تخمین پارامترهای مدل اتورگرسیو (ar) دارای اهمیت بسیار زیادی می باشد. فرایندهای اتورگرسیو کاربردهای زیادی در پردازش سیگنال ، مخابرات ، رادار و سونار دارند. برازش یک مدل مناسب بر داده ها در عمل موجب می شود تا اطلاعات بیشتری از فرایند مولد داده ها داشته باشیم. استفاده از مدل مناسب بالاخص در روشهای پارامتری در تخمین طیف سیگنالهای تصادفی، اهمیت بسیار زیادی دارد. روشهای پارامتری تخمین طیف توان، مبتنی بر انتخاب مدل مناسب برای داده ها می باشند. برای دست یابی به تخمین طیف با قدرت تفکیک بالا مدل ar یک ابزار مناسب است. بطور کلی کار کردن با مدل ar نسبت به مدلهای دیگر بسیار راحت تر می باشد و به همین علت تکنیکهای مناسبی جهت تخمین پارامترهای مدل ar ارائه شده است. در عمل داده های مشاهده آغشته به نویز می باشند یعنی در عمل با یک مدل ar آغشته به نویز سروکار داریم. این امر باعث می شود تا تکنیکهایی که داده ها را ar بدون نویز در نظر گرفته اند و از نویز مشاهده صرف نظر کرده اند، عملا ناکارآمد باشند و به درستی قادر به برازش داده ها نباشند. در این پایان نامه به روشهای تخمین پارامتر مدل اتورگرسیو در حالتی که داده ها آغشته به نویز می باشند، پرداخته شده است و تکنیکهای بکار رفته در این حالت، مورد بررسی قرار گرفته و چند الگوریتم جدید برای تخمین مدل ar نویزی در حالت های اسکالر و برداری و نیز در حالت هایی که نویز مشاهده سفید یا رنگی باشد، پیشنهاد شده است. همچنین عملکرد الگوریتم های ارائه شده با روش های پیشین مقایسه شده است.تخمین پارامترهای مدل اتورگرسیو (ar) دارای اهمیت بسیار زیادی می باشد. فرایندهای اتورگرسیو کاربردهای زیادی در پردازش سیگنال ، مخابرات ، رادار و سونار دارند. برازش یک مدل مناسب بر داده ها در عمل موجب می شود تا اطلاعات بیشتری از فرایند مولد داده ها داشته باشیم. استفاده از مدل مناسب بالاخص در روشهای پارامتری در تخمین طیف سیگنالهای تصادفی، اهمیت بسیار زیادی دارد. روشهای پارامتری تخمین طیف توان، مبتنی بر انتخاب مدل مناسب برای داده ها می باشند. برای دست یابی به تخمین طیف با قدرت تفکیک بالا مدل ar یک ابزار مناسب است. بطور کلی کار کردن با مدل ar نسبت به مدلهای دیگر بسیار راحت تر می باشد و به همین علت تکنیکهای مناسبی جهت تخمین پارامترهای مدل ar ارائه شده است. در عمل داده های مشاهده آغشته به نویز می باشند یعنی در عمل با یک مدل ar آغشته به نویز سروکار داریم. این امر باعث می شود تا تکنیکهایی که داده ها را ar بدون نویز در نظر گرفته اند و از نویز مشاهده صرف نظر کرده اند، عملا ناکارآمد باشند و به درستی قادر به برازش داده ها نباشند. در این پایان نامه به روشهای تخمین پارامتر مدل اتورگرسیو در حالتی که داده ها آغشته به نویز می باشند، پرداخته شده است و تکنیکهای بکار رفته در این حالت، مورد بررسی قرار گرفته و چند الگوریتم جدید برای تخمین مدل ar نویزی در حالت های اسکالر و برداری و نیز در حالت هایی که نویز مشاهده سفید یا رنگی باشد، پیشنهاد شده است. همچنین عملکرد الگوریتم های ارائه شده با روش های پیشین مقایسه شده است.

بیماری صرع یکی از بارز ترین اختلالات مغز می باشد که حدود پنج درصد از نوزادان به آن مبتلا هستند. هنوز برای بیماری صرع درمانی وجود ندارد و فقط می توان آن را کنترل نمود. یکی از مهم ترین ابزارهای تشخیص حملات صرعی در نوزادان، استفاده از سیگنال الکتروانسفالوگرام می باشد. از آنجایی که سیگنال ناشی از حملات صرعی نا ایستا می باشد، از روش هایی که به تحلیل سیگنال تنها در حوزه زمان یا فرکانس می پردازند و برای پردازش سیگنال ایستا مناسب می باشند، نمی توان استفاده نمود. به همین دلیل در این پایان نامه از روش های تحلیل زمان-فرکانسی مانند چوی-ویلیامز و روش تجزیه تجربی مد برای استخراج ویژگی ها استفاده شد. همچنین برای طبقه بندی ویژگی های استخراج شده، چند نوع طبقه بندی کننده مختلف مانند ماشین بردار پشتیبان و نزدیک ترین میانگین به کار رفت. در این پایان نامه برای اولین بار در تشخیص صرع، با استفاده از تحلیل زمان-فرکانسی ویژگی های حاشیه زمان و فرکانس، گشتاور اول و دوم زمان و فرکانس واطلاعات رانیه استخراج شد. همچنین در این پایان نامه برای اولین بار از روش تجزیه تجربی مد برای تشخیص صرع در نوزادان استفاده شده است. برای ارزیابی عملکرد روش های پیشنهادی، این روش ها را بر روی سیگنال الکتروانسفالوگرام شش نوزاد صرعی پیاده سازی نموده ایم. نتایج تحلیل تجزیه تجربی مود بیان کننده میانگین مقدار حساسیت 87 درصد، میزان نرخ تشخیص اشتباه 27 درصد و میانگین صحت 80 درصد برای تمام نوزادان می باشد. نتایج تحلیل زمان-فرکانسی بیان کننده میانگین حساسیت 83/71 درصد، نرخ خطای تشخیص بازه صرعی 5/34 درصد و میانگین صحت 08/68 درصد برای تمام نوزادان می باشد، که نسبت به روش های موجود نتایج بدست آمده بهبود قابل توجهی داشته است.

پنهان نگاری به عنوان یک روش در ارتباط پنهان، از دیرباز مورد توجه و استفاده ی بشر بوده است. با ظهور رایانه و به دنبال آن انواع محتوای دیجیتال همچون صدا، تصویر و ویدئو، ایده ی پنهان کردن داده ی دیجیتال در یک محتوای دیجیتال به وجود آمد. تصاویر دیجیتال به سبب وفور آن ها در ابزارهای ارتباطی نوین مانند اینترنت، گزینه ی مناسب تری برای پنهان نگاری است. مخفی کردن اطلاعات، علاوه بر کاربرد آن در نهان نگاری به منظور حفظ حق مالکیت، وسیله ای برای ایجاد یک ارتباط پنهان به شمار می رود. بسته به نوع استفاده، محققان روش های مختلفی در حوزه ی مکان و تبدیل برای پنهان نگاری تصاویر پیشنهاد داده اند. در این پایان نامه یک روش جدید برای پنهان نگاری تصاویر دیجیتال ارائه شده است. استفاده ازفشرده سازی jpegابزار مهمی در این روش پنهان نگاری است. اصلاح تصاویر به منظور جاسازی داده، در حوزه ی کانتورلت و بر روی ضرایب کانتورلت انجام می شود. در این روش، الگوریتم جاسازی داده به گونه ای است که تنها در جاسازی بیت یک، ضرایب کانتورلت اصلاح می شوند. این امر به بهبود psnr در ظرفیت های بالا کمک می کند. مثلاً در ظرفیت جاسازی 4032 و 9450 بیت به ترتیب به psnr معادل 56/52 و 18/47 دسی بل دست می یابیم. این مقادیر در برابر روش توانمندی مانند روش جمزاد در ظرفیت های برابر، حدود 10 دسی بل اختلاف دارد که افزایش قابل توجهی است. جاسازی هر بیت داده در یک بلوک از ضرایب زیر باندهای تبدیل کانتورلت ، صورت می گیرد. در هر بلوک اختلاف میان بزرگ ترین و کوچک ترین ضریب کانتورلت معیار جاسازی است. نتایج پیاده سازی الگوریتم نشان می دهد که چند روش پنهان شکنی قدرتمند هم در تشخیص تصاویر پنهان نگاری شده، عملکرد ضعیفی دارند. میانگین صحت تشخیص تصاویر پوشانه از تصاویر گنجانه با استفاده از دسته بند svm، برابر 56 درصد است.

در این پژوهش، با استفاده از آهنگ حامل های الکتریکی در ناحیه تکثیر به شبیه سازی جریان نوری و بهره آشکارساز نوری بهمنی پرداخته شده است. با در نظر گرفتن سازوکارهای مهمی مانند جذب نور، بازترکیب، یونیزاسیون برخوردی و رانش الکتریکی برای هر سلول مکانی یک ماتریس 2×2 تعریف می شود که حاصل ضرب این ماتریس ها، تکثیر پی در پی حامل ها را مدل می کند. مدل ارائه شده تا حدودی ساده است و به سادگی همگرا می شود. مقایسه نتایج بدست آمده از مدل ماتریس انتقالی ارائه شده با داده های معتبر علمی نشان می دهد که این مدل می تواند سازوکار یونیزاسیون برخوردی و پدیده تکثیر را با دقت مناسبی شبیه سازی کند. همچنین می تواند بهره و جریان نوری آشکارساز نوری بهمنی را ارائه دهد. از قابلیت های دیگر این مدل به محاسبه اثر پارامتر های مختلف افزاره و تابش های نوری متفاوت بر جریان الکتریکی خروجی می توان اشاره کرد.

سنجش از دور فراطیفی یک روش توانمند برای شناسایی و تهیه نقشه از پدیده ها و مواد روی سطح زمین است. با وجود قدرت تفکیک طیفی بالا در تصاویر فراطیفی، به دلیل توان تفکیک مکانی پایین سنجنده ها، ممکن است مواد مختلفی درون یک پیکسل باشد. در این صورت، طیف پیکسل های ثبت شده توسط سنجنده، ترکیبی از طیف مولفه های اصلی موجود در آن پیکسل ها است. جداسازی طیفی، روشی است که مشخصه طیفی مولفه های اصلی پیکسل های مخلوط را استخراج کرده و سپس ضرایب فراوانی هر مولفه اصلی را برآورد می کند. ماهیت اختلاط طیفی اهمیت فراوانی در فرآیند جداسازی طیفی دارد. در کاربردهای طیف نگاری و سنجش از دور دو نوع مدل اختلاط طیفی در نظر گرفته می شود: الف) مدل اختلاط خطی و ب) مدل اختلاط غیرخطی. در این پایان نامه، از مدل اختلاط فوق غیرخطی به منظور جداسازی غیرخطی در تصاویر فراطیفی استفاده شده است. برای استخراج مولفه های اصلی در این پایان نامه، از الگوریتم های n-finder، sga و vca استفاده شده است. این الگوریتم ها بر پایه روش های هندسی هستند که با مدل های اختلاط غیرخطی سازگاری دارند. همچنین برای برآورد ضرایب فراوانی، دو روش بر پایه الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات و الگوریتم زنبور عسل ارائه شده است. روش های ارائه شده در این پایان نامه، روی داده های شبیه سازی شده مورد ارزیابی قرار گرفته اند و با روش های دیگر و همچنین با مدل اختلاط خطی مقایسه شده اند. علاوه بر این، از این روش ها برای جداسازی طیفی دو تصویر واقعی از سنجنده aviris استفاده شده و نتایج حاصل از آن ها با نتایج دیگر روش ها و مدل اختلاط خطی مقایسه شده اند. نتایج به دست آمده در این مطالعه نشان می دهد که روش های ارائه شده دارای دقت بالاتری نسبت به دیگر روش ها می باشند و در برخی موارد زمان اجرای برنامه کاهش یافته است.

امروزه کارایی سیستم های مخابراتی وابسته به مبدل های آنالوگ به دیجیتال است. به منظور انعطاف پذیری بیشتر تکنولوژی های مخابراتی نسل آینده، مبدل هایی با کارایی بیشتر نیاز است لذا ساختار میانگذاری شده در زمان مبدل ها، می تواند راه حل مناسبی برای افزایش کارایی تکنولوژی های مخابراتی باشد. یک مبدل آنالوگ به دیجیتال میانگذاری شده در زمان(ti-adc) با موازی کردن m مبدل، توان عملیاتی اش را افزایش می دهد. با این حال، کارایی آن بدلیل وجود عدم تطابق بین کانال هایش کاهش می یابد. عدم تطابق بین کانال ها با ایجاد تن های اضافی طیف خروجی را دچار اعوجاج می کند. این پایان نامه، به کالیبراسیون پس زمینه ی دیجیتال عدم تطابق بهره و زمان می پردازد. در این پایان نامه، خطای عدم تطابق بهره و زمان با تقریب مرتبه ی اول سری تیلور مدل و با الگوریتم fxlms ضرایب آن شناسایی شد سپس تقریب خطا از خروجی کم شد تا خطای عدم تطابق تصحیح شود سپس ضعف های کالیبراسیون با الگوریتم fxlms در یک ti-adcدو کاناله، مطرح و با نتایج شبیه سازی اثبات شد. در ادامه، طرح جایگزینی برای رفع ضعف های الگوریتم fxlms پیشنهاد شد.این طرح بر اساس همبستگی بین تن ورودی و تصویر ناشی از عدم تطابق، در تمام پهنای باند مبدل ti-adc دوکاناله عمل می کند و برای اثبات درستی عملکرد آن، در حالت هایی که روش کالیبراسیون با الگوریتم fxlms دچار ضعف است، شبیه سازی شد. در شبیه سازی، 3 تن ورودی در فرکانس های fs188/0، fs341/0 و fs465/0 به یک مبدل ti-adc دو کاناله به ترتیب با خطای عدم تطابق بهره و زمان 02/0 و 01/0- داده شد و در حالی که کالیبراسیون با الگوریتم fxlms توانایی تصحیح خطای عدم تطابق هر سه تن را ندارد پس از تصحیح خطا با طرح پیشنهادی، 60 دسی بل بهبود در sfdr خروجی بدست آمد. با این کار از هدر رفتن 80 درصد کارایی افزودن کانال دوم به سیستم با کالیبراسیون با الگوریتم fxlms جلوگیری شد.

شبکه های حسگر بی سیم نسل جدیدی از شبکه های توزیع شده هستند که معمولا در مناطق دور از دسترس و محیط های غیر قابل دسترس مورد استفاده قرار می گیرند. از آنجایی که این شبکه ها در اندازه باتری دارای محدودیت هستند، مساله انرژی مهمترین چالش شبکه های حسگر بی سیم است. در این تحقیق یک روش مسیریابی ترکیبی جدید، بر اساس ترکیب دو پروتکل سیل آسا و شایعه پراکنی معرفی می شود که بر اساس ایجاد محدودیت در ارسال بسته های درخواست مسیر باعث کاهش مصرف انرژی گره های شبکه و کاهش ترافیک شبکه می شود. به منظور ارزیابی روش پیشنهادی، با الحاق روش ارائه شده بر روی پروتکل های aodv و aotdv دو روش مسیریابی اصلاح شده تحت عنوان li-aodv و li-aotdv معرفی می شوند. نتایج شبیه سازی به کمک نرم افزار omnet++ نشان دهنده بازدهی انرژی بالاتر پروتکل های اصلاح شده نسبت به پروتکل های aodv و aotdv و کاهش بار ترافیکی شبکه است. می توان گفت روش ارائه شده موازنه خوبی بین مصرف انرژی و ترافیک شبکه از یک سو و تاخیر در کشف مسیر از سوی دیگر برقرار می کند.