الـ DSP في الاتصالات
كل packet Wi-Fi، وكل frame 5G — بيتفك بسلسلة من خوارزميات الـ DSP شغّالة بمليارات العمليات في الثانية جوه chip أصغر من ضفر صباعك.
الـ OFDM: قنوات ضيقة كتير
قسّم الـ bandwidth لمئات الـ subcarriers الضيقة. كل واحد بيشوف قناة flat — مش محتاج equalization filter، مجرد قسمة مركّبة واحدة.
الـ IDFT هو الـ transmitter
الـ OFDM symbol في الـ time domain هو حرفيًا الـ inverse DFT للـ symbol vector في الـ frequency domain — بيتحسب بكفاءة O(N log N) بالـ IFFT.
الـ cyclic prefix
انسخ آخر L sample للبداية. ده بيحوّل الـ linear convolution بتاع القناة لـ circular convolution، وده diagonal في الـ DFT domain.
- بيشيل الـ intersymbol interference (ISI) اللي جاي من الـ multipath
- طول الـ cyclic prefix ≥ الـ delay spread بتاع القناة (عادةً 16–160 sample)
- التمن: bandwidth ضايع — الـ cyclic prefix مبيشيلش بيانات جديدة
- بيحوّل القناة لمجموعة channels مستقلة، واحدة لكل subcarrier
قفل الـ timing والـ frequency
الـ pilot subcarriers
- الـ pilot symbols: symbols معروفة بتتحط في أماكن subcarriers ثابتة
- القناة عند الـ pilot = المستقبَل ÷ المعروف ← H̃[k] عند frequencies الـ pilots
- interpolation بين الـ pilots عشان تاخد Ĥ[k] لكل الـ subcarriers بتاعة البيانات
- تتبّع تغيّرات القناة على الزمن بالـ least squares أو Wiener filter
- مقايضة الـ overhead: pilots أكتر = تقدير أحسن بس throughput بيانات أقل
قسمة واحدة لكل subcarrier
ZF: القسمة على Ĥ[k]. بسيطة بس بتكبّر الـ noise في الـ subcarriers اللي عليها fading.
MMSE: بيضيف noise regularization — مثالي لما الـ SNR يبقى معروف.
الـ FEC decoding
سلسلة استقبال OFDM
- الـ ADC — الـ digitizing بالـ Nyquist rate
- الـ synchronization — preamble correlation، تصحيح الـ CFO
- شيل الـ cyclic prefix — حذف الـ cyclic prefix
- الـ FFT — رجوع الـ subcarriers في الـ frequency domain
- الـ channel equalization — قسمة مركّبة لكل subcarrier
- الـ FEC decoding — soft LLR decoding لـ bits
الـ machine learning بيقابل الـ signal processing
signal classifiers بالـ neural networks، والـ learned filters، والطرق المبنية على البيانات بتروح لحد فين — وفين لسه متقدرش تحل محل الـ signal processing الكلاسيكي.