T E L KO M N I KA  T e lec om m u n icat ion ,   Com p u t i n g,   E lec t r on ics   an d   Cont r ol   Vol.   18 ,   No.   3 ,  J une   2020 ,   pp .   1158 ~ 1168   I S S N:  1693 - 6930,   a c c r e dit e d  F ir s t  G r a de   b y  Ke me nr is tekdikti ,   De c r e e   No:   21/E /KP T /2018   DO I :  10. 12928/ T E L KO M NI KA . v18i3. 14172     1158       Jou r n al  h omepage :  ht tp: // jour nal. uad . ac . id/ index . php/T E L K OM N I K A   Pe r f o r m a n c e  an al ysi s of  i m ag e  t r a n sm is si on  w it h     var io u s c h an n e l  c o n d i t io n s/ m od u la t io n   t e c h n iq u e s       M ar wa  Jalee l  M oh s in 1 ,   Was an   Kad h im   S aad 2 ,   B as h ar   J.   Ham z a 3 ,   Wah e b   A .   Jab b ar 4   1, 2, 3 E n g i n eeri n g   T ec h n i cal   C o l l eg e - N aj af ,  Al - Fu ra t   Al - A w s a t   T ech n i ca l   U n i v ers i t y ,  Iraq   4 Facu l t y   o f  E l ec t ri ca l   &  E l ec t ro n i c  E n g i n eeri n g   T ec h n o l o g y ,   U n i v er s i t i   Mal a y s i a  Pah a n g ,  Mal a y s i a   4 IBM  Cen t re  o f  E x cel l en ce,   U n i v ers i t y   Mal a y s i a  Pah a n g ,   Mal ay s i a       Ar t icle   I n f o     AB S T RA CT   A r ti c le  h is tor y :   R e c e ived  S e p   21,   2019   R e vis e d  J a n  18 ,   2020  A c c e pted  F e b  7 ,   2020     T h i s   p ap er   i n v e s t i g a t es   t h e   i m p act   o f  d i ffere n t   m o d u l at i o n   t ech n i q u e s   f o r   d i g i t al   co mm u n i cat i o n   s y s t ems   t h at   em p l o y   q u a d rat u r e  p h as e  s h i ft   k e y i n g   (Q PSK )  a n d   q u a d rat u re  amp l i t u d e  mo d u l at i o n   (1 6 - Q A M  an d   6 4 - Q A M)  t o   t ran s mi t   i mag e s   o v er  A W G N   an d   Ra y l e i g h   fad i n g   ch a n n e l s   fo r  t h e  ce l l u l ar   mo b i l e  n e t w o rk s .   In   t h e  fu rt h er  s t ep s ,   w i e n er  an d   me d i a n   fi l t ers   h as   b ee n   ad o p t e d   t o   t h e  s i m u l a t i o n   are  u s ed   a t   t h e  recei v er  s i d e  t o   remo v e  t h e  i m p u l s i v e   n o i s e  p re s en t   i n   t h e  recei v e d   i ma g e.   T h i s   w o rk   i s   p er fo rmed   t o   ev al u at e     t h e  t ra n s m i s s i o n   o f  t w o   d i men s i o n a l   (2 D )  g ray - s cal e  a n d   co l o r - s cal e  (RG B)   i mag e s   w i t h   d i fferen t   v al u es   fr o m  s i g n a l   t o   n o i s e  rat i o s   (S N R),   s u ch   a s ;     (5 ,   1 0   an d   1 5 )  d B  o v er  d i fferen t   ch an n el s .   T h e  co rrect   co n c l u s i o n s   are  mad e  b y   co m p ar i n g   man y   o f  t h e  o b s er v e d   Ma t l a b   s i mu l at i o n   res u l t s .   T h i s   w as   carri ed   o u t   t h r o u g h   t h e  r es u l t s   t h a t   meas u re  t h e  q u a l i t y   o f  rec ei v ed   i mag e,   w h i ch   i s   an al y zes   i n   t erm s   o f  SN Ri ma g e  p ea k   s i g n a l   t o   n o i s e  rat i o   (PSN R)  an d   mean   s q u are  erro r  (MSE ).   K e y w o r d s :   AW GN   Gr a y - s c a l e   a nd  c olor - s c a le  ( R GB )   im a ge s   M e a n  s qua r e   e r r or   ( M S E )   P e a k  s ignal  to  nois e   r a ti o   ( P S NR )     R a yleigh  f a ding  c ha nne l   Th i s   i s   a n   o p en   a c ces s   a r t i c l e  u n d e r   t h e  CC  B Y - SA   l i ce n s e .     C or r e s pon din g  A u th or :   W a he b  A.   J a bba r ,   F a c ult y  of   E lec tr ica l  &   E lec tr onic  E ng inee r ing  T e c hnology,     Unive r s it i  M a lays ia  P a ha ng  ( UM P ) ,     26600,   P e ka n,   P a ha ng,   M a lays ia .   E mail:   1 mar wa . jale e l@atu. e du. iq ,  2 wa s - s a a d@a tu. e du. iq,   3 c oj . ba s h@a tu. e du. iq ,  4 wa he b@ie e e . or g       1.   I NT RODU C T I ON   W ir e les s   c ha nne l s   a r e   e xtr e mely  r a ndom  a nd  ti me - va r ying,   whic h  pr opa ga tes   a c r os s   mul ti ple  pa ths ,   whe r e   it   is   unli ke   f ixed  a nd  p r e dicta ble  wir e   c ha nne ls .   How e ve r ,   the  pr oli f e r a ti on  of   mul ti ple  pa ths   in    the  wir e les s   s ys tem  is   a   c h a ll e nge   [1 - 3] .   T he   r e s ult ing  phe nomenon  via  the  a r r ival  of   mul ti ple  c opies   of     the  s ignal  s e nt   to   the   r e c e iver ,   c a us e s   the  in ter   s ymbol   int e r f e r e nc e   ( I S I )   to   be   dis tor ted,   thi s   pr oduc e d  highl y   dis tor ted  the  s ignal  s e nt  a t  the  r e c e iver .   I n  the  s a m e   ti me,   thi s   r e s ult s   in  ti me  a tt e nua ti on ,   dis pe r s ion  a nd  pha s e   of f s e t  in  the   r e c e ivi ng  s ignal,   whic h  is   known   a s   f a ding   [4 - 6] .   I n  the  digi tal  c omm unica ti on  s ys tem,   modul a ti on   c a n  be   de f ined  a s   the   pr oc e s s   of   s e nding  a   s ignal   mes s a ge ,   whe r e   the  inf or mation  a r e   s hows   a s   the  bit s   a nd  the  input   im a ge   is   uti li z e d  in   the  d if f e r e nt   mo dulation  tec hniques   [7 - 9] .   As   a   r e s ult ,   us ing  the  64 - QA M   modul a ti on  tec hnique   wil l  i mpr ove   the  de gr a de d   i mage ,   thi s   is   ne c e s s a r y  f or   im a ge   tr a ns f e r   a nd  pr ov ides   the  be s t  r e s ult s   c ompar e d  with  dif f e r e nt  modul a ti on  tec hniques ,   li ke   QPS K   a nd  16 - QA M   be c a us e   it   ha s   higher   d a ta  r a tes .   T hus ,   the  pe r f or manc e   of   the   s ys tem  w ould  be   a c c e ptable   e ve n  with  a   c e r tain  leve l  of   nois e   f r om  the  c r it ica l  c ha nne l.   I n  a nother   mea ning,   the  pe r f o r manc e   of   the  s ys tem  c a n  not  be   tol e r a ble   whe n  the  nois e   lev e l  is   higher   than   thi s   c r it ica l   leve l   [ 10 - 12] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NI KA   T e lec omm un   C omput   E l  C ontr o l         P e r for manc e   analys is   of  image   tr ans mis s ion  w it h   v ar ious   c hanne l …   ( M ar w a  J alee l  M ohs in )   1159   F a ding  oc c ur s   be c a us e   of   ove r lapping  be twe e n  tw o  or   mo r e   f r om  the   s ignals   s e nt  to  the  r e c e iver   a t   s li ghtl y  dif f e r e nt   ti mes .   How e ve r ,   thes e   wa ve s   a r e   mul ti pa th  wa ve s   that   unit e   in   the   r e c e ivi ng  a ntenna   a nd  give  the  r e s ult   of   a   s ignal  that  c a n  va r y  gr e a tl y  in  a mpl it ude   a nd  p ha s e ,   a c c or ding  to  the  t r a ns mi tt e d  s ignal  width,   the  r e lative   pr opa ga ti on   ti me   of   the   wa ve s   a nd  the   dis tr ibut ion  o f   int e ns it y   [ 13 - 15] .   Une xpe c ted   de lays   c ha nge   in  r e ga r de d  wi th  va r ious   s ignal  pa ths   in   a   mul t ipath  f a ding   c ha nne l,   a s   we ll   a s   c a n  be   s tatis ti c a ll y  dis ti n guis he d  only.   How e ve r ,   the  c e ntr a l  li mi t  theor e m  c a n  be   a p pli e d  a s   a   r a ndom  pr oc e s s   of   the  c ompl e x - va lued  Ga us s ia n   to  model  the   ti me - va r iant  im puls e   r e s pons e   of   the  c ha nne l  whe n  ther e   a r e   a   lar ge   number   o f   pa ths .   I f   th e   im puls e   r e s pons e   is   de s igned  a s   a   Ga us s ian  pr oc e s s   with  z e r o  c ompl e x  va lue,   it   is   s a id  that  the  c ha nne l  is   R a yleigh  f a ding  c ha nne l   [ 16,   17 ] .   How e ve r ,   R a yleigh’ s   models   a s s um e   that  the  s ignal  magnitude  that  pa s s e d   thr ough   thi s   c omm unica ti on  c ha nne l  will   c ha nge   r a ndoml y  or   f a de s   ba s e d  on  R a yleigh’ s   di s tr ibut ion.   R a yleigh  f a ding  is   r e ga r de d  a s   a   r e a s ona ble  model   f or   the   pr opa g a ti on  of   tr opos phe r ic   a nd  ionos phe r ic   s ignals   a nd  hig hly - buil t  ur ba n  e nvir onments   e f f e c t  on   the  r a dio  s ignals   wh e n  ther e   a r e   a   lot   of   objec ts   in   the  e nvir on ment  th a t  s pr e a d  the  r a dio   s ignal  be f o r e   it   r e a c he s   to   the  r e c e iver .   I f   t he r e   is   too   much   s c a tt e r ing ,   the   c ha nne l  puls e   r e s pons e   will   be   we ll   de s igned  a s   a   Ga us s ian  pr oc e s s   a c c or ding  to   the   c e ntr a l   l im it   theor e m   r e ga r dles s   of   the   i ndiv idual  c omponents   dis tr ibut ion,   whe r e   ther e   a r e   z e r o  mea n  a nd  pha s e   e qu a ll y  dis tr ibut e d  be twe e n  0  a nd  2   r a dians   whe n  ther e   is   no   pr e domi na nt   c omponent  to   the   s c a tt e r .   T hus ,   th e   r e s pons e   e nve lope  of   the  c ha nne l  will   be   dis tr ibut e d  to  R a yleigh  [ 18] .   I mage   f il ter ing  do   not  us e   to  im p r ove   the  im a ge   qu a li ty,   but  it   is   a ls o  uti li z e d  a s   a   pr e - pr oc e s s ing  s t a ge   in  man y  a ppli c a ti ons ,   whic h  include s ;   im a ge   c ompr e s s ion,   pa tt e r n  r e c ognit ion,   im a ge   e nc r ypti on,   a nd  tar ge t   tr a c king.   How e ve r ,   no is e   r e duc ti on  is   uti li z e d  t o  r e s tor e   the  idea l  im a ge   f r om  the  de gr a de d  ve r s ion  of   th e   im a ge .   I mage   f il ter ing   a lgor it hms   a r e   us e d  to  e li mi na te  t he   va r ious   nois e   types   that  e xis t  e it he r   in  the  im a ge   while  be ing  c a ptur e d  or   inj e c ted  int o  the   im a ge   thr ough   t he   tr a ns mi s s ion.   T hus ,   M e dian  F il te r   is   pe r f or med   thr ough  taking  the   ma gnit ude   o f   e a c h  ve c tor s   wi thi n   the  mas k  a nd   s or ted  ba s e d  on   the   magnitude s ,   then,     the  medium - magnitude  pixel  is   uti li z e d   to   r e plac e   the  s tudi e d  pixels .   W hil e ,   the  W iene r   F il ter   pe r f or ms   a n   opti mal  tr a de - of f   be twe e n  the  nois e   s moot hing  a nd  the  inver s e   f il t e r ing   be c a us e   it   r e f lec ts   c a mouf lage   a nd   e li mi na tes   the  a ddit ive  nois e   s im ult a ne ous ly   [ 19 - 21] .   T he   a uthor s   dis c us s   in  [ 18]   the  e f f e c t  of   va r ious   e qua li z a ti on  tec hniques   that  us e   M P S K  a nd  M QA M   modul a ti on  tec hnology   f o r   digi tal   c omm unica ti o n  s ys tems   to   tr a ns f e r   the   inf o r mation   of   c olor   i mage   on     the  R a yle igh  f a ding  c ha nne l.   T he   a na lys is   of   thi s   pe r f or manc e   ha s   be e n  made   in  ter ms   of   bit   e r r o r   r a te   thr ough   us e   M a tl a b  s im ulation.   T he   s olut ion  f or   thi s   pr ob lem  is   to   incr e a s e   the  S NR   va lue.   T hus ,   the  va r ious   p r ope r ti e s   va lues ,   s uc h  a s ;   a ve r a ge   pa th   ga in,   pa th   d e lay ,   dop pler   s pe c tr um   a nd   maximum   doppler   s hif ts   pa r a m e ter s   a r e   s e lec ted  a c c ur a tely  in  the  s im ulate   th e   R a yleigh  f a ding  c ha nne l  to  tur ns   out  a   r e a li s ti c   f a de   c ha nne l.   How e ve r ,   the  s ize   of   the  s tep  a nd  the  f or ge tt ing   f a c tor ,   e tc.   is   a ls o  c hos e n  f or   the  va r ious   a da pti ve   a lgor it hms   ut il ize d  by  the  li ne a r   e qua li z e r   ( L E )   a nd   de c is ion  f e e dba c k  e q ua li z e r   ( DF E )   c o r r e c tl y .   M or e ove r ,   a   c omp r e s s ion  wa s   us e d   to  tr a ns f e r   the   c olor   im a ge   that  pr ovides   82%   les s   da ta  c ompar e   with  the  unc ompr e s s e d  J P E G  im a ge .   E a c h   a na lys is   of f e r s   the  wor s t  e qua li z e r   f or   the  R a ylei gh  f a ding  c ha nne l  li ne a r   e qua li z e r   with  the   L M S   a da pti ve   a lgo r it hm.   I n  a ddi ti on,   to  r e duc e   the  s ignal  dis pe r s ion  a nd  I S I ,   the  maximum   li ke li hood  s e que nc e   e s ti mate   ( M L S E )   e qua li z e r   pr ovides   the   be tt e r   e qua li z a ti on .   How e ve r ,   the   r e s ult s   e xplaine d   that  bo th  o f   DFE   a nd  L E   a da pti ve   a lgor it hm  e qua li z a ti on  gives   be s t  r e s ul t  t ha n  l  ms .   W hil e ,   DFE   o f f e r s   the  be s t  pe r f or manc e   c ompar e   with  the  li ne a r   e qua li z e r ,   other   than  that  it   gives   t he   poor   pe r f or manc e   wi th  the   lowe r   S NR .   B ut   th e   M L S E   e qua li z e r   gives   the  be tt e r   pe r f or manc e   a mong  a ll   the  e qua li z e r s   us e d  in  thi s   wor k.   I n  ge ne r a l,   a ll   th e   r e s ult s   e xplaine d  that  uti l ize   of   the   4QA M   modul a ti on   method  a nd   the   M L S E   e qua li z e r   g ive  a   be s t  r e s ult   f or   tr a ns f e r r ing  the   c olor   J P G   c olor   i mage s .   In   [ 11]   the  a uthor s   de mons tr a ted  that  the  t r a ns mi s s ion  of   im a ge   via  digi tal  wi r e les s   c omm unica ti ons   by  us e d  dif f e r e nt  digi tal  modul a ti on  tec hniques ,   li k e ;  QPS K,   16 - QA M   a nd  64 - QA M   a r e   im pl e mente d  thr ough  uti li z e d  the  AW GN   c ha nne l  to   de s ign  a nd  im ple ment  the  wir e les s   digi tal  c omm unica ti on   s ys tem  a s   we ll   a s   know  the  be tt e r   modul a ti on   tec hniq ue   s uit a ble   f or   tr a ns mi tt ing   the  i mage .   How e ve r ,   the   pe r f o r manc e   of   thi s   s ys tem  will   be   a c c e ptable   li ke   many   other   digi tal   wir e les s   c omm unica ti ons   s ys tems   to  r e a c h  a   a ppoi nted  nois e   leve l   f r om   the  c r it ica l   c ha nne l.   I n   a nother   mea ni ng,   the  s ys tem  pe r f o r manc e   c a nnot  be   ve r y   quic kly  whe n     the  nois e   leve l  is   higher   than  th e   c r it ica l  leve l.   T he   c ur r e nt  de s igned  s ys tem  in  thi s   wor k  ge ne r a tes   wor s e   im a ge   qua li ty  ins tea d  of   los ing  the  im a ge   s e nt  c ompl e t e ly  whe n  the  c ha nne l  is   in   high  nois e .   S im ulatio n  r e s ult s   e xpla ined  that,   64 - QA M   modul a ti on  tec hniques   ha s   higher   da ta  r a tes ,   thi s   is   ne c e s s a r y  f or   im a ge   tr a ns f e r ,   of f e r   be s t  r e s ult s   c ompar e   with  the  a nother   modul a ti on  t e c hniques   ( i. e . ,   QPS K   a nd  16 - QA M )   whe n  the  S NR   va lue   is   10  dB .   T he   a uthor s   in   [ 22 ]   co nc e ntr a ted  on   the  tr a ns f e r   of   im a ge s   by  us e d  M - QA M   OFDM   s ys tem  f or     the  f a ding  c ha nne l.   T he   Ge ne r a li z e d  K   F a ding   c ha nne l  is   e va luation  thr ough   s e nding  s ti ll   im a ge s   by    the  16 - QAM -   OFDM   modul a ted  s ys tem  with  va r ious   va lues   f r om  f a ding  a nd   s ha ding  pa r a mete r s .   T he   im a ge s   s e nt  thr ough   c ompos it e   f a ding   c ha nne ls   will   b e   e xc e pti ona ll y  s e ns it ive  to   the  inf luenc e   o f   mul ti pa th  pr opa ga ti on,   whic h  may  r e s ult   the  im a ge   qua li ty  de gr a da ti on  in  the  r e c e iver .   T he   s im ulation  r e s ult s   s howe d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            I S S N :   1693- 6930   T E L KO M NI KA   T e lec omm un   C omput   E l  C ontr o l ,  Vol.   18 ,   No .   3 ,  J une   2020:    1159   -   1168   1160   th a t  M - QAM - OFDM   r e s ult e d  a   good  t r a de of f   be twe e n  s ymbol - e r r or   dur a bil i ty,   thr oughput   a nd   r e duc e   of     the  pe a k - to - a ve r a ge   r a ti o  of   the  OFDM   s ignal.   I n  a ddit ion,   the  ge ne r a li z e d  K  F a ding  c ha nne l  is   ve r y  e f f e c ti ve   f or   p r e diction  the   f a ding   a nd  s ha dowing  pe r f or ma n c e   a s   we ll   a s   s howing  it s   e f f e c t s   a t   the  s a me  ti me .   M or e ove r ,   the  r e s ult s   e xa mi ne d  s how  the  inf luenc e   of   f a de   a n d  s ha ding  f r om  whe r e   of   bit   e r r or   r a te  a nd  vis ua l  qua li ty  of   the  r e c e ived  im a ge s .   How e ve r ,   be c a us e   of   the  mobi le  r a dio  s ignal  c a s ing  us ua ll y  c o ns is t s   of   a   f a s t  f a ding   c omponent   ove r lay  on  a   s lowly  f a ding  c omponent,   thus ,   it   is   c lea r   that  f r om   the  r e s ult s   pr e s e nted  the  c ha nne l  model  whic h  c ons is ts   of   mi xe d  dis tr ibut ions   will   b e   us e f ul  in  de s ign  the   wir e les s   s ys tems   a nd  ne twor ks .   F ur ther mor e ,   one   t ype   of   thi s   digi tal  da ta,   whic h  c or r e s ponds   to  to  a   two - dim e ns ional  gr a y - s ize   ( 2D)   im a ge   is   uti li z e d  f or   e va luation  the  ove r a ll   of   f un c ti ona li on  a nd  the  pe r f or manc e   of   the  OFDM   s ys t e m  with    the  im pa c t  of   the  AW GN   c ha nne l   in  [ 22] .   Va r ious   c onf igur a ti ons   of   the  modul a ti on   tec hniques ,   li ke s ;   M - P S K  a nd  M - QA M   a r e   c ons ide r e d  withi n  the  OFDM   s y s tem  f or   e va luation  o f   the   s ys tem  a s   we ll   a s   the  n e c e s s a r y   c or r e c t  c onc lus ions   a r e   made   f r om  c ompar ing   many   of   no ted  s im ulatio n  r e s ult s   in  M a tl a b.   How e ve r ,   t he   OFDM   s ys tem  wa s   im pleme nted  us ing  va r ious   modul a ti on  tec hniques   to  tr a ns mi t  im a ge s   via  the  AW GN   c ha nne l.     T he   r e c ove r e d  i mage   qua li ty  is   be s t  a t  high   S NR   va lues   r e ga r dles s   of   the  uti l ize d  modul a ti on   method .    I n  the   c a s e   of   low- S NR ,   the   qua li ty   of   the   r e c o ve r e d  im a ge   is   ve r y   low  be c a us e   o f   h igh   a mount   of   nois e   in     the  AW GN   c ha nne l.   I n   thi s   wo r k,   it   wa s   f ound  th a t  OFDM   s ys tem  pr ovides   f e we r   e r r or s ,   higher   r e c ove r e d  im a ge   qua li ty  a t  the  r e c e iver   a nd  les s   B E R   with  16 - QA M   modul ati on  tec hnique  c ompar e d  to  the   OF DM   s ys tems   a ppli e d  with  other   tec hniques .   T his   pa pe r   a na lyze   the   pe r f o r manc e   of   im a ge   tr a ns f e r   a c r os s   dif f e r e nt  c ha nne ls   whic h  dis play  va r ious   e f f e c ts   on   im a ge   t r a ns f e r   pe r f or manc e   thr ough   us e   dif f e r e nt   f il te r s .   I n   thi s   wo r k,   ther e   a r e   two   types   of   digi tal   da ta  whic h  c o r r e s ponds   to   a   2D   g r a y - s c a le   a nd  c olor - s c a le  ( R GB )   of   J P E G   f or mat  i mage s   a r e   us e d  f or   tr a ns mi s s ion  da ta  a nd  a s s e s s   the  c ompr e he ns ive  pe r f or manc e   a nd  the   f unc ti ona li ty   of   the  s ys tem  with   t he   e f f e c t  of   AW GN   a nd  R a yleigh  f a ding  c ha nne ls .   T he   va r ious   c ha nne ls   s how  va r ious   im pa c ts   on  the   e xe c uti on  of     the  tr a ns f e r   of   im a ge s   uti li z ing   dif f e r e nt  modul a ti o n  tec hniques .   How e ve r ,   wie ne r   a nd  media n   f il ter s   a r e   us e d  a t  the   r e c e iver   s ide  to   r e move   the   im puls ive  no is e   pr e s e n t  in   the  r e c e ived  im a ge .   T he   r e ma inder   of   th e   pa pe r   is   or de r ly  a s   f oll ows :  the  p r opos e d  im a ge   t r a ns mi s s io n  s ys tem  model  is   dis c us s e d  in  s e c ti on  2.   S e c ti on   3   pr e s e nts   a nd  dis c us s e s   the  pe r f or manc e   e va luation   of   the  pr opos e d  s ys tem,   whe r e   the  s im ulation   r e s u lt s   a nd  di s c us s ion  f or   the   pr opos e d  s ys tem  is   highl ight e d.   F inally ,   s e c ti on  4  is   d r a wn  the  c onc ludi ng   r e mar ks   of   thi s   pa p e r .       2.   P ROP OS E D   T RA NSMI S I ON  S YST E M   M ODE L   F igu r e   1  e xplain  the  im pleme n ti on  of   the  s ys tem  model,   whic h   de s c r ibes   the  s e qu e nc e   of   e ve nts   u ti li z e   in  the   c ur r e nt   wor k   to   s e nd  Gr a y - s c a le  a nd  R GB   i mage s   of   s ize   512x512   ove r   AW GN   a nd   R a yleigh  F a ding   c ha nne ls ,   r e s pe c ti ve ly.   T he   c omm unica ti on  c ha nne l  is   de s ig ne d  by  a dding  the  Ga u s s ian  white  nois e   e f f e c t  a nd  the  c a r r ier   in f luenc e .   T he   im a ge s   a r e   r e s ha pe d  ba s e d  on  the  modul a ti on  tec hnique  us e d,   a nd  then   s e nt  thr ough   thes e   c ha nne ls .   T he   tes t  im a ge   c hos e n  f or   e va luation  of   the  pr opos e d  im a ge   t r a ns f e r   s ys tem  a ppe a r s   in    F igur e s  2   a nd  3 .   T his   v ir tual   im a ge   is   e xis ti ng   with   J P G  f or mat ,   s ize   512  x   512   with   262144   pixels ,   wh e r e   e a c h  pixel  8 - bit s ,   a nd  a c c e s s ibl e   thr ough  the  na me  " P e nguin  I mage " .   T o  tr a ns f e r   thi s   im a ge   a va il a ble   in  a   two   dim e ns ional  ( 2D)   matr ix   or   s ignal,   we   ne e d  to   d o  s ome  pr e - pr oc e s s ing  to  c onve r t  thi s   2D  im a ge   to  a   one   dim e ns ional  ( 1D)   s igna l.   I n  the  s tar t,   r e a d  the  im a ge   that  is   obtaina ble   f r om  M a tl a b  da taba s e.   Af ter   that,   we   c ha nge   it   to   a   double   c oor dinate   then   r e s tr uc tu r e   the  da ta   to  c onve r t   t he m   f r o m  the   ( 512x51 2)   matix   r e pr e s e ntation  to  the  ( 1× 262144)   ve c to r   r e pr e s e ntat ion ,   a nd  then  we   c onve r t   it   to  the  binar y  that   r e s ult s   a   ve c tor   of   binar y   da ta   ( 512× 512× 8= 2097152  bi ts )   f or   gr a y - s c a l e   im a ge   a nd   ( 512× 512× 8× 3)   f or   R GB   im a g e ,   whe r e   thi s   im a ge  be c omes   now   r e a dy   f or   t r a ns mi s s ion.   T his   da ta   is   us e d  a s   a   da ta   s our c e   or   input   s ignal   f or   im a ge   t r a ns mi s s ion  s ys tem ,  whe r e   thi s   s our c e   da ta  is   m odulate d  thr ough   us e   e it he r   QP S K,   16 - QA M ,   or   64 - QA M   tec hniques .   F inally,   a c c or ding   to  the  modul a ti on  method  uti l ize d,   we   mus t  be   c onve r s ion  the  ve c to r   da ta  to     a n  a ppr opr iate   f o r mat.   F or   ins tanc e ,   if   we   uti li z e   QPS K   modul a ti on  te c hnique,   we   will   c onve r s ion  the  ve c tor   da ta  to     the  binar y   da ta   ( f our   s ignal  e leme nts ,   i . e . ,   00,   01 ,   1 0  a nd   11,   whic h   a r e   0 ,   1,   2 ,   a nd  3 ,   r e s pe c ti ve ly) .   H owe ve r ,   it  will   be   a   good  c ompar is on  if   we   us e   a nother   mo dulation  tec hniques   a s   th e   tr a ns mi tt e r   modul a ti on,   s uc h  a s ;   16- QA M   a nd  64 - QA M .   T hus ,   f o r   16 - QA M   modul a ti on,   whic h  c o r r e s ponds   to   ( s ixt e e n   s ignaling  e leme nts ,   i . e . ,   0000,   0001 ,   to  1111 ,   whic h  a r e   0 ,   1 ,   to   15,   r e s pe c ti ve ly) ,   a nd  f or   64 - QA M   modul a ti on,   w hich  is   c o mpatibl e   with  ( s ixt y   f our   s ignaling  e leme nts ,   i. e . ,   000000 ,   t o  111111,   whic h  a r e   0  to  63,   r e s pe c ti ve ly) .   O n  the   r e c e iver   s ide,   the  oppos it e   ope r a ti ons   a r e   a c hieve d  to  e f f e c ti ve ly  r e s tor e   the  tr a ns f e r e d  or igi na l  i mage   a f ter   r e c ove r ing  the  digi tal  bit s .   T he   s ys tem  pa r a mete r s   ut il ize   in   t his   s im ulation  will   be   tabula te  in  T a ble  1 ,   whic h  dis plays     the  c ha r a c ter is ti c   of   the   or igi na l   im a ge   us e d   a nd   the  c o r r e s ponding  s im ulatio n   pa r a mete r s   va lues   that  a r e   c ons ider   in  the  s im ulation   M a tl a b.   How e ve r ,   ther e   a r e   two   types   of   objec ti ve   met r ic s   that   a r e   wide ly   ut il ize d  in   the  e va luating   im a ge   tr a ns mi s s ion  tec hniques ,   s uc h  a s :  P e a k  S ignal  to  N ois e   R a ti o  ( P S NR ) ,   whic h  is   uti li z e d  to  mea s ur e   th e   im a ge   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NI KA   T e lec omm un   C omput   E l  C ontr o l         P e r for manc e   analys is   of  image   tr ans mis s ion  w it h   v ar ious   c hanne l …   ( M ar w a  J alee l  M ohs in )   1161   qua li ty,   a ls o,   M e a n  S qua r e   E r r o r   ( M S E ) ,   whic h  us e s   to  mea s ur e   the  im a ge   dis tor ti on  a nd  may  be   e xp laine d  a s   the  s qua r e   of   e r r or   be twe e n  the  s tego ( ) j i P x R , a nd  c ove r ( ) j i P x T ,   im a ge s .   T hus ,   the  r e c ons tr uc ted  im a ge s   qua li ty   with  s ize   M × N   in  ter ms   of   P S NR   is   given  by   [ 23 - 25] :     = M S E PSNR 2 10 2 5 5 l o g 10                 ( 1)     whe r e ;     ( ) ( ) = = − = M i N j R T j i P j i P N M MS E x x 1 1 2 , , 1           ( 2)         F igur e   1.   S ys tem  model       T a ble  1.   F e a tur e s   of   pe nguin  tes t  im a ge   a nd   M a tl a b  s im ulation  pa r a mete r s   P r ope r ti e s   C or r e s ponding Va lu e s   O r ig in a l  I ma ge  S iz e   ( 512 x 512)  pi xe ls   T ot a l  P ix e ls   262144    S iz e  da ta  f or  e a c h pi xe l   8- bi ts   S iz e  of  t he  s ig na l  e le me n ts  or  s our c e  s ig na l  f or  t he  Q P S K   tr a ns mi s s io n s iz e   262144× 8/ 2 =   1048576 ( gr a y - s c a le  i ma ge )   262144× 8× 3/ 2 =   3145728 ( R G B  i ma ge )   S iz e  of  t he  s ig na l  e le me nt s  or  s our c e  s ig na l  f or  t he  16 - Q A M   tr a ns mi s s io n s iz e   262144× 8/ 4 =   524288 ( gr a y - s c a le  i ma ge )   262144× 8× 3/ 4   =   1572864 ( R G B  i ma ge )   S iz e  of  t he  s ig na l  e le me nt s  or  s our c e  s ig na l  f or  t he  64 - Q A M   tr a ns mi s s io n s iz e   262144× 8/ 6 =   349525 ( gr a y - s c a le  i ma ge )   262144× 8× 3/ 6 =  1048576 ( R G B  i ma ge )   M odul a ti on S c he me s   Q P S K , 16 - Q A M , 64 - QAM   C ha nne l  ty pe   A W G N  a nd R a yl e ig h f a di ng    R a nge  of  S N R  i n dB   5, 10 a nd 15       3.   RE S UL T S   AN D  P E RF ORM AN CE   AN AL YSI S   I n  thi s   wor k ,   two  types   of   digi tal  da ta   whic h  r e pr e s e nts   two - dim e n s ional  ( 2D)   gr a y - s c a le  a nd  R GB   im a ge s   a r e   uti l ize d  to   a s s e s s   the  ove r a ll   pe r f o r manc e   a nd  the   f unc ti ons   of   th e   pr opos e d   s ys tem  with   t he   e f f e c t   of   typi c a l   AW GN   a nd  R a yleigh  f a ding  c ha nne ls   a n d  va r ious   f il ter s ,   whic h  us e s   on  the   r e c e iver   s ide   to   r e move  the  im puls ive  nois e   in   the   r e c e ived  im a ge   in   M a tl a b  s im ulation.   How e ve r ,   va r ious   c onf igu r a ti ons   of   p r omi ne nt  modul a ti on  tec hni que s ,   li ke ;  QPS K,   16 - QA M   a nd  64 - QA M   ha ve   be e n  u s e d  in  thi s   wor k  to  e va luate     the  pr opos e d  s ys tem  a s   we ll   a s   make   the  c or r e c t   c o nc lus ions   f or   c ompar ing  many   r e s ult s   o f   s im ulation   M a tl a b.   I n  the  f ir s t  pa r t   of   thi s   s e c ti on,   we   a r e   going   to  c om pa r e   the  r e s ult   of   the  two   types   of   im a ge s   tr a ns mi s s ion  with   thr e e   dif f e r e nt   S NR   ove r   AW GN   c ha nne l.   I n   the   ne xt  s tep  we   c ompar e   the  r e s ult s   with   the   s im ulation  a nd     the  theor e ti c a l  pe r f or manc e   of   the  im a ge   tr a ns mi s s ion  ove r   ove r   the  R a yleigh  f a ding  c ha nne l.   Ho we ve r ,     the  gr a ph   will   a na lyze   the   c ompar is on  be twe e n   two   im a ge s   whic h   uti li z e s   to   dis c us s   the  pe r f or manc e .     T he   s ys tem  ha s   be e n  im pleme nted  a s   de s c r ibed  in  s e c ti on  2,   with  us e   QPS K ,   16 - QA M   a nd  64 - QA M   a s     a   modul a ti on  tec hnique  f or   a na lys is   the  pe r f or ma nc e   of   i mage   tr a ns f e r s   by   us ing  va r ious   c ha nne l  c ondit ions   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            I S S N :   1693- 6930   T E L KO M NI KA   T e lec omm un   C omput   E l  C ontr o l ,  Vol.   18 ,   No .   3 ,  J une   2020:    1159   -   1168   1162   with  a nd   without   two   types   f r om   f il ter s   th r ough  M a tl a b  s im ulation.   T he s e   f il ter s   a r e   W iene r   a nd   M e dian,   r e s pe c ti ve ly,   whic h  us e s   to  r e move  the   nois e   f r om   the  im a ge .   T hus ,   we   c a n  s e e   that   the  s im ulatio n  r e s ult s   a r e  not  the  s a me  a s   the  or igi na l  im a ge ,   but  they  a r e   a lm os t  identica l.   S im ulation  r e s ult s   a r e   c onduc ted  to  c ompar e   the  im a ge s   r e c ove r e d  f or   thr e e   va r ious   S NR   va lues   a r e   5,   10   a nd  15   dB ,   r e s pe c ti ve ly ,  whic h   c onf o r mi ng  to   va r ious   modul a ti on   tec hniques .  T a bles   2- 7  a r e   a   go od  tool   to   c ome   up   the  s ys tem  pe r f or manc e   c ompar is on  f o r   M S E ,   P S NR   a nd  S NR   i mage   on  dif f e r e nt  types   of   im a ge s ,   S NR   c ha nne l,   f il te r s ,   a nd  modi f ica ti on  te c hniques   f or   AW GN   a nd  R a yleigh  f a de   c ha nne ls .   Obviou s ly  f r om  t he   P S NR   r e s ult s ,   the  s ys tem  wo r ks   we ll   in  the   AW GN   c ha nne l  c ompar e   with  the  R a yleigh  f a ding  c ha nne l,   a s   we ll   a s   with  a   s li ght  incr e a s e   in  s ignal  s tr e ngth,   the  im a ge   will   be   r e c e ived  idea ll y,   whe r e   the   highe r   P S NR   will   im p r ove   the  qua li ty   of   r e c ove r e d  im a ge .        T a ble  2.   C ompar is on  M S E   f or   dif f e r e nt  im a ge s ,   m odulation  s c he mes   a nd  f il ter s   ( AW GN   c ha nne l)   64- QAM   16- QAM   Q P S K   S N R   c ha nne l  ( dB )   I ma ge   T ype s   M e di a n  f il te r   ( dB )   W ie ne r   f il te r   ( dB )   W it hou t  f il te r   ( dB )   M e di a n  f il te r   ( dB )   W ie ne r   f il te r   ( dB )   W it hout   f il te r   ( dB )   M e di a n  f il te r   ( dB )   W ie ne r  f il te r   ( dB )   W it hout   f il te r   ( dB )   1.2620e + 03   1.9147e + 03   5.360e + 03   280.654   352.817   1.5378e + 03   69.3990   344.469   1.011e + 03  5  G r a y - s c a le   I ma ge   442.525   1.0820e + 03   3.817e + 03   70.6717   128.085   540.264   5 6.9569   43.7866   30 .2378   10   156.2942   570.0549   2.605e + 03   55.6 810   63.1253   163.711   4 6.5855   40.6287   22 .6794   15   1.2280e + 03   1.6364e + 03   5.2678 e + 03   310.983   290.013   1.6574e + 03   78.5478   341.577   958.994   5   R G B   I ma ge   461.7473   1.0582e + 03   3.7758 e + 03   66.0657   137.857   580.783  4 4.6936   4 9 .470   20.1701   10   101.2831   558.8409   2.2483 e + 0 3   50.7978  57.1098   102.652   3 4.5352   4 6 .8864   0.0469   15       T a ble  3 .   C ompar is on  P S NR   f or   di f f e r e nt   im a ge s ,   modul a ti on  s c he mes   a nd  f il ter s   ( AW GN   c ha nne l)   64- QAM   16- QAM   Q P S K   S N R   c ha nne l  ( dB )   I ma ge   T ype s   M e di a n  f il te r   W ie ne r   f il te r   W it hout   f il te r   M e di a n  f il te r   W ie ne r   f il te r   W it hout   f il te r   M e di a n  f il te r   W ie ne r   f il te r   W it hout   f il te r   17.1202   14.3343   10.8392   23.6491   20.2922   16.2617   29.5914   22.7170   18.0733   5  G r a y - s c a le   I ma ge   21.6714   17.4765   12.3136   30.3415   25.9956   20.8047   31.4138   30.2137   34.6317   10   28.3947   20.7669   13.9730   32.9143   30.0946   25.9900   35.4483   32.2276   65.2210   15   18.2389   15.7501   11.0145   23.9311   21.1050   15.9365   29.1795   22.7959   18.3126   5   R G B   I ma ge   22.4868   17.7479   12.3607   30.7825   27.7365   20.4907  32. 01 14   30.4705   35.0837   10   29.2476   20.6238   14.6123   32.511 7   30.7980   30.0172   32. 75 72   31.3460   61.4214   15       T a ble  4 .   C ompar is on  P S NR   f or   di f f e r e nt   im a ge s ,   modul a ti on  s c he mes   a nd  f il ter s   ( R a yleigh  f a ding  c ha nne l)   64- QAM   16- QAM   Q P S K   S N R   c ha nne l  ( dB )   I ma ge   T ype s   M e di a n  f il te r   W ie ne r   f il te r   W it hout   f il te r   M e di a n  f il t er   W ie ne r   f il te r   W it hout   f il te r   M e di a n  f il te r   W ie ne r   f il te r   W it hout   f il te r   14.0395   13.4196   9.5892   16.9202   14.4251   10.7082   17.7593   14.6190   12.8825   5  G r a y - s c a le   I ma ge   16.1857   14.7692   10.5305   26.3719   22.2361   18.0990   31.3390   29.3158   24.7746   10   25.1048   16.4549   12.6452   32.4056   28.7198   23.4187   32.9241   30.4705   40.5959   15   16.4571   15.1511   10.6886   22.6888   20.4204   14.4099   27.3415   20.7003   16.1179   5   R G B   I ma ge   19.1690   16.1695   11.2729   29.2925   27.3148   19.1640  30.4376   28.9960   27.2346   10   28.6534   22.8007   14.1425   32.2226  30.7421   28.7499   32.7623   27.1929   49.9106   15       T a ble  5 .   C ompar is on  S NR im a ge   f o r   dif f e r e nt  im a ge s ,   modul a ti on  s c he mes   a nd  f il ter s   ( AW GN   c ha nne l)   64- QAM   16- QAM   Q P S K   S N R   c ha nne l  ( dB )   I ma ge   T ype s   M e di a n  f il te r   ( dB )   W ie ne r   f il te r   ( dB )   W it hout   f il te r   ( dB )   M e di a n  f il te r   ( dB )   W ie ne r   f il te r   ( dB )   W it hout   f il te r   ( dB )   M e di a n  f il te r   ( dB )   W ie ne r   f il te r   ( dB )   W it hout   f il te r   ( dB )   6.6290   5.2633   3.4885   9.8935   8.3359   6.1998   12.8646   9.4445   7.1056  5  G r a y - s c a le   I ma ge   8.9046   6.9632   4.2257   12.9397   11.0853   8.4713   13.7758   12.6928   15.3848   10   12.7833   9.0038   5.0554   15.5261   13.1333   11.0639   18.7931   14.1998   28 .0195   15   6.3180   5.6945   3.1558   9.2451   8.0197   5.6668   12.2883   9.0965   6.8549   5   R G B   I ma ge   8.9441   6.6412   3.8789   13.0898   11.0668   7.9439  14.0743   13.1338   15.2404   10   12.8224   8.0275   5.0047   13.9544  13.0976   12.7071   15.0806   13.9715   28.4092   15       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NI KA   T e lec omm un   C omput   E l  C ontr o l         P e r for manc e   analys is   of  image   tr ans mis s ion  w it h   v ar ious   c hanne l …   ( M ar w a  J alee l  M ohs in )   1163   T a ble  6 .   C ompar is on  M S E   f or   dif f e r e nt  im a ge s ,   m odulation  s c he mes   a nd  f il ter s   ( R a yleigh  f a ding  c ha nne l)   64- QAM   16- QAM   Q P S K   S N R   c ha nne l  ( dB )   I ma ge   T ype s   M e di a n  f il te r   ( dB )   W ie ne r   f il te r   ( dB )   W it hout   f il te r   ( dB )   M e di a n  f il te r   ( dB )   W ie ne r   f il te r   ( dB )   W it hout   f il te r   ( dB )   M e di a n  f il te r   ( dB )   W ie ne r   f il te r   ( dB )   W it hout   f il te r   ( dB )   2.1565e + 03   2.4281e + 03   7.1477e + 03   1.222+ e 03   1.964+ e 03   4,268+ e 03   1.0893 e + 03   1.9391 e + 03   3.3067e + 03  5  G r a y - s c a le   I ma ge   1.5650e + 03   1.8417e + 03   5.7548e + 03   148.758   370.498   1.0074e + 03   47.773 3   75.524 4   280.529   10   1.3269e + 03   1.9419e + 03   4.1520e + 03   59.2264   86.6346   295.945   47.773 3   75.524 4   59.8434   15   1.4720e + 03   1.7592e + 03   5.5491e + 03   440.757   558.290   2.3556e + 03   119.93 0   549.05 2   1.5896 e+ 03   5   R G B   I ma ge   787.369   1.4382e + 03   4.8505e + 03   88.531   182.282   650.849  58.792 7   81.936 6   97.2376   10   152.663   371.024   2.5014e + 03   50.013  58.124   111.712   54.556 7   124.10 6   0.6638   15       T a ble  7 .   C ompar is on  S NR im a ge   f o r   dif f e r e nt  im a ge s ,   modul a ti on  s c he mes   a nd  f il ter s     ( R a yleigh  f a ding  c ha nne l)   64- QAM   16- QAM   Q P S K   S N R   c ha nne l  ( dB )   I ma ge   T ype s   M e di a n  f il te r   ( dB )   W ie ne r   f il te r   ( dB )   W it hout   f il te r   ( dB )   M e di a n  f il te r   ( dB )   W ie ne r   f il te r   ( dB )   W it hout   f il te r   ( dB )   M e di a n  f il te r   ( dB )   W ie ne r   f il te r   ( dB )   W it hout   f il te r   ( dB )   6.1427   4.5241   3.0241   6.2104   5.5021   3.4230   7.1948   6.0964   4.5102  5  G r a y - s c a le   I ma ge   6.4252   5.6871   3.4241   11.2719   9.2904   7.1184   13.7848   12.7439   9.9832   10   8.8814   6.5924   3.8241   13.2718   12.4459   9.7784   1 4 .7848   1 3 .7439   18.3669   15   6.2524   4. 1265   3.0429   8.5430   8.0297   4.9035   11.3693   8.0657   5.7575   5   R G B   I ma ge   6.6524   4. 65 98   3.2546   1 2 .1241   11.0214   7.0805  12.9173   12.1966   11.0159   10   12.5219   8.7932   4.9287   1 2 .4210  11.9191   11.0731   13.0797   11.2950   22.6539   15       In   a ddit ion ,   F igur e s   2   a nd   3   s how  c ompar is on  o f   r e c ove r e d   im a ge s   a t  the  s ys tem  r e c e iver   without   f il ter ,   with  media n   a nd  wie ne r   f il ter s   f o r   di f f e r e nt  modul a ti on  s c he mes   ove r   AW GN   a nd  R a yleigh  f a ding   c ha nne ls ,   r e s pe c ti ve ly.   How e ve r ,   the  r e c ove r e d  i m a ge   c l e a r ne s s   c ha nge d  by   the  modul a ti on   type  a nd   t he   f il te r s   us e d   whic h  gives   va r ious   va lues   of   M S E ,   P S NR   a nd  S NR   f o r   AW GN   c ha nne l   a nd  R a yleigh  f a ding   c ha nne ls ,   r e s pe c ti ve ly,   ba s e d  on  the  s im ulation  r e s ult s   of   the  pr opos e d  a lgor it hm  to  dif f e r e nt  va lues   of   S NR .   I t  is   s e e n   that  a s   e xpe c ted  the  va lues   of   the  P S NR   a nd  S NR i m a ge   of   the   r e c e ived  im a ge s   incr e a s e   with  de c r e a s e   of   M S N   whe n  incr e a s e   of   the  S NR   va lues   with  a nd  witho ut  f il ter   us e d,   whe r e   incr e a s e   the  va lue  o f   thes e   p a r a mete r s   with  us e d  media n  a nd  W iene r   f il te r s   r e s pe c ti ve ly.   F ur ther mor e ,   F igur e   4  dis play s   t r a ns mi tt e d   inf o r m a ti on  a s   digi tal   s ignal,   s e r ial  s ymbol   f or   M - a r r a y  a t   the  tr a ns mi tt e r   a nd   wa ve f or m   f or   M - a r r a y  a c c or d ing  to   the   s ymbol ic   inf or mation  f or   di f f e r e nt   mo dulation  s c he mes .   F inally,   F igu r e   5  p r e s e nts   r e - obtain  s ymbol   a nd  r e c e ivi ng  in f or mation   a s   digi tal  s ignal  a f ter   M - a r r a y   f or   dif f e r e nt  modul a ti on  s c he mes .   How e ve r ,   a s   we   c a n  be   view   f r om  the  im a ge s   r e c e ived,   the  ba s ic  pr oblem  is   the  tr a ns mi s s ion  via  the   f a ding   c ha nne ls ,   whic h   r e pr e s e nt  the   a c tually  e xis ted  c ha nne ls   in   the  wir e les s   c omm unica ti o ns .   T hus ,   th e   r e s ult s   e xplain   that   the  r e c e ived   im a ge s   qua li ty   de c r e a s e s   due   to   t he   r a pid   moveme nt  of   the   r e c e iver .   I n   a ddit ion ,   Q P S K  mo dulation  tec hnique  give   a   be tt e r   r e s ult   o f   r e c ove r e d  im a ge s   a nd  it   is   mor e   im mune  to  the  nois e   than  other   mod ulation  tec hniques ,   be ca us e   whe n  the  number   of   tr a ns mi tt e d  bit s   is   incr e a s e ,   they  a r e   mor e   s us c e pti ble  to  the  int e r f e r e nc e .   I n  o ther   wor ds ,   64 - QA M   modul a ti on  tec hnique  give  a   wor s e   r e s ult   be c a us e   it   be   mor e   s us c e pti ble  t o  the  int e r s im ple  int e r f e r e nc e   ( I S I ) .   F r om  F igu r e   3 ,   the  f i r s t  im a ge s   in  the  lef t  c olum n   a r e   the  or igi na l  input   im a ge s .   T he   gr a y  s c a le  a nd  R GB   im a ge s   a r e   the  im a ge s   us e d  by  dif f e r e nt  mod ulation   tec hniques ,   li ke ;  QPS K ,   16 - QA M   a nd  64 - Q AM   will   be   a ppli e d  in   the   c omm unica ti on   s ys tem.   How e ve r ,   the  e xe c uti on   of   the   s ys t e m  will   no t  be   f a s t   whe n  r a is e d   the  nois e   leve l  a bove   the  c r it ica l  leve l.   T he   f e a tur e   of   the  de s igned   s ys tem   in  thi s   wor k  is   that   if   the   c ha nne l  is   with  high  nois e ,   t his   make s   the   s ys tem  ge ne r a tes   the  im a ge   qua li ty   wor s e   r a ther   than  los ing   the  c o mpl e tely  i mage   s e nt.   F ur ther mor e ,   the  r e s ult s   of   the  s im ulat ion  a na lys is   f or   ( 2D )   Gr a y   a nd  R GB   im a ge s   whic h  uti li z e s   f or   tr a ns mi s s ion  da ta  a r e   pr e s e nted  in  c ompar is on  to  the  theor e ti c a l  r e s ult s .   T hus ,   the  r e c ove r e d  im a ge   qua li ty   is   be s t  f or   hi ghe r   va lues   f r om   S NR   r e ga r dles s   of   t he   modul a ti on  method   uti l ize d.   W hil e ,   in   c a s e   of   l ow - S NR ,   the  r e c ove r e d  im a ge   qua li ty   is   ve r y   low  be c a us e   of   high  a mount   of   AW GN   no is e .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            I S S N :   1693- 6930   T E L KO M NI KA   T e lec omm un   C omput   E l  C ontr o l ,  Vol.   18 ,   No .   3 ,  J une   2020:    1159   -   1168   1164     ( a )     ( b)     ( c )     F igur e   2.   C ompar is on  of   r e c ove r e d  i mage s   a t  the  s ys tem  r e c e iver   without   f il ter ,   with   media n  f il ter   a n d  with  wie ne r   f il ter   f or   dif f e r e nt  modul a ti on   s c he mes   ove r   AW GN   c ha nne l ;    ( a )   QPS K   modul a ti on  s c he me,   ( b)   16 - QA M   modul a ti on  s c he me,   a nd  ( c )   64 - QA M   modul a ti on  s c he me   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NI KA   T e lec omm un   C omput   E l  C ontr o l         P e r for manc e   analys is   of  image   tr ans mis s ion  w it h   v ar ious   c hanne l …   ( M ar w a  J alee l  M ohs in )   1165     ( a )     ( b)     ( c )     F igur e   3 .   C ompar is on  of   r e c ove r e d  i mage s   a t  t he   s ys tem  r e c e iver   without   f il ter ,   with   media n  f il ter   a n d  with  wie ne r   f il ter   f or   dif f e r e nt  modul a ti on   s c he mes   ove r   R a yleigh  f a ding  c ha nne l ;    ( a )   QPS K   modul a ti on  s he me,   ( b)   16 - QA M   modul a ti on  s c he me,   a nd  ( c )   64 - QA M   modul a ti on  s he me   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            I S S N :   1693- 6930   T E L KO M NI KA   T e lec omm un   C omput   E l  C ontr o l ,  Vol.   18 ,   No .   3 ,  J une   2020:    1159   -   1168   1166                 F igur e   4 .  T r a ns mi tt e d  inf o r mation  a s   digi tal   s ignal,   s e r ial  s ymbol   f or   M - a r r a y  a t  the  t r a ns mi tt e r   a nd  wa ve f or m  f o r   M - a r r a y  a c c or ding  to   s ymbol ic  inf or mation  f or   dif f e r e nt  modul a ti on   s c he mes     F igur e   5 .  Re - obtain  s ymbol   a nd  r e c e ivi ng  inf or mation  a s   dig it a l  s ignal  a f te r    M - a r r a y  f or   dif f e r e nt  modu lation  s c he mes       F igur e   6  de mons tr a tes   the  P S NR   vs .   S NR   c ur ve s   ove r   AW GN   c ha nne l  f or   c ompar is on  be twe e n  gr a y  s c a le  a nd  R G B   im a ge s   f or   dif f e r e nt  modul a ti on   s c he mes .   I t  is   s hown  that  the  higher   P S NR   va lue  c a n   be   ge t  it   whe n  us e d   QPS K  c ompar e   with   other   modul a ti on   s c he mes .   I n   a ddit ion,   F igur e   7  e xplains   the   P S NR   vs .   S NR   c ur ve s   ove r   AW GN   c ha nne l  without   f il ter ,   with  me dian  f il ter   a nd  with  W iene r   f il ter ,   r e s pe c ti ve ly,   us ing  QPS K   modul a ti on  s c he me.   As   e xpe c ted,   it   is   s e e n  that  incr e a s e   of   the   P S NR   f or   the   r e c e ived  i mage   without   a nd  with   ( media n  a nd  W iene r )   f il te r s   us e d,   whe r e   th is   is   im pr oving  the  qua li ty  of   im a ge   f or   highe r   P S NR .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NI KA   T e lec omm un   C omput   E l  C ontr o l         P e r for manc e   analys is   of  image   tr ans mis s ion  w it h   v ar ious   c hanne l …   ( M ar w a  J alee l  M ohs in )   1167         F igur e   6.   P S NR   vs .   S NR   f or   AW GN   c ha nne l  a nd   dif f e r e nt  modu lation  s c he mes             F igur e   7.   P S NR   vs .   S NR   f or   AW GN   c ha nne l  a nd   QPS K  modul a ti on  s c he me       4.   CONC L UD I NG   RE M AR KS   I n  thi s   pa pe r ,   we   a na lyze   the  pe r f o r manc e   of   im a ge   tr a ns mi s s ion  ove r   wir e les s   digi tal  c omm unica ti ons   thr ough  pr e s e nt  a   c ompar is on  be twe e n  da ta  ha ndli n g  us ing  dif f e r e nt  modul a ti on   s c he m e s   unde r   va r ious   c ha nne l  c ondit ions   a nd  to  identi f y  the   be tt e r   a ppr op r ia te  m odulation  tec hnique  f or   tr a ns mi tt ing   im a ge s .   Ge ne r a ll y,   we   e xa mi ne d  the  inf luenc e   of   two  va r ios   c ha nne ls   of   AW GN   a nd  R a yleigh  f a ding   on   im a ge   tr a ns f e r   in   the  wir e les s   tr a ns c e iver   m ode l.   How e ve r ,   the  t r a ns mi s s ion  of   i mage s   thr ough  the  c omm unica ti on  s ys t e m  is   pe r f o r med  by  us e d  digi tal   modul a ti on   tec hniques   a s   we ll   a s   th e   r e s ult s   a r e   got   th r ough   us e d  M a tl a b  s of twa r e   t ha t  wa s   int r oduc e d  to  de s ign  a nd  im pleme nt  the  wir e les s   digi tal  c omm u nica ti on  s ys tem.   T hus ,   the  c a r r ied  ou t  of   thi s   s ys tem  whic h  r e a c he s   to  a   c e r tain   leve l  of   nois e   f r om  the   c r it ica l   c ha nne l  is   a c c e ptable .   I n   a nother   mea ning,   whe n  r a is e d  the   nois e   leve l   a bove   the   c r it ica l  leve l,   the   s ys tem  pe r f o r manc e   c a nnot   be   ve r y  quickly .    T he   s im ulation   r e s ult s   s howe d  that   the   AW GN   c h a nne l  gives   the   be s t  r e s ult   than   the   R a yleigh  f a din g  thr ough   us e d  the  s a me  S NR ,   whic h  c omes   with   a   les s   e f f ic ient  r e s ult s .   I n   a ddit ion ,   whe n  the  c ha nne l  of   the  c ur r e ntl y   de s igned  s y s tem  is   in  high  nois e ,   the   s ys tem  ge n e r a tes   wor s ing  in  im a ge   qua li ty  ins tea d  of   los ing  the  s e nt     i mage   c ompl e tely.       AC KNOWL ODGME NT   T his   wor k  is   s uppor ted  in   pa r t   by  E nginee r ing  T e c h nica l  C oll e ge - Na jaf ,  Al - F ur a t  Al - Aw s a t  T e c hnica l   Unive r s it y   a nd  in   pa r t   by  the   Unive r s it i  M a lays ia  P a ha ng  ( ww w. ump . e du. my)   via   R e s e a r c h  Gr a nt  U M P - I B M   C e ntr e   of   E xc e ll e nc e   R DU 190304.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.