I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   A d v a n c e s   i n   A p p l i e d   S c i e n c e s   ( I J A A S )   V o l .   8 ,   N o .   4 ,   D e c e m b e r   2 0 1 9 ,   p p .   2 9 0 ~ 2 9 2   I S S N :   2 2 5 2 - 8 8 1 4 ,   D O I :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j a a s . v 8 . i 4 . p p 2 9 0 - 2 9 2             2 9 0       J o u r n a l   h o m e p a g e :   h t t p : / / i a e s c o r e . c o m / o n l i n e / i n d e x . p h p / I J A A S   O p t i m i z a t i o n   o f   t r a n s m i s s i o n   s i g n a l   b y   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n t       H a s s a n   F a r h a n   R a s h a g ,   M o h a m m e d   H .   A l i   T e c h n i c a l   I n s t i t u t e   o f   B a b y l o n ,   A l - F u r a t   A l - A w s a t   T e c h n i c a l   U n i v e r s i t y ,   I r a q       A r t i c l e   I n f o     A B S T R A C T     A r t i c l e   h i s t o r y :   R e c e i v e d   A p r   1 7 ,   2 0 1 9   R e v i s e d   J u l   2 2 ,   2 0 1 9   A c c e p t e d   A u g   3 ,   2 0 1 9       I n   t h i s   m e t h o d ,   r a d i a l   b a s i s   f u n c t i o n   n e t w o r k   R B F N N   i s   a n   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n t   w h i c h   i s   u s e d   t o   i d e n t i f y   a n d   c l a s s i f y   t h e   c o m m u n i c a t i o n   s y s t e m   p e r f o r m a n c e .   R B F N N   i s   o n e   t y p e   o f   n e u r a l   n e t w o r k   w h i c h   h a s   a c t i v a t i o n   f u n c t i o n s .   I t   c o n s i s t s   o f   t h r e e - l a y e r   i n p u t   l a y e r ,   h i d d e n   l a y e r   a n d   o u t p u t   l i n e a r   c o m b i n a t i o n .   O n e   o f   t h e   m a i n   p r o b l e m s   o f   c o m m u n i c a t i o n   s y s t e m   i s   t h a t   i t   c a u s e s   s l o w   r e s p o n s e   f o r   s e n d i n g   s i g n a l   v i a   t h e   t r a n s m i s s i o n   d e v i c e s .   T h e r e f o r e ,   t h e   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n t   b y   R B F N N   i s   u s e d   t o   o p t i m i z e   t h e   t r a n s m i s s i o n   s i g n a l .   T h e   i n p u t   s i g n a l   i s   t r a i n e d   a n d   t e s t i n g   b y   n e u r o n s     w i t h   w e i g h t   a n d   t h i s   l e a d   t o   p r o v i d e   l i n e a r   o u t p u t .   T h e   s i m u l a t i o n     r e s u l t s   h a v e   t h e   o p t i m i z a t i o n   s p e c i f i c s   o v e r   t h e   t r a d i t i o n a l   c o m m u n i c a t i o n     t r a n s m i s s i o n   d e v i c e s .   K e y w o r d s :   A r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n t     M a t l a b   R B F N N   T r a n s m i s s i o n   d e v i c e s     C o p y r i g h t   ©   2 0 1 9   I n s t i t u t e   o f   A d v a n c e d   E n g i n e e r i n g   a n d   S c i e n c e .     A l l   r i g h t s   r e s e r v e d .   C o r r e s p o n d i n g   A u t h o r :   H a s s a n   F a r h a n   R a s h a g ,     T e c h n i c a l   I n s t i t u t e   o f   B a b y l o n ,     A l - F u r a t   A l - A w s a t   T e c h n i c a l   U n i v e r s i t y ,   K u f a ,   I r a q .   E m a i l :   H a s s a n _ r a s h a g @ y a h o o . c o m       1 .   I N T R O D U C T I O N     T h e   c o n c e p t   o f   c o m m u n i c a t i o n   s y s t e m   i s   t h a t   s e n d i n g   t h e   m e s s a g e   a t   o n e   p o i n t   e i t h e r   e x a c t l y   o r   a p p r o x i m a t e l y   t o   a n o t h e r   p o i n t   [ 1 ] .   I n   a d d i t i o n ,   t h e   r e l i a b l y   o f   t r a n s m i t t i n g   t h e   m e s s a g e   f r o m   t h e   t r a n s m i s s i o n   s o u r c e   t o   a   d e s t i n a t i o n   s y s t e m   b a s e d   o n   c h a n n e l   b y   t r a n s m i t t e r   a n d   r e c e i v e r   d e v i c e s   i s   d i s c u s s e d   [ 2 ] .   I n   o r d e r   t o   d e r i v e   t h e   t h e o r e t i c a l l y   o p t i m a l   s o l u t i o n   i n   p r a c t i c e ,   s o u r c e   a n d   r e c e i v e r   w e r e   c o n s e q u e n t l y   s e p a r a t e d   i n t o   n u m e r o u s   t r e a t i n g   s y s t e m s .   T h i s   a p p l i c a t i o n   i s   c a l l e d   s u b - o p t i m a l   [ 3 ,   4 ] .   T h e   s u b - o p t i m a l   h a s   t h e   b e n e f i t   t h a t   a n y   e l e m e n t   c a n   b e   s e p a r a t e l y   e v a l u a t e d   a n d   i m p r o v e d   w h i c h   g e t s   a c t u a l   e f f e c t i v e   a n d   c o n s t a n t   s y s t e m s   w h i c h   i s   e x i s t i n g   n o w a d a y s .   M a n y   r e p o r t s   f o c u s e d   o n   t h e   o p t i m i z a t i o n   f o r   t r a n s m i t   t h e   s i g n a l   w i t h   m o r e   e f f e c t i v e   [ 5 - 7 ] .   T h o u g h   r e c e n t l y ,   s t r u c t u r e s   a r e   i m p r o v e d   o v e r   t h e   p r e v i o u s   y e a r s   a n d   i t   a p p e a r s   h a r d   t o   a c h i e v e   g o o d   s y s t e m   b u t   a n y   k i n d   o f   s t a t i o n   n o   n e e d   f o r   c a l c u l a t e d   e x h i b i t i n g   w i t h   e x a m i n a t i o n .   [ 8 ,   9 ] .   O t h e r   r e s e a r c h e r s   d e v e l o p e d   m e t h o d   t o   e n h a n c e   t h e   s i g n a l s   f e a t u r e s   b y   u s i n g   m u l t i p l e   c a s c a d e s   f o r   t r a n s m i s s i o n   d e v i c e s   b u t   t h i s   m e t h o d   h a s   d r a w b a c k s   l i k e   s l o w   r e s p o n s e   a n d   d i s t o r t e d   c a r r i e r   w a v e s   [ 1 0 - 1 2 ] .       2 .   S I M U L A T I O N   R E S U L T S   I n   t h i s   m e t h o d ,   t h e   R B F N N   i s   c h o s e n   t o   o p t i m i z e   t h e   t r a n s m i s s i o n   s i g n a l s   b e c a u s e   i t   h a s   m a n y   f e a t u r e s   o v e r   t h e   n e u r a l   n e t w o r k .   T h e s e   f e a t u r e s   a r e   c l a s s i f i c a t i o n   a n d   i d e n t i f i c a t i o n   t h e   i n p u t   s i g n a l   b y   i n p u t   a n d   h i d d e n   l a y e r   t o   p r o v i d e   l i n e a r   o u t p u t   s i g n a l .   T h e   s t r u c t u r e   o f   R B F N N   i s   s h o w n   i n   F i g u r e   1 .   I n   a d d i t i o n ,   t h e   r e c e i v e r   c o n s t e l l a t i o n   w i t h   e q u a l i z e r   l e a r n i n g   c u r v e   b a s e d   o n   b i t   e r r o r   r a t e   B E R   i s   s h o w n   i n   F i g u r e   2 .   F r o m   t h i s   f i g u r e ,   t h e   s y s t e m   i s   a l m o s t   e n h a n c e d   a t   B E R   =   0 . 4 9 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t .   J .   o f   A d v .   i n   A p p l .   S c i .   I S S N :   2 2 5 2 - 8 8 1 4       O p t i m i z a t i o n   o f   t r a n s m i s s i o n   s i g n a l   b y   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n t   ( H a s s a n   F a r h a n   R a s h a g )   2 9 1     F i g u r e   1 .   S t r u c t u r e   o f   R B F N N           F i g u r e   2 .   T h e   r e c e i v e r   c o n s t e l l a t i o n   a t   B E R   =   0 . 4 9       F i g u r e   3   a n d   F i g u r e   4   s h o w   t h a t   t h e   s y s t e m   w i t h   B E R   =   0 . 5 ,   0 . 5 2   r e s p e c t i v e l y   a r e   m o r e   a c c u r a t e   a n d   b e t t e r   f o r   e q u a l i z e r   l e a r n i n g   c u r v e   w i t h   h i g h   p e r f o r m a n c e   o f   r e c e i v e r   c o n s t e l l a t i o n .             F i g u r e   3 .   R e c e i v e r   c o n s t e l l a t i o n   a t   B E R   =   0 . 5   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 2 5 2 - 8 8 1 4   I n t .   J .   o f   A d v .   i n   A p p l .   S c i .   V o l .   8 ,   N o .   4 ,   D e c e m b e r   2 0 1 9 :     2 9 0     2 9 2   2 9 2     F i g u r e   4 .   E q u a l i z e r   l e a r n i n g   c u r v e   a t   B E R   =   0 . 5 2       3 .   C O N C L U S I O N     I n   t h i s   o p t i m i s e d   m e t h o d ,   t h e   R B F N N   i s   p l a y i n g   a s   a n   i m p o r t a n t   t o o l   f o r   i m p r o v e d   t h e   c o m m u n i c a t i o n   s y s t e m   e s p e c i a l l y   f o r   t r a n s m i s s i o n   s i g n a l .   T h e   i n p u t   s i g n a l   i s   d e v e l o p e d   b y   a c t i v a t i o n   f u n c t i o n   t o   m i n i m i z e   t h e   d i s t o r t e d   s i g n a l   a n d   t o   i n c r e a s e   t h e   r e s p o n s e   o f   t r a n s m i s s i o n   d e v i c e s   b a s e d   o n   n e u r o n s   a n d   w e i g h t   o f   h i d d e n   l a y e r   f o r   R B F N N .   T h e   S i m u l i n k   i s   b u i l t   b y   t o o l   b o x   o f   m a t l a b   a n d   t h e   r e s u l t s   i s   d e p e n d e d   o n   d i f f e r e n c e   v a l u e s   B E R .   f i n a l l y ,   t h e   s y s t e m   i s   b e t t e r   a n d   o p t i m i z e d   b y   h i g h   v a l u e   o f   B E R .       R E F E R E N C E S     [ 1 ]   C .   E .   S h a n n o n ,   A   m a t h e m a t i c a l   t h e o r y   o f   c o m m u n i c a t i o n ,   B e l l   S y s t e m   T e c h i c a l   J o u r n a l ,   v o l .   2 7 ,   p p .   3 7 9 - 4 2 3 ,     6 2 3 - 6 5 6 ,   1 9 4 8 .     [ 2 ]   E .   Z e h a v i ,   8 - P S K   t r e l l i s   c o d e s   f o r   a   R a y l e i g h   c h a n n e l ,   I E E E   T r a n s .   C o m m u n . ,   v o l .   4 0 ,   n o .   5 ,   p p .   8 7 3 8 8 4 ,   1 9 9 2 .   [ 3 ]   T .   J .   O S h e a ,   K .   K a r r a ,   a n d   T .   C .   C l a n c y ,   L e a r n i n g   t o   c o m m u n i c a t e :   C h a n n e l   a u t o - e n c o d e r s ,   d o m a i n   s p e c i f i c   r e g u l a r i z e r s ,   a n d   a t t e n t i o n ,   I E E E   I n t .   S y m p .   S i g n a l   P r o c e s s .   I n f o r m .   T e c h .   ( I S S P I T ) ,   p p .   2 2 3 - 2 2 8 ,   2 0 1 6 .   [ 4 ]   T .   J .   O S h e a   a n d   J .   H o y d i s ,   A n   i n t r o d u c t i o n   t o   m a c h i n e   l e a r n i n g   c o m m u n i c a t i o n s   s y s t e m s ,   a r X i v   p r e p r i n t   a r X i v : 1 7 0 2 . 0 0 8 3 2 ,   2 0 1 7 .   [ 5 ]   D .   W a n g ,   A .   K h o s l a ,   R .   G a r g e y a ,   H .   I r s h a d ,   a n d   A .   H .   B e c k ,   D e e p   l e a r n i n g   f o r   i d e n t i f y i n g   m e t a s t a t i c   b r e a s t   c a n c e r ,   a r X i v   p r e p r i n t   a r X i v : 1 6 0 6 . 0 5 7 1 8 ,   2 0 1 6 .   [ 6 ]   D .   G e o r g e   a n d   E .   A .   H u e r t a ,   D e e p   n e u r a l   n e t w o r k s   t o   e n a b l e   r e a l - t i m e   m u l t i m e s s e n g e r   a s t r o p h y s i c s ,   a r X i v   p r e p r i n t   a r X i v : 1 7 0 1 . 0 0 0 0 8 ,   2 0 1 6 .   [ 7 ]   D .   S i l v e r ,   A .   H u a n g ,   C .   J .   M a d d i s o n ,   A .   G u e z ,   L .   S i f r e ,   G .   V a n   D e n   D r i e s s c h e ,   J .   S c h r i t t w i e s e r ,   I .   A n t o n o g l o u ,     V .   P a n n e e r s h e l v a m ,   M .   L a n c t o t ,   e t   a l . ,   M a s t e r i n g   t h e   g a m e   o f   g o   w i t h   d e e p   n e u r a l   n e t w o r k s   a n d   t r e e   s e a r c h ,   N a t u r e ,   v o l .   5 2 9 ,   n o .   7 5 8 7 ,   p p .   4 8 4 - 4 8 9 ,   2 0 1 6 .   [ 8 ]   M .   I b n k a h l a ,   A p p l i c a t i o n s   o f   n e u r a l   n e t w o r k s   t o   d i g i t a l   c o m m u n i c a t i o n s :   A   s u r v e y ,   S i g n a l   P r o c e s s . ,   v o l .   8 0 ,   n o .   7 ,   p p .   1 1 8 5 - 1 2 1 5 ,   2 0 0 0 .   [ 9 ]   M .   B k a s s i n y ,   Y .   L i ,   a n d   S .   K .   J a y a w e e r a ,   A   s u r v e y   o n   m a c h i n e - l e a r n i n g   t e c h n i q u e s   i n   c o g n i t i v e   r a d i o s ,   C o m m u n .   S u r v e y s   T u t s . ,   v o l .   1 5 ,   n o .   3 ,   p p .   1 1 3 6 - 1 1 5 9 ,   2 0 1 3 .   [ 1 0 ]   M .   Z o r z i ,   A .   Z a n e l l a ,   A .   T e s t o l i n ,   M .   D .   F .   D e   G r a z i a ,   a n d   M .   Z o r z i ,   C o g n i t i o n - b a s e d   n e t w o r k s :   A   n e w   p e r s p e c t i v e   o n   n e t w o r k   o p t i m i z a t i o n   u s i n g   l e a r n i n g   a n d   d i s t r i b u t e d   i n t e l l i g e n c e ,   I E E E   A c c e s s ,   v o l .   3 ,   p p .   1 5 1 2 - 1 5 3 0 ,   2 0 1 5 .   [ 1 1 ]   R .   A l - R f o u ,   G .   A l a i n ,   A .   A l m a h a i r i ,   e t   a l . ,   T h e a n o :   A   p y t h o n   f r a m e w o r k   f o r   f a s t   c o m p u t a t i o n   o f   m a t h e m a t i c a l   e x p r e s s i o n s ,   a r X i v   p r e p r i n t   a r X i v : 1 6 0 5 . 0 2 6 8 8 ,   2 0 1 6 .   [ 1 2 ]   M .   A b a d i ,   e t   a l . ,   T e n s o r F l o w :   L a r g e - s c a l e   m a c h i n e   l e a r n i n g   o n   h e t e r o g e n e o u s   d i s t r i b u t e d   s y s t e m s ,   a r X i v   p r e p r i n t   a r X i v : 1 6 0 3 . 0 4 4 6 7 ,   2 0 1 6 .   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p : / / t e n s o r f l o w . o r g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.