 26 January 1999, Professor Mitra's team carved a "hole in the wall" that separated the NIIT premises from the adjoining slum in Kalkaji, New Delhi. Through this hole, a freely accessible computer with touch pad and internet connection was put up for use. Some hours later some little boys noticed it and try to use it randomly. This computer proved to be popular among the slum children. With no prior experience, the children learned to use the computer on their own. This prompted Mitra to propose the following hypothesis: The acquisition of basic computing skills by any set of children can be achieved through incidental learning provided the learners are given access to a suitable computing facility, with entertaining and motivating content and some minimal (human) guidance.

Mitra has summarised the results of his experiment as follows. Given free and public access to computers and the Internet group of children can
•   Become computer literate on their own, that is, they can learn to use computers and the Internet for most of the tasks done by lay users.
•   Teach themselves enough English to use email, chat and search engines.
•   Learn to search the Internet for answers to questions in a few months time.
•   Improve their English pronunciation on their own.
•   Improve their mathematics and science scores in school.
•   Answer examination questions several years ahead of time.
•   Change their social interaction skills and value systems.
•   Form independent opinions and detect indoctrination.

Nowadays, not only India but also in South Africa, Uganda, Rwanda, Mozambique, Zambia, Swaziland, Botswana, Nigeria and Cambodia, they run this kind of self-exploration IT education without any assistant and the slum children really do very nice. It’s like a discovery and learning system. HiWEL along with NIIT and IFC of United Nations are doing this project in around 600 Playground Learning Stations(PLS).

The Oscar win movie Slumdog Millionaire was inspired by this project which is written in a book “Q & A” by Dr. Sugata.

Here the TED video where Dr. Sugata explains his awesome idea on minimal invasive eduction for future,

Another video on this topic,

A light-emitting diode (LED) is a two-lead semiconductor light source. It is a basic pn-junction diode, which emits light when activated. When a biasing voltage is applied to the leads, electrons are able to recombine with electron holes within the device, releasing energy in the form of photons. This effect is called electroluminescence, and the color of the light (corresponding to the energy of the photon) is determined by the energy band gap of the semiconductor.

An LED is often small in area (less than 1 mm2) and integrated optical components may be used to shape its radiation pattern.
Appearing as practical electronic components in 1962, the earliest LEDs emitted low-intensity infrared light. Infrared LEDs are still frequently used as transmitting elements in remote-control circuits, such as those in remote controls for a wide variety of consumer electronics. The first visible-light LEDs were also of low intensity, and limited to red. Modern LEDs are available across the visible, ultraviolet, and infrared wavelengths, with very high brightness.

Early LEDs were often used as indicator lamps for electronic devices, replacing small incandescent bulbs. They were soon packaged into numeric readouts in the form of seven-segment displays, and were commonly seen in digital clocks.

Recent developments in LEDs permit them to be used in environmental and task lighting. LEDs have many advantages over incandescent light sources including lower energy consumption, longer lifetime, improved physical robustness, smaller size, and faster switching. Light-emitting diodes are now used in applications as diverse as aviation lighting, automotive headlamps, advertising, general lighting, traffic signals, and camera flashes. However, LEDs powerful enough for room lighting are still relatively expensive, and require more precise current and heat management than compact fluorescent lamp sources of comparable output.

The blue and white LED

The first high-brightness blue LED was demonstrated by Shuji Nakamura of Nichia Corporation in 1994 and was based on InGaN Its development built on critical developments in GaN nucleation on sapphire substrates and the demonstration of p-type doping of GaN, developed by Isamu Akasaki and Hiroshi Amano in Nagoya. In 1995, Alberto Barbieri at the Cardiff University Laboratory (GB) investigated the efficiency and reliability of high-brightness LEDs and demonstrated a "transparent contact" LED using indium tin oxide (ITO) on (AlGaInP/GaAs). The existence of blue LEDs and high-efficiency LEDs quickly led to the development of the first white LED, which employed a Y3Al5O12:Ce, or "YAG", phosphor coating to mix down-converted yellow light with blue to produce light that appears white. Nakamura was awarded the 2006 Millennium Technology Prize for his invention. Akasaki, Amano, and Nakamura were awarded the 2014 Nobel prize in physics for the invention of efficient blue LED On October 7, 2014, the Nobel Prize in Physics was awarded to Isamu Akasaki, Hiroshi Amano and Shuji Nakamura for "the invention of efficient blue light-emitting diodes which has enabled bright and energy-saving white light sources" or, less formally, LED lamps.
The development of LED technology has caused their efficiency and light output to rise exponentially, with a doubling occurring approximately every 36 months since the 1960s, in a way similar to Moore's law. This trend is generally attributed to the parallel development of other semiconductor technologies and advances in optics and material science, and has been called Haitz's law after Dr. Roland Haitz.
In 2000  and 2002, processes for growing gallium nitride (GaN) LEDs on silicon were successfully demonstrated. In January 2012, Osram demonstrated high-power InGaN LEDs grown on silicon substrates commercially. It has been speculated that the use of six-inch silicon wafers instead of two-inch sapphire wafers and epitaxy manufacturing processes could reduce production costs by up to 90%.

Why blue in particular?

Well, blue was the last -- and most difficult -- advance required to create white LED light. And with white LED light, companies are able to create smartphone and computer screens, as well as light bulbs that last longer and use less electricity than any bulb invented before. At the time, scientists developed LEDs that emitted everything from infrared light to green light… but they couldn't quite get to blue. That required chemicals, including carefully-created crystals, that they weren't yet able to make in the lab.

Once they did figure it out, however, the results were remarkable. A modern white LED lightblub converts more than 50 percent of the electricity it uses into light. Compare that to the 4 percent conversion rate for incandescent bulbs, and you have one efficient bulb. Besides saving money and electricity for all users, white LEDs' efficiency makes them appealing for getting lighting to folks living in regions without electricity supply. A solar installation can charge an LED lamp to last a long time, allowing kids to do homework at night and small businesses to continue working after dark.

A modern white LED light bulb converts more than 50 percent of the electricity it uses into light. Compare that to the 4 percent conversion rate for incandescent bulbs.

LEDs also last up to 100,000 hours, compared to 10,000 hours for fluorescent lights and 1,000 hours for incandescent bulbs. Switching more houses and buildings over to LEDs could significantly reduce the world's electricity and materials consumption for lighting.

A white LED light is easy to make from a blue one. Engineers use a blue LED to excite some kind of fluorescent chemical in the bulb. That converts the blue light to white light.


Telecom Forum / Monte Carlo Simulation: History and Application Example
« on: October 11, 2014, 01:24:25 PM »
Monte Carlo methods (or Monte Carlo experiments) are a broad class of computational algorithms that rely on repeated random sampling to obtain numerical results; typically one runs simulations many times over in order to obtain the distribution of an unknown probabilistic entity. The name comes from the resemblance of the technique to the act of playing and recording results in a real gambling casino. They are often used in physical and mathematical problems and are most useful when it is difficult or impossible to obtain a closed-form expression, or unfeasible to apply a deterministic algorithm. Monte Carlo methods are mainly used in three distinct problem classes: optimization, numerical integration and generation of draws from a probability distribution.

The modern version of the Monte Carlo method was invented in the late 1940s by Stanislaw Ulam, while he was working on nuclear weapons projects at the Los Alamos National Laboratory. It was named by Nicholas Metropolis, after the Monte Carlo Casino, where Ulam's uncle often gambled. Immediately after Ulam's breakthrough, John von Neumann understood its importance and programmed the ENIAC computer to carry out Monte Carlo calculations.

Monte Carlo methods are widely used in engineering for sensitivity analysis and quantitative probabilistic analysis in process design. The need arises from the interactive, co-linear and non-linear behavior of typical process simulations. For example,

In telecommunications, when planning a wireless network, design must be proved to work for a wide variety of scenarios that depend mainly on the number of users, their locations and the services they want to use. Monte Carlo methods are typically used to generate these users and their states. The network performance is then evaluated and, if results are not satisfactory, the network design goes through an optimization process.

Monte Carlo Example for BER in BPSK System:


Telecom Forum / Digital Logic Circuit Design By Proteus
« on: June 01, 2014, 07:50:29 PM »
Prepared By

Md. Sihab Talukdar

Supervised By

Mst. Najnin Sultana

Proteus is one of the most famous simulators. It can be used to simulate almost every circuit on electrical fields. It is easy to use because of the GUI interface that is very similar to the real Prototype board. Moreover, it can be used to design Print Circuit Board (PCB).

1.   Introduce students on using proteus software.
2.   Introduce how to run simulation of designed digital circuit.
3.   Understand how to applied digital logic equation to real hardware designs.

Tools and equipment specifications

             Proteus software.

Related Theory

Proteus has many features to generate both analogue and digital result. However, this lab will focus on only tools that will be used in digital schematic designs.

Figure 1: Example of Proteus software window.

Proteus that will be used in this lab is version 7.1, can be called from Start>>Program>>Proteus 7 Professional>>ISIS 7 professional.

Proteus tools:

Parts Browsing

Proteus has many models of electronic equipments such as logic gates, many kinds of switches and basic electronic devices.
These equipments can be founded by clicking on symbol of device  and then press "P"   . Then, a new window will pop up and wait for the part’s information as shown in the Figure 2 .

Figure 2 : Example of pick device page(1)

Finding Steps:
1.   Type information of the device such as “and gate” in the box 1.
2.   If some specific category is known, the device can narrow on focusing by selecting catalogue in the box 2.
3.   After the information is put, the list of the related devices will appear in the box 3, so that needed device can be choose here and then click “OK” button to confirm the selection as shown in Figure 3.

Figure 3: Example of picking device page(2)

Power Supply and input signal generator

All of the electrical circuits require power supplies. The power supplies for logic gates are represented in the digital system design on proteus because the schematic may be too complicated to understand for simulation section. Therefore, the power supplies will be needed as input power for a system. Moreover, all of the input generators, such as ac, dc, and pulse, are contained in this category and it will be shown when symbol of "AC"   are clicked.

In addition, “Ground” will not be contained in this groups, because it is not input signal but it is just a terminal junction. Therefore it will be grouped in the terminal category as shown in Figure 5 .

                 Figure 4                                                                    Figure 5

In addition, there is another input that usually be used in digital circuit designed system but it does not exist in real world as an equipment. It is called as “LOGIC STATE”. It can be found in picking part section (typing “logicstate” and pick it.)

Figure 6: Logic state

How to do the simulation?

Placing Equipments

Selecting all devices needed to be placed on the circuit sheet (Grey sheet) and wiring it, can be done by following these steps:

1.   Click on  "input button" and select a first device that will be placed.
2.   Place mouse to wherever the device is preferred to be placed, and then click the left button of the mouse. The device will be placed. If it is needed to be moved, Click the right button of the mouse on the device symbol to select the part and then hold the left button of the mouse and move the symbol to wherever it is needed to be placed.

Figure 7: Placing the parts

3.   To wire devices together, click at the source pin of the device and then move mouse cursor to the destination pin of the device. In this step the pink line will be appeared and it will be the wire of the circuit after clicking mouse on the destination pin of the circuit (as shown in figure 8 ).

Figure 8:Wiring devices together

4.   After wiring all devices and all inputs together, the simulation is ready to be run by clicking on "play button"  to run and "stop button"  to stop.

Actually, the digital result on proteus can be seen in small square at the pin of the equipments and the state will be shown in 4 colors (red = logic “1”, Blue = logic ”0”, Grey = Unreadable logic and Yellow = Logic congestion).

Class Example
Connect the following circuit on PROTEUS and then simulate it; after that find the truth table using PROTEUS program, also find the truth table manually and then compare the two results together:

                                       Figure: Circuit

a)   Manually the truth table will be as the following:

                                       Figure: Table

A   B   C   G
0   0   0   1
0   0   1   0
0   1   0   0
0   1   1   1
1   0   0   1
1   0   1   0
1   1   0   0
1   1   1   0

b)   Using PROTEUS the truth table will be as the following:

                                      Figure 9

c)   We note that the results are identical for both the manual and PROTEUS.

                                     Figure 10

Class Example

Follow the procedure used in the previous example, solve the following example, and then show the result to your Lab Instructor.

                                     Figure 11

এল.ই.ডি স্ট্যাম্পঃ
২০১৪ সালে বাংলাদেশে অনুষ্ঠিত টি-টোয়েন্টি বিশ্বকাপে প্রথমবারের মতো LED স্ট্যাম্প ব্যবহৃত হয়েছে। আলোর স্ট্যাম্প নামে পরিচিতি পাওয়া এই স্ট্যাম্পের অফিসিয়াল নাম ‘জিং (Zing)। ম্যাচ প্রতি ছয়টি স্ট্যাম্প বাবদ আইসিসি’র খরচ হয় ৪০ হাজার ডলার, যা বাংলাদেশি মুদ্রায় প্রায় ৩১ লাখ টাকা। আর স্ট্যাম্পের প্রতিটি বেলের পিছনে খরচ পড়ে সাড়ে আটশো ডলার। ব্রন্টে একারম্যান নামক একজন অস্ট্রেলিয়ান ভদ্রলোক এ স্ট্যাম্পের উদ্ভাবক। ছোঁয়া পেলেই উজ্জ্বল লাল আলোতে উদ্ভাসসিত হয় স্ট্যাম্প আর বেল্গুলো। এ কাজে এমন জোরালো একটি রেডিও সিগন্যাল ব্যবহার করা হয়, ছোঁয়া লাগলে জ্বলে ওঠার সংকেত পাঠাতে যার ব্যয় হয় ১ সেকেন্ডের ১ হাজার ভাগের ১ ভাগ সময় মাত্র। তারহীন যোগাযোগের এবং সলিড স্টেট পদার্থবিজ্ঞানের এটি একটি অভূতপূর্ব ব্যবহার।

স্পাইডার ক্যামেরাঃ
২০১৪ সালের টি-টোয়েন্টি বিশ্বকাপে যেসব অত্যাধুনিক প্রযুক্তি ব্যবহার করা হয় তার মধ্যে উল্লেখযোগ্য ছিল ‘স্পাইডার’ নামের বিশেষ এক ক্যামেরা। অদৃশ্য মিহি সুতার তার বেয়ে এ ক্যামেরা ঘুরে বেড়ায় মাঠজুড়ে। কাছ থেকে তুলে আনে মাঠের তারকাদের ঘনিষ্ট অভিব্যক্তি।

শিক্ষাক্ষেত্রে নিরব একটা বিপ্লব ঘটে গেছে। খুব ধীরগতিতে অনেক বছর ধরে চললেও গত কয়েকবছরে বেশ একটা বড় পরিবর্তন আমার চোখে পড়লো। ২০১২তে দেশে আসার পর থেকে এ পর্যন্ত বিভিন্ন বিশ্ববিদ্যালয়ের আয়োজিত বেশ কয়েকটি কনফারেন্সই আমার চোখে পড়লো। বাংলাদেশের জন্য এটা একটা নতুন ইতিবাচক সাংস্কৃতিক পরিবর্তন। টারশিয়ারী শিক্ষা, গ্রীন টেকনোলজি, নবায়নযোগ্য শক্তি, পরিবেশ উন্নয়নসহ তথ্য প্রযুক্তির নানা ক্ষেত্র যেমন কম্পিউওটার ভিশন, কমিউনিকেশান, অ্যান্টেনা প্রযুক্তিসহ বিভিন্ন বিষয়ের উপর নানান গবেষণাপত্র প্রকাশিত হয়েছে, উপস্থাপন করা হচ্ছে এসব কনফারেন্সে, যা বিদেশের মাটিতেই হরহামেশা দেখা যেত। আমাদের ছাত্রবেলায় আন্তর্জাতিক পর্যায়ে কেবল আইসিসিআইটি দেখেই আমরা সন্তুষ্ট ছিলাম। এরপর আমার ভার্সিটি থেকে একটা জাতীয় পর্যায়ের কনফারেন্স করতেই ম্যালা কসরত করতে হয়েছিল। কিন্তু গত দেড় বছরে পাঁচ সাতটা কনফারেন্স হয়ে যেতে দেখলাম, ঢাবিতে, রাবিতে, বুয়েটে, কুয়েটে, ডেফোডিল-এ রূপসী হোটেলেও কেউ কেউ আয়োজন করছেন। এসব কনফারেন্স বিভিন্ন ফলিত বিষয়ের উপরে হলেও পদার্থবিজ্ঞানের মতো মৌলিক বিষয়েরও কনফারেন্স হচ্ছে, হচ্ছে গণিতের উপর কনফারেন্স, হচ্ছে ফটোনিক্সের উপর কনফারেন্স। আর একেকটি কনফারেন্স মানেই অভিজ্ঞ বিশ্বসেরা বিজ্ঞানীদের সাথে, প্রফেসরদের সাথে ক্ষুদে অনভিজ্ঞ বিশ্ববিদ্যালয়ের ছাত্রপর্যায়ের বিজ্ঞানীদের মিলনমেলা। এর পাশাপাশি থাকছে নানান প্রজেক্ট প্রদর্শনী, ওয়ার্কশপের আয়োজন। ছাত্রদের মাঝে বেশ উৎসাহ তৈরী হচ্ছে নতুন নতুন গবেষণা করে সেটিকে প্রকাশ করার। শিক্ষকেরাও নিজেদের গবেষণা ক্যারিয়ারকে উন্নত করতে চেষ্টা করেন নিজের সুপারভাইজড করা কোন থিসিসের কাজকে বা নিজের ব্যক্তিগত গবেষণা এসব কনফারেন্সে প্রকাশ করতে। একেকটি কনফারেন্সের আয়োজনে আয়োজক বিশ্ববিদ্যালয়ের শিক্ষকদের এবং ছাত্রদের থাকে অক্লান্ত পরিশ্রম। যাদের গবেষণা প্রকাশিত হয় তাদেরও থাকে অক্লান্ত পরিশ্রম। সবমিলিয়েই একট চমৎকার কনফারেন্স মূর্ত হয়ে উঠে। সত্যিকার অর্থেই বাংলাদেশে সেরকম একটি বুদ্ধিবৃত্তিক নিরব বিপ্লব সাধিত হয়েছে। এ বছরের ডিসেম্বর পর্যন্ত তথ্যপ্রযুক্তির নানাবিষয়ের উপর বুয়েটের এবং ডেফোডিল-এর আয়োজিত আইসিইসিই ২০১৪ এবং আইসিসিআইটি ২০১৪, আছে পরিবেশবিষয়ক সবুজ টেকনোলজি অর্থাৎ নবায়নযোগ্য শক্তির উপর কনফারেন্সের। এসব কনফারেন্সে যে কেউই অংশ নিতে পারবেন, তবে প্রকাশিত হবে মৌলিক একাডেমিক গবেষণা আর রেজিস্ট্রেশন করলে পাবেন কনফারেন্স-এর প্রসিডিংসসহ কিছু উপহার এবং স্পেশাল কনফারেন্স ডিনার (বাংকুয়েট)সহ তিনবেলা খাবারে বাড়তি সুবিধা।

এধরণের কনফারেন্স যত বেশি বেশি হবে ততই গবেষনার ক্ষেত্রে বাংলাদেশ এগিয়ে যাবে। সেদিন আর খুব বেশি দূরে নয়, যেদিন নেচার পত্রিকায় বাংলাদেশী বিজ্ঞানীদের বেশি বেশি গবেষণাপত্র প্রকাশিত হবে যার গবেষণা হবে কিনা বাংলাদেশের মাটিতেই, বাংলাদেশেরই কোন প্রসিদ্ধ গবেষণাগারে। কৃষিপ্রধান দেশ হিসেবে ধান, পাট, মৎস্য গবেষণাক্ষেত্রে এর সম্ভাবনা বেশি। উচ্চশিক্ষার্থে কোরিয়ায় অবস্থানকালীন দেখেছি তারা এতোদিন যাবত ব্যবহারিক গবেষণার দিকে বেশি জোর দিলেও অধুনা সেমিকন্ডাক্টর, ন্যানোইলেক্ট্রনিক্স, ফাইবার অপটিকস-এর উপর মৌলিক গবেষনা চালানোর চেষ্টা করছে নোবেল পাবার জন্যে। আর সেখানে একেকজন অধ্যাপককে ঈশ্বরের মতো পূজনীয় ভাবা হয়।

Telecom Forum / Software Defined Radio Technology -- Part 3
« on: May 08, 2014, 11:49:11 AM »
In this part, we would like to show the MATLAB Simulink Model for SDR,

Fig 1: Packet/payload formulation model

The access code is 72 bits and used to detect the presence of a packet. The header is 54 bits that contains information associated with the packet and the link control. The payload ranges from zero to a maximum of 2745 bits.

In packet access code, the preamble is a fixed zero-one pattern of 4 symbols used to detect edges of received data. It should be 1010 or 0101, the synchronization (SYNC) word is used for time synchronization, while the trailer is combination of 6-append-bits and 4-trailer-bits should be 1100101010 or 0011010101.

In payload encoding block the 136 bits are input from the source is overlapped by 8 bit payload
header which is protected by CRC -16-CCITT, the resulting 160 bits sent to the encoding block where the 2/3 forward error correction (FEC) is applied to produce a total of 240 encoded bits. The 10-bit header info isprotected by the 8 bit CRC which is then encoded by 1/3 FEC results in total of 54 bits.

The header information is then concatenated with the 72 bits access code and the 240 payload encoded bits resulting in completion of 366 bits packet.

Fig 2: Frequency hopping spread spectrum model

FCC regulations for FHSS devices requires devices to hop over at least 75 channels and limit the maximum bandwidth of each hopping channel to 1MHz. The hop selection kernel as shown in Fig. 2,
addresses a register containing the RF channel indices those refer to 79 RF channels ranging 2.402GHz - 2.480GHz. The inputs A to D determines the ordering within the segment, the inputs E and F determine the mapping onto the hop frequencies. The X input determines the phase in the 32-hop segment, whereas Y1and Y2select the time slots between master-to-slave and slave-to-master for time division duplex.

Fig 3: Packet modulation & transmission over USRP2 model

GFSK Modulation: FCC regulations for FHSS devices requires devices to hop over at least 75
channels and limit the maximum bandwidth of each hopping channel to 1MHz. The hop selection kernel as shown in Fig. 3, addresses a register containing the RF channel indices those refer to 79 RF channels ranging 2.402GHz - 2.480GHz. The inputs A to D determines the ordering within the segment, the inputs E and F determine the mapping onto the hop frequencies. The X input determines the phase in the 32-hop segment, whereas Y1and Y2select the time slots between
master-to-slave and slave-to-master for time division duplex.

According to FCC rule the system follows the modulation characteristics; the modulation index µis between 0.28 and 0.35, with a bandwidth-bit period product BT=0.5, for a symbol rate of 1 Ms/s, which corresponding to a data rate of 1 Mb/s, while the minimum frequency deviation is greater than 115 kHz.

Fig 4: Transmission spectrum view

In USRP2 interpolation and decimation is an integer value between 1 and 512. The interpolation and decimation rates, in combination with the sampling rate of the DAC/ADC, determine the data rate in Simulink. The sampling rate of the USRP2 device is 100 MHz, so an interpolation rate of 512
results in a Simulink sample time of 512/100e6.

1. Building Software-Defined Radios in MATLAB Simulink
– A Step Towards Cognitive Radios

Ahmad Ali Tabassam, Farhan Azmat Ali
Department of Information Technology (INTEC)
Gent University
9000 – Gent, Belgium

Sumit Kalsait, Muhammad Uzair Suleman
Business Unit Automation, Research & Development
Phoenix Contact Electronics GmbH
32657 – Lemgo, Germany

আমি আমার পিসি থেকে বেশ কিছু দরকারী ডকুমেন্ট ফাইল আমার ফোনে সেইভ করেছি, কিন্তু সেগুলো ইউএসবি কানেকশান ছাড়া  ফোনে খুঁজে পাই না, পড়তেও পারি না। দয়া করে কেউ কি বলবেন কিভাবে আমি ডকুমেন্ট ফাইল (এমএস ওয়ার্ডে লেখা) এন্ড্রয়েডে ওপেন করবো?

টেলিকমিউনিকেশান চ্যানেলঃ

ট্রান্সমিটার থেকে রিসিভারে এনালগ বা ডিজিটাল তরঙ্গ আকারে তথ্য পৌঁছাতে গেলে কিছু অবকাঠামোর প্রয়োজন পড়ে, হতে পারে সেটা ফিজিক্যাল মাধ্যম বা হতে পারে লজিক্যাল মাধ্যম, এটাকেই বলে চ্যানেল।
সাধারণত দুই ধরণের মাধ্যমের প্রয়োজন পড়ে। একটি হলো কেবল মাধ্যম, অপরটি তারহীন।

কেবল মাধ্যমের মধ্যে আছে,
১। প্যাঁচানো কেবল (Twisted Pair):
আমাদের প্রচলিত ল্যান্ডফোনে যে তার ব্যবহার করে এক্সচেঞ্জ থেকে বাসায় কানেকশান দেয়া হয় সেটিই এটি। গ্রাহামবেল এর আবিষ্কারক, ১৮৮১ সালে তিনি প্রথম টেলিফোন নেটওয়ার্ক তৈরী করেছিলেন এটি দিয়ে। এর মাধ্যমে তড়িতচুম্বক তরঙ্গ এর মাধ্যমে শব্দকে এক জায়গা থেকে আরেক জায়গায় পাঠানো হয়। দুই রকমের প্যাঁচানো কেবল আছে, একটি উন্মুক্ত(UTP), আরেকটি কভার দেয়া(STP)। উন্মুক্তটিতে নয়েজ যোগ হয় বেশি, তাই সিগন্যাল লস হয়। বর্তমানে ইন্টারনেট সংযোগ দেয়ার ক্ষেত্রেও এটি ব্যবহৃত হয়। বিশেষ করে স্বল্পদূরত্বের ল্যান কানেকশানে।

চিত্রঃ ১

কানেকশান দেয়ার ক্ষেত্রে বিভিন্ন ধরণের কালার কোড ব্যাবহার করা হয়। AT&T টেলিফোনের জন্য ২৫টি কালার কোড নির্ধারণ করেছে। সাধারণত সাদা/নীল, নীল/সাদা, সাদা/কমলা, কমলা/সাদা এসব কম্বিনেশান দেখা যায়।

 টুইস্টেড ক্যাবলের কানেক্টরের স্ট্যাটার্ড হলো আরজে - ৪৫। এই কানেক্টরের দুই ধরণের কানেকশান ক্যাটাগরীর মাধ্যমে পিসিতে ল্যান কার্ডে সংযুক্তি দেয়া হয় ১/ সরল কানেকশান, ২/ ক্রস কানেকশান।

চিত্রঃ ২

লেভেল ১ থেকে শুরু করে বিভিন্ন ক্যাটাগরীর প্যাঁচানো কেবল আছে। যেমন, ক্যাটাগরী ৭-এর ব্যান্ডউইথড হলো ১০০০ মেগাহার্জ এবং এটি টেলিফোন, ১০গিগাবেইস-টি ইথারনেট (ল্যান কানেকশান) এবং কেবলটিভির কানেকশানে ব্যবহৃত হয়। ছবিতে আমরা উন্মুক্ত ধরণের প্যাঁচানো কেবল দেখতে পাচ্ছি যেখানে চারটি কালার ব্যবহৃত হয়েছে। এই প্যাঁচানোর একটা প্রধান উদ্দেশ্য হলো তড়িতচুম্বক নয়েজের প্রভাব কমানো, যাতে করে মূল তথ্য সিগনালটি কম ক্ষতিগ্রস্থ হয়।

চিত্রঃ ৩

How to Design Digital Circuit and create output waveform using Quartus II (by using Schemetic Diagram)?

Prepared By: Md. Naimul Islam during the laboratory project of Digital Circuit II.

Supervised By: Mst. Najnin Sultana quartus ll launching icon ,then u will see a window like this      'Fig. 1'                                                                           
                                                                                                            ‘ new project wizard’

3. then u see another window named ‘introduction’. Then click next. 'Fig 2'
3. then u have to select your directory when u see this window like this 'Fig 3' your project like this type  name may anything ,depend on your choice 'Fig 4'

5. click ‘finish’  'Fig 5'
After that u will see a creating directory like this 
Click ‘yes’

6. now you see a name which you already selected by you  which on your left side on the window like this 'Fig 6'

7. click ‘file’ – ‘new’ . a little window will appear like this  'Fig 7'
Select ‘block diagram ‘

8. then a window like circuit board will appear like this 'Fig 8'
Select symbol of AND gate , 

'Fig 9'
This window will appear and double click the directory-primitives-logic from libraries then u see this    'Fig 10'

You will take your logic gates from here, and also take the input and output pin which also given below in ‘logic’ 'Fig 11'
Pins are like this   

You should rename the all inputs and output pins as a,b,c,d and y from there
How : first 1 click on the pin name, then double click there, and write .connect the pin and gates using ur mouse ,just click and hold from head to the gates tail like this 'Fig 12'
9. go to ‘assignments’ –click device and wait for this window 'Fig 13'

Need to select Device family type ‘MAX II’
Click one of them like 5M50ZM64C5 1.8v and click ok

10. save ur project 'Fig 14'

11.  go to processing – start compilation 'Fig 15'
And wait for this window

Its take few times, so be patient .
See!! This show successful
So your circuit connection is correct, if u see any error, then you should recheck ur connection again and compile again

12. select new – university program vwf -ok 'Fig 16'

13. 'Fig 17'
You will get this window

14. go to edit –set  end time- select 16 us

15. go to edit- grid size – select 1us

16. then u will see this 'Fig 18'

17. edit –insert –insert node or bus 'Fig 19'
Click node finder and you will see a window like this 'Fig 20'

If u don’t see any name on here, just click list

18. select all the nodes to your right side like this 'Fig 21'
Press ok

19. now u see 5 waveform but all are like same ,

20. edit-value-overwrite clock and for a select the period 2 'Fig 22'
For b=4
For c=8
For d=16

21. you will see the change 'Fig 23'

Save ur project as more as u can

22. click simulation-run simulation   then see the the final result 'Fig 24'

U r done!
 Thanks for seeing the procedure   :)

টেলিযোগাযোগের আরো কিছু প্রাথমিক বিষয় জানার পর আমরা চলে যাব অত্যাধুনিক টেলিযোগাযোগ প্রযুক্তিগুলো সম্বন্ধে অল্প বিস্তর জানতে। আরো জানবো এই টেলিযগাযোগের বিস্ময়কর সব আবিষ্কারের পিছনে কোন কোন সংস্থাগুলোর অবদান আছে।

অত্যাধুনিক টেলিযোগাযোগের বিষয়টিকে বলে ‘মোবাইল কম্পিউটিং’। নাম শুনেই বোঝা যাচ্ছে এটি মূলত তারহীন যোগাযোগের উন্নততর সংস্করণ। এর আওতায় পড়বে স্যাটেলাইট যোগাযোগ, মোবাইল প্রযুক্তির ২য়, ৩য়, ৪র্থ জেনারেশন, বিভিন্ন ট্রান্সমিশান মাধ্যমের প্রবেশাধিকার/ ব্যবহার নিয়ন্ত্রণ, ব্রডকাস্ট সিস্টেম, তারহীন ল্যান, মোবাইল নেটওয়ার্কের বিভিন্ন ধাপ, মবিলিটির জন্য প্রয়োজনীয় বিভিন্ন ব্যবস্থা। অর্থগোনাল মাল্টিপ্লেক্সিং(OFDM) , একাধিক এন্টেনা সিস্টেম (MIMO), সেলফ ওর্গানাইজিং নেটওয়ার্ক (SON), কগনিটিভ রেডিও (CR) এবং সফটওয়ার রেডিও (SR).

এছাড়াও রয়েছে একটু পুরোনো হলেও (প্রায় ৩০ বছরের) এখনো পর্যন্ত সবচেয়ে নির্ভরযোগ্য তার যোগাযোগ মাধ্যম অপটিক্যাল ফাইবার যোগাযোগ ও সাবমেরিন ক্যাবল।

থাকবে ডিজিটাল ভয়েস যোগাযোগ, সুইচিং এবং আইপিনির্ভর ভয়েস যোগাযোগ (ভিওআইপি)।

প্রায় ৬০ বছরের পুরোনো, কিন্তু এখনো অনেক কার্যকরী, অতিপরিচিত রাডার সিস্টেম। গত একমাসে মালয়েশিয়ার নিখোঁজ বিমান খুঁজে খুঁজে হয়রান কর্তৃপক্ষের অন্যতম নির্ভরযোগ্য তথ্যদাতা টেলিযন্ত্র!

এছাড়াও থাকবে বিভিন্ন ধরণের এনালগ এবং ডিজিটাল মডুলেশান, মাল্টিপ্লেক্সিং এবং কোডিং সিস্টেম।

ঐতিহ্য মানেই নিজস্বতা, আত্মপরিচয়! তাই আমরা পুরোনো আবিষ্কারগুলো যার উপর ভিত্তি করে দাঁড়িয়ে আছে আমাদের টেলিযোগাযোগ ব্যবস্থা, সেগুলো সম্বন্ধেও জেনে নিব সবার শেষে।

গ্রাহাম বেলের টেলিফোন আবিষ্কারের পর যে কয়জন ফোন ব্যবহার করতেন তারা সবাই সবার সাথে সরাসরি তার দিয়ে কানেকটেড ছিলেন। কিন্তু ধীরে ধীরে ব্যবহারকারীর সংখ্যা বাড়তে থাকায় প্রয়োজন পড়লো সুইচিং-এর। ১৮৯৭ সালে এ।বি। স্ট্রাউজার প্রথম ইলেক্ট্রো মেকানিক্যাল সুইচ আবিষ্কার করলেন অনেক বেশি ব্যবহারীকে তুলনামূলকভাবে কম খরচে এবং কম জটিলতায় টেলিফোন কানেকশান দিতে। আমেরিকার মিসৌরিতে কানসাস নগরীতে প্রথম এই সুইচ স্থাপন করা হয়। এই সুইচের বিস্তারিত বিবরণ আমরা পরে জানাবো।

এরপর ১৯০৪-০৬ সালে বিজ্ঞানী ফ্লেমিং এবং লি ডি ফরেস্ট এর হাত ধরে অর্ধপরিবাহী যন্ত্র ভ্যাকুয়াম টিউব ডায়োড এবং ট্রায়োড আবিষ্কারের পর ইলেকট্রনিক সুইচের আগমন ঘটলো। এরই সাথে তারবিহীন টেলিযোগাযোগ ব্যবস্থারও গোড়াপত্তন হলো।

টেলিযোগাযোগের মূল কথা হলো আমাদের কথাকে বা চিঠিকে অনেক দূর পৌঁছে দেয়া যেখানে আমাদের হেঁটে পৌঁছাতে গেলে অনেক সময় লেগে যেত। এদিকে আমাদের শব্দেরও কম্পাংক কম, তাই শুধু তার পক্ষে অনেক দূর যাওয়া সম্ভব হয় না।

এজন্যে টেলিযোগাযোগের মূল যে বিষয়টি সেটি হলো আমাদের কথাগুলোকে বা লেখা চিঠিটাকে (message) প্রথম প্রচলিত মাধ্যম থেকে ইলেক্ট্রিক্যাল তরঙ্গ-এ রূপান্তর করা হয়। তারপর তাকে আরেকটি উচ্চতর কম্পাংকের (carrier) সাথে মিলিয়ে ট্রান্সমিটার দিয়ে দূরবর্তী স্থানে পাঠানো হয়। এ পদ্ধতিকে বলে ‘মডুলেশান’ (modulation)। তরঙ্গটি যে পথ দিয়ে ভ্রমণ করে তাকে বলে ‘চ্যানেল’ (channel)। এটি তারমাধ্যমও হতে পারে, আবার তারহীন মাধ্যমও হতে পারে। এরপর রিসিভার অ্যান্টেনার মাধ্যমে উচ্চ তরঙ্গটি গ্রহণ করে তাকে ‘ডিমডুলেশান’ (demodulation) এর মাধ্যমে বাদ দেয়া হয় এবং মূল ম্যাসেজ তরঙ্গ বা আমাদের কথাকে বা পাঠানো চিঠিটিকে পুনোরুদ্ধার করা হয়। এছাড়াও পথ দিয়ে যাবার সময়ে চ্যানেলের ভিতরে নানারকম অনাকাংখিত ব্যাপার ঘটতে পারে, বিভিন্ন রকম অপ্রত্যাশিত তরঙ্গ (noise) যুক্ত হয়ে যেতে পারে আমাদের মূল ম্যাসেজের সাথে, এতে করে আমাদের ম্যাসেজ তরঙ্গটির তথ্যের পরিবর্তন ঘটে যেতে পারে, বিভিন্ন রকম ভুল হতে পারে, সেগুলোকে দূর করতে ট্রান্সমিটার পার্শ্বে আগে থেকে এক ধরণের সতর্কতা অবলম্বন করা হয়, যাকে বলে ‘এনকোডিং’ (Encoding)। এটা মডুলেশানের আগেই করা হয় এবং মূলত ডিজিটাল টেলিযোগাযোগে এ কাজটি করা হয়। এরই বিপরীত কাজটি করা হয় রিসিভার প্রান্তে, ‘ডিকোডিং’ (Decoding)।

আপনারা, এই টেলিযোগাযোগে মূল বিষয়টিকে তুলনা করতে পারেন আমাদের মনুষ্য যোগাযোগ ব্যবস্থার মাধ্যমে। আমরা যদি দূরবর্তী কোন জায়গায় ভ্রমণ করতে যেতে চাই, পায়ে হেঁটে গেলে অনেকদিন সময় লাগে (গতি কম বিধায়) এবং আমরা খুব অল্পতেই ক্লান্ত হয়ে পারি (শক্তি কম বিধায়)। এখন যদি আমরা সেই জায়গায় রিকশা বা প্রাইভেট কারে বা বাসে বা জাহাজে বা প্লেনে যাই, তাহলে আমরা পরিবহন অনুযায়ী অনেক দ্রুত পৌঁছাতে পারবো, সেগুলোর গতি অবশ্যই বেশি হবে, সেসব যানবাহনের জন্য জ্বালানীর প্রয়োজন পড়বে, যেটি যত দ্রুতগতিসম্পন্ন যান, তার তত বেশি জ্বালানীর প্রয়োজন, এবং সেখানে খরচও বেশি। এই বাস্তবজীবনের উদাহরণের সাথে মেলাতে গেলে আমরা হলাম ‘ম্যাসেজ’, যানবাহন হলো ‘উচ্চ তরঙ্গ’, আমাদের যানবাহনে আরোহণ করাটা হলো ‘মডুলেশান’, আবার গন্তব্যে পৌঁছে যান থেকে নেমে যাওয়া হলো ‘ডিমডুলেশান’, আমাদের পাসপোর্ট বা টিকেট হলো এক ধরণের ‘এনকোডিং’ বা নিরাপত্তা ব্যবস্থা।

প্রিয় পাঠক, আপনাদের জন্য একটি ছোট্ট ধাঁধা! বলুন তো, 'হ্যালো!’ শব্দটা এসেছে কোথা থেকে?

বিজ্ঞানী গ্রাহাম বেল ১৮৭৫ সালে প্রথম টেলিফোন আবিষ্কার করেন যার মাধ্যমে তিনি প্রথম শব্দকে ইলেকট্রিক্যাল তরঙ্গের মাধ্যমে দূরে প্রেরণ করতে সক্ষম হন। এর আগে মোর্স কোড ছিল শুধু প্রতীক, ডট এবং ড্যাস। গ্রাহাম বেল শব্দ এবং সুরের টোন এবং হারমোনিকস সম্বন্ধে বেশ গভীর জ্ঞান রাখতেন। তাই তার পক্ষে সহজ হয়েছে শব্দকে (acoustic signal) ইলেকট্রিক্যাল তরঙ্গে রূপান্তর করতে। এই আবিষ্কারে তাঁকে সাহায্য করেছিলেন মি. ওয়াটসন।

টেলিফোনের মাধ্যমে প্রথম পাঠানো শব্দঃ টং (Twang)

আর প্রথম পাঠানো বাক্যঃ মিঃ ওয়াটসন, এদিকে আসো, আমি তোমাকে দেখতে চাই।

মজার তথ্য হলো গ্রাহাম বেলের প্রেমিকার নাম হলো ‘হ্যালো’! এটি আমি জেনেছি মিরপুর ১০ নম্বরে গণজাগরণের মঞ্চের এক বক্তার কাছ থেকে।

বেলের এই টেলিফোন আবিষ্কারের পেছনে অর্থায়ন করেছেন উনার হবু শ্বশুর, কারণ তিনি তখন ৩০ বছর ধরে চলতে থাকা টেলিগ্রাফের মনোপলি বিজনেস ভাংতে চেয়েছেন।

আমেরিকার বিখ্যাত ‘বেল টেলিফোন ল্যাবরেটরী’ এই অবিস্মরণীয় বিজ্ঞানীর নামেই, যেখানে অনেক অনেক বিখ্যাত আবিষ্কারের মধ্যে রয়েছে বিস্ময়কর ‘অপটিক্যাল ফাইবার’। আমাদের প্রথিতযশা বিজ্ঞানী ডঃ জাফর ইকবাল স্যার এই ল্যাবেই কাজ করতেন, অপটিক্যাল ফাইবারের উপর উনারও কিছু প্যাটেন্ট আছে যতদূর জানি।

প্রথমেই আসা যাক আবিষ্কারের ইতিহাসে,

১। ১৮৩৭ সালে প্রথম টেলিগ্রাফ আবিষ্কারের মাধ্যমেই শুরু হয় ইলেক্ট্রনিক যোগাযোগের যাত্রা। আর তখন থেকেই পায়রারা অবসরে যেতে লাগলো। আর পায়রাদের অবসরে পাঠানোর মতো বৃহৎ কর্মটি সাধন করলেন বিজ্ঞানী স্যামুয়েল মর্স।

২। বিজ্ঞানী মর্স ১৮৪৪ সালে প্রথম টেলিগ্রাফ পাঠাতে সক্ষম হন। সেটি তিনি পাঠিয়েছিলেন ওয়াশিংটন ডিসি এবং বাল্টিমোরের মধ্যে। তাঁকে সম্মান জানিয়ে সেই ইলেক্ট্রনিক কোডের নাম রাখা হলো ‘মর্স কোড’।

৩। ইলেকট্রনিক যোগাযোগের ক্ষেত্রে সবচেয়ে খটমটে এবং সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ চারটি সূত্র আবিষ্কার করেন বিজ্ঞানী ম্যাক্সওয়েল এর কয়েক বছর পরেই, ১৮৬৪ সালে। আর তিনিই প্রথম অদৃশ্য রেডিও তরঙ্গ এর ধারণা পোষণ করেছিলেন।

৪। মাত্র তের বছর পরেই ১৮৯৪ সালে বিজ্ঞানী হার্জ পরীক্ষামূলকভাবে রেডিও তরঙ্গ প্রমাণ করেই ফেললেন। আর তারই নামানুসারে ফ্রিকুয়েন্সী বা কম্পাংকের একক হলো হার্জ।

Pages: 1 [2] 3 4 5