کیفیت عملکرد سیستم های تله متری فضائی در تست های میدانی به وضعیت لینک رادیوئی و پارامترهای موثر آن وابسته است. مهمترین این پارامترها که به مشخصات فنی سیستم تله متری و مانورهای پروازی جسم پرنده مربوط می شوند، مُدل کانال رادیوئی، بهره آنتن فرستنده و بهره آنتن گیرنده می باشند. برای بررسی تأثیر لحظه ای مانورهای پروازی جسم پرنده در لینک رادیوئی تله متری فضائی، به محاسبه زوایای ارتباطی هر لحظه از مسیر پرواز، میان آنتن جسم پرنده و آنتن گیرنده نیاز می باشد. در این رساله، ابتدا روشی برای محاسبه این زوایای ارتباطی ارائه می شود که در آن از پارامترها و موقعیت لحظه ای جسم پرنده در حین پرواز و موقعیت اولیه آنتن گیرنده استفاده می گردد. با توجه به مجهز بودن گیرنده های سیستم های تله متری فضائی به سیستم ردیاب خودکار جسم پرنده، از تغییرات بهره آنتن گیرنده در زمان تست پروازی صرفنظر می شود، لیکن توسط زوایای ارتباطی مربوط به جسم پرنده، تأثیر مانورهای پروازی جسم پرنده بر روی بهره آنتن فرستنده نشان داده شده است. همچنین پدیده های خودتداخلی و انتشار چند مسیری که تأثیر مخربی بر روی عملکرد لینک رادیوئی دارند، مورد بررسی قرار می گیرد. با این توضیح که در اکثر سیستم های تله متری فضائی حداقل دو آنتن فرستنده جهت برقراری ارتباط رادیوئی بین جسم پرنده و آنتن گیرنده استفاده می شود. پیاده سازی این تکنیک به نحوی است که در همه حالت های ممکن و مانورهای پروازی، آنتن گیرنده حداقل یکی از آنتن های فرستنده را در دید مستقیم خود داشته باشد. در لحظاتی از پرواز که آنتن گیرنده سیگنال را بطور همزمان از دو آنتن فرستنده دریافت می کند، پدیده خودتداخلی اتفاق می افتد. در این رساله، تأثیر مخرب این پدیده و نیز فیدینگ حاصل از انتشار چند مسیری برروی لینک رادیوئی نشان داده می شوند. در این رساله، ابتدا یک شبیه ساز لینک رادیوئی تله متری فضائی بر اساس مشخصات کاربردی طراحی می شود. این طرح بر پروفایل مسیر پرواز و لحظات زمانی پرواز جسم پرنده مبتنی بوده که تأثیرات مخرب پدیده های خودتداخلی و انتشار چند مسیره روی لینک ارتباطی تله متری فضائی را در بر دارد. سپس با توجه به تأثیرات مخرب فوق الذکر، با هدف بهبود عملکرد سیستم تله متری فضائی، تکنیک mimo و کُدهای بلوکی فضا-زمان را به کار گرفته تا سیستم در مقابل پدیده های مخرب (خودتداخلی و فیدینگ) مقاوم گردد. نتایج شبیه سازی کامپیوتری روش های پیشنهادی، بیانگر کارائی قابل توجه آن در مقایسه با کارهای صورت پذیرفته قبلی برای کاهش خطای بیت دریافتی در گیرنده و بهبود لینک رادیوئی تله متری فضائی در کانال فیدینگ رایسین می باشد.

کیفیت عملکرد سیستم های تله متری فضائی در تست های میدانی به وضعیت لینک رادیوئی و پارامترهای موثر آن وابسته است. مهمترین این پارامترها که به مشخصات فنی سیستم تله متری و مانورهای پروازی جسم پرنده مربوط می شوند، مُدل کانال رادیوئی، بهره آنتن فرستنده و بهره آنتن گیرنده می باشند. برای بررسی تأثیر لحظه ای مانورهای پروازی جسم پرنده در لینک رادیوئی تله متری فضائی، به محاسبه زوایای ارتباطی هر لحظه از مسیر پرواز، میان آنتن جسم پرنده و آنتن گیرنده نیاز می باشد. در این رساله، ابتدا روشی برای محاسبه این زوایای ارتباطی ارائه می شود که در آن از پارامترها و موقعیت لحظه ای جسم پرنده در حین پرواز و موقعیت اولیه آنتن گیرنده استفاده می گردد. با توجه به مجهز بودن گیرنده های سیستم های تله متری فضائی به سیستم ردیاب خودکار جسم پرنده، از تغییرات بهره آنتن گیرنده در زمان تست پروازی صرفنظر می شود، لیکن توسط زوایای ارتباطی مربوط به جسم پرنده، تأثیر مانورهای پروازی جسم پرنده بر روی بهره آنتن فرستنده نشان داده شده است. همچنین پدیده های خودتداخلی و انتشار چند مسیری که تأثیر مخربی بر روی عملکرد لینک رادیوئی دارند، مورد بررسی قرار می گیرد. با این توضیح که در اکثر سیستم های تله متری فضائی حداقل دو آنتن فرستنده جهت برقراری ارتباط رادیوئی بین جسم پرنده و آنتن گیرنده استفاده می شود. پیاده سازی این تکنیک به نحوی است که در همه حالت های ممکن و مانورهای پروازی، آنتن گیرنده حداقل یکی از آنتن های فرستنده را در دید مستقیم خود داشته باشد. در لحظاتی از پرواز که آنتن گیرنده سیگنال را بطور همزمان از دو آنتن فرستنده دریافت می کند، پدیده خودتداخلی اتفاق می افتد. در این رساله، تأثیر مخرب این پدیده و نیز فیدینگ حاصل از انتشار چند مسیری برروی لینک رادیوئی نشان داده می شوند. در این رساله، ابتدا یک شبیه ساز لینک رادیوئی تله متری فضائی بر اساس مشخصات کاربردی طراحی می شود. این طرح بر پروفایل مسیر پرواز و لحظات زمانی پرواز جسم پرنده مبتنی بوده که تأثیرات مخرب پدیده های خودتداخلی و انتشار چند مسیره روی لینک ارتباطی تله متری فضائی را در بر دارد. سپس با توجه به تأثیرات مخرب فوق الذکر، با هدف بهبود عملکرد سیستم تله متری فضائی، تکنیک mimo و کُدهای بلوکی فضا-زمان را به کار گرفته تا سیستم در مقابل پدیده های مخرب (خودتداخلی و فیدینگ) مقاوم گردد. نتایج شبیه سازی کامپیوتری روش های پیشنهادی، بیانگر کارائی قابل توجه آن در مقایسه با کارهای صورت پذیرفته قبلی برای کاهش خطای بیت دریافتی در گیرنده و بهبود لینک رادیوئی تله متری فضائی در کانال فیدینگ رایسین می باشد.

اخیرا حالت خاصی از دایورسیتی فضائی به نام دایورسیتی مشارکتی معرفی شده است که روش کارآمدی برای کم کردن اثر فیدینگ چند مسیره در شبکه های بی سیم می باشد. در این پایان نامه، عملکرد دایورسیتی مشارکتی را برای ساختارهای مختلف شبکه بی سیم مورد بررسی قرار می دهیم. معیارهای مد نظر احتمال وقفه و متوسط نرخ خطای بیت سیستم می باشند که هم بصورت تحلیل ریاضی و هم بصورت شبیه سازی کامپیوتری مورد مطالعه قرار گرفتند. در ابتدا، عملکرد ساختار ساد? ارسال دو پرشه با تنها یک رل? تک آنتنی(که ساختار پای? تشکیل دهند? یک شبکه دایورسیتی مشارکتی می باشد) برای دو پروتکل af و df مورد مطالعه قرار می گیرد. سپس، عملکرد ارسال دو پرشه با استفاده از یک رله که از دو آنتن دریافتی و یک آنتن ارسالی استفاده می نماید، مورد بررسی قرار می گیرد. در تعمیم موضوع، ساختار کلی یک شبک? دایورسیتی مشارکتی شامل m رله مورد مطالعه قرار خواهد گرفت که در آن بجای استفاده از تکنیک پیچید? ترکیب mrc از تکنیک ساد? ترکیب sc در گیرنده استفاده می شود. در ادامه، روابط تقریبی جدیدی برای احتمال قطع و متوسط نرخ خطای بیت سیستم بدست خواهیم آورد. همچنین عملکرد چنین سیستمی با عملکرد سیستمی که بجای استفاده از m رل? تک آنتنی از یک رل? m آنتنی استفاده می نماید؛ مقایسه خواهد شد. در ادامه، بحث انتخاب رله مورد مطالعه قرار می گیرد و روش جدیدی به نام ss-prs برای انتخاب رله در یک شبک? دایورسیتی مشارکتی پیشنهاد خواهد شد.

سیستم های شناسایی دوست از دشمن یا رادارهای ثانویه، جهت مقاصد نظامی و تشخیص اهداف خودی از غیر خودی مورد استفاده واقع می شوند. در محیط های جنگ الکترونیک مدرن، سیگنال های زیادی از سیستم های شناسایی دوست از دشمن موجود در منطقه، توسط گیرنده های پشتیبانی جنگ الکترونیک دریافت می شود. عملکرد اصلی این سیستم ها، دریافت رشته پالس های متداخل راداری و سپس جداسازی آن ها بر اساس ویژگی های هر کدام می باشد. لازم به ذکر است که هر رادار از مدولاسیون ها و فاصله تکرار مد متفاوتی می تواند استفاده نماید. فرکانس سیگنال های پرسش در این نوع رادارها یکسان بوده و برابر 1030 مگاهرتز می باشد. همچنین پهنای پالس ها در سیگنال های این نوع رادارها نیز تقریبا یکسان می باشد. با توجه به یکسان بودن فرکانس های سیگنال پرسش و یکسان بودن تقریبی پهنای پالس ها در سیگنال های متعلق به سیستم های شناسایی دوست از دشمن و عدم دقت دامنه به عنوان یک معیار مناسب جهت انجام جداسازی سیگنال های متداخل این نوع رادارها، استفاده از روشی مناسب جهت تفکیک و دسته بندی سیگنال های این رادارها از هم، لازم و ضروری می باشد. لازم به ذکر است که برای هر پالس رسیده، یک شناسنامه از مشخصات آن تولید شده که به آن توصیف کننده کلمه (pdw ) گفته می شود. برای جداسازی رشته پالس های سیگنال های راداری روش های مختلفی ارائه شده که در این پایان نامه مورد بررسی قرار می گیرد. در این پایان نامه، پس از معرفی کلی سیستم های شناسایی دوست از دشمن و معرفی انواع مدولاسیون های بین مدی، به شبیه سازی سیگنال های متعلق به این نوع سیستم ها پرداخته می شود. سپس با ارائه روشی مناسب جهت استخراج مدهای رادارهای متداخل در فریم دریافتی، به انتخاب آستانه مناسب پرداخته و سپس با استفاده از آستانه انتخاب شده، سیگنال های متعلق به لوب های اصلی رادارهای موجود در فریم مورد نظر جداسازی می شود. در ادامه با ارائه روشی مناسب، بخش غیر تداخلی سیگنال های لوب اصلی رادارها را جدا نموده و سپس با تعیین نوع مدولاسیون فاصله تکرار مد و الگوی رادارها به جداسازی و دسته بندی سیگنال های رادارهای متداخل پرداخته می شود. نشان داده می شود که جداسازی سیگنال های متعلق به سیستم های شناسایی دوست از دشمن، با توجه به روش ارائه شده و استفاده از دو پارامتر مدولاسیون فاصله تکرارمد و الگوی مد استفاده شده در هر رادار دارای دقت مناسبی بوده و در مقابل پالس های اضافه شده و پدیده گم شدگی پالس ها دارای عملکرد مناسبی می باشد.

با توجه به رشد فزاینده درخواست برای خدمات متنوع و سرعت بالا در مخابرات سیار، یکی از چالشهای پیش رو، محدودیت منابع در دسترس خصوصا طیف فرکانسی است. یکی از ابتدایی ترین راهها برای استفاده مناسب از طیف فرکانسی به کارگیری سیستمهای سلولی است. در سیستمهای اولیه با توجه به نوع سرویسهایی که ارائه می شد تکنیک هایی مانند بکارگیری مجدد فرکانس ها کافی بود، اما در مخابرات نسل آینده ناچار به استفاده از تمام طیف فرکانسی در تمام سلولها می باشیم. یکی از مشکلاتی که این موضوع بوجود خواهد آورد تداخل بین سلولی است که مهمترین عامل کاهش کارایی در این گونه سیستمها می باشد. برای رسیدن به یک کارایی خوب در نسل آینده، مدیریت تداخل بین سلولی از اهمیت فراوانی برخوردار است. یکی از تکنیکهایی که عمدتا برای کنترل تداخل بین سلولی پیشنهاد می شود تخصیص تطبیقی، متمرکز و همکارانه منابع است. به همین دلیل موضوع این تحقیق به تخصیص منابع در سیستمهای سلولی با تکنیک ofdma و mimo-ofdma پرداخته است. ابتدا بر اساس ایده محدودسازی تداخل، سه دسته الگوریتم تخصیص منابع جهت حداکثرسازی گذردهی مجموع سلولها در سیستم ofdma پیشنهاد داده شده است. در ادامه این ایده برای حداکثرسازی مجموع نرخ وزندارشده کاربران بکار گرفته می شود. برای تضمین کیفیت مطلوب داده های دریافتی مسئله حداکثرسازی گذردهی مجموع با تضمین sinr مطلوب در ادامه مورد توجه قرار گرفته و الگوریتمهای همکارانه با هدف کنترل تداخل جهت رسیدن به کیفیت مورد نظر پیشنهاد شده است. در انتها نیز برای یک سیستم mimo-ofdma سلولی مسئله حداکثرسازی گذردهی مجموع با تضمین sinr مطلوب حل شده است و الگوریتمهای همکارانه تخصیص توان و زیرحامل جهت کنترل تداخل ارائه شده است. نتایج شبیه سازیها در مدلهای افت مختلف و برای شعاع سلولهای متفاوت، کارایی الگوریتمهای پیشنهادی را تایید می کند.

اخیراً در شبکه های بی سیم مخابراتی، ایده مشارکت کاربران مطرح شده که به عنوان شبکه های رله معروف اند. از خواص این شبکه ها به ایجاد نوع نوینی از دایورسیتی فضایی به نام دایوسیتی مشارکتی اشاره شده است که بهره وری از آن وابسته به اطلاعات کانال ها و تاخیر های زمانی و فرکانسی در اختیار کاربران است. در این پایان نامه با فرض هم زمانی کامل بین کاربران شبکه، دو بحث مجزا در دو بخش مطرح می شوند. در بخش اول یک شبکه رله با استراتژی تقویت- ارسال متشکل از یک کاربر (گره) به عنوان منبع، یک کاربر به عنوان مقصد و یک کاربر به عنوان رله، همگی با چندین آنتن مفروض است. در این حالت با ارسال های مبتنی بر چندین حامل متعامد، مسئله هم زمان سازی فرکانسی و تخمین کانال در کاربر گیرنده بررسی می-شود. مبتنی بر دو سمبل ofdm آموزشی، تخمین های اولیه ml تاخیر فرکانس حامل و ls کانال برای مقداردهی اولیه الگوریتم rls حاصل می شود. از الگوریتم rls جهت ردگیری تخمین تاخیر فرکانس حامل استفاده می شود، درحالی که جهت بهبود عملکرد آن، اضافه کردن شرط محدود کننده توان نویز در گیرنده پیشنهاد می شود. در بخش دوم با اضافه کردن فرض جبران کامل تاخیر فرکانسی، شبکه ای متشکل از چندین رله با استراتژی تقویت- ارسال مورد بحث می باشد که همگی کاربران تک آنتنه هستند. در این حالت مسئله تخمین تمام کانال های شبکه رله به طور مجزا با استفاده از تخمین گرهای معروف ls و lmmse مطرح می شود. از منظری عملی، حالت عدم قطعیت داده و تقریب محاسبات بر تخمین های انجام شده بررسی می-شود و هم چنین تخمین گر تکراری socp کانال به عنوان ابزاری مقاوم در برابر عدم قطعیت و تقریب محاسبات پیشنهاد می شود.

شبکه های حسگر بدلیل توزیع یافته بودن و نداشتن توان پردازش و ذخیره داده بالا و نیز ماهیت بیسیم بودن ارتباط در آنها در معرض تهدیدات امنیتی گوناگونی قرار دارند. افزودن امنیت اغلب با افزایش سربار و مصرف منابع سیستم همراه است، این سربار می تواند ناشی از پردازش و یا داده ارسالی اضافی باشد که در نتیجه به افزایش مصرف انژری ختم شده که یکی از منابع با ارزش در شبکه های حسگر محسوب میشود. در این رساله، مفهوم جدیدی بنام امنیت آماری ارائه میگردد که بر پایه ایجاد پسخورد منفی در برابر تمامیت خواهی دشمن حریص و نیز فرض منطقی بودن وی بنا شده است. هدف در چارچوب پیشنهادی ایجاد یک سد آماری بازدارنده در برابر دشمن است به نحوی که تمامیت خواهی وی با نوعی پسخورد منفی از سوی شبکه مواجه شود و او را مجبور به عقب نشینی نماید. از آنجا که در مفهوم امنیت آماری از رمزنگاری استفاده نمیشود، راهکارهای مبتنی بر این مفهوم بسیار کم هزینه بوده و برای شبکه هایی با محدودیت انرژی زیاد همچون شبکه های حسگر بسیار مناسب میباشند. کاربردی بودن این مفهوم در ایجاد مقاومت برای شبکه، و کاهش نفوذ و اثرگذاری حمله دشمن در مورد دو تهدید امنیتی حمله سیل نشانه و شنود در شبکه های حسگر طیف گسترده در این رساله بررسی شده است. در حمله سیل نشانه، دشمن با افزایش شعاع ارسال خود سعی در بدست آوردن تعداد زیادی همسایه میکند. روشهای مقابله پیشین یا در برابر دشمنی با گیرنده حساس بی اثر بوده و یا در شبکه های متحرک کاربرد نداشتند. در این تحقیق، نخست، بوسیله شبیه سازی با شبیه ساز ns2 نشان داده شده که تنظیم پارامترهای لایه mac به همراه ساخت هوشمندانه پروتکلِ پرسش و پاسخ امکان ایجاد یک روش بازدارنده را برای حمله سیل نشانه بوجود میآورد. سپس یک مدل ریاضی عمومی برای بررسی پروتکلهای پرسش و پاسخیِ پخشی در شبکه هایی که از لایه mac ای از نوع csma/ca استفاده میکنند ارائه گردید. این مدل توانایی پشتیبانی از سناریو هایی که شعاع درخواست محدود به یک سلول نمیشود را نیز داراست (سناریو های حمله). در این مدل که بر پایه تئوری میانگینِ میدان بنا شده است، ابتدا کانال غیر ایستای پس از انتشارِ درخواست بصورت بازگشتی بدست میآید و سپس روشی برای تخمین میانگین سود درخواست دهنده (دشمن) ارائه میشود. با استفاده از مدل در مثالی عملی چگالی توزیع بهینه گره ها و زمانبندی تعویق بهینه بدست می آید که نشان میدهد الگوریتمهای کلاسیک تعویق نمایی دودویی برای مواجه با حملات پخشی (همانند حمله سیل نشانه) مناسب نیستند. به عنوان یک مثال دیگر از کاربرد چارچوب طراحی امن آماری، مساله شنود در شبکه های حسگر طیف گسترده مورد بررسی قرار گرفت. در این بخش تحقیق نشان داده شد که چگونه استفاده مجدد از کد ها در شبکه های حسگر طیف گسترده میتواند سود دشمن را در شبکه های با ترافیک دائمی کاهش دهد. از آنجا که در شبکه های توزیع یافته غیر متحرک، تخصیص کد تنها یکبار در ابتدای کار شبکه صورت میگیرد، صرف هزینه اولیه بیشتر جهت توزیع بهتر کدها و رسیدن به امنیت طولانی مدت در برابر شنود معقول به نظر میرسد. سود دشمن بصورت ریاضی در جریان این تحقیق مدلسازی گردید. نتایج این مدلسازی بسیار دقیق بوده و با نتایج حاصل از شبیه سازی انطباق دارد.

سیستمهای چندحاملی به دلیل انعطاف پذیری و تطبیق پذیری بالایی که دارند یکی از بهترین گزینه های ممکن برای به کارگیری به عنوان لایه فیزیکی شبکه های رادیوشناختی(cr) هستند. با توجه به این که در این ساختارها به منظور جلوگیری از ایجاد تداخل روی انتقال کاربران اولیه، لازم است تعدادی از زیرحامل ها غیرفعال گردند، سیستم در حالت کلی از تعداد محدودی زیرحامل استفاده می کند. این مطلب باعث می شود که ظرفیت کلی مربوط به شبکه های cr، محدود گردد. در این پایان نامه امکان به کارگیری ساختار mimo-ofdm به عنوان لایه فیزیکی شبکه های cr به منظور جبران این کاهش ظرفیت، مورد بررسی قرار گرفته است. به ویژه، به منظور بهره گیری بهینه از منابع طیفی موجود، مسئله تخصیص توان بهینه در این ساختار برای مسیر فروسو، به تفصیل بررسی شده است. در مسئله تخصیص توان، هدف اصلی حداکثر کردن ظرفیت کلی سیستم بوده به نحوی که تداخل ایجاد شده توسط کاربران ثانویه روی باندهای مربوط به کاربران اولیه از مقدار مشخصی تجاوز نکند. نشان داده شده است که روشهای قبلی تخصیص توان که در سیستمهای mimo-ofdm استفاده می شدند در شبکه های cr کارآیی بهینه ای ندارند. به همین منظور ضمن فرموله کردن مسئله بصورت یک مسئله بهینه سازی، الگوریتم-های مناسبی در حالتهای مختلف تک کاربره و چندکاربره، معرفی شده اند. به منظور ارزیابی و مقایسه عملکرد الگوریتم های معرفی شده، سیستم مورد نظر با انتخاب پارامترهای مناسب بر اساس استاندارد lte و مدل کانال scm مورد شبیه سازی قرار گرفته شده است. با مقایسه نتایج حاصله از به کارگیری الگوریتم های جدید با نتایج حاصل از به کارگیری الگوریتم های سابق، کارآمدی و برتری آنها برای به کارگیری در شبکه های cr صحه گذاری شده است.

با توجه به رشد فزاینده درخواست برای خدمات متنوع و سرعت بالا در مخابرات سیار، مهمترین چالش پیش رو، نحوه مدیریت تخصیص منابع با توجه به محدودیت منابع در دسترس بخصوص طیف فرکانسی است. در این میان شبکه های سلولی یکی از بهترین گزینه ها برای بکارگیری و تخصیص مناسب منابع است. اما در طول پیشرفت تکنولوژی نسل های مختلف شبکه های سلولی با توجه افزایش تقاضا برای سرویس های مختلف تکنیک اولیه تکرار فرکانسی در این شبکه ها دیگر جوابگوی تقاضای گسترده کاربران را نخواهد داشت و در شبکه های نسل جدید به ناچار از تمام طیف فرکانسی برای سرویس دهی به کاربران در هر سلول استفاده می شود که خود موجب بوجود آمدن تداخل بین سلولی می شود. همچنین استفاده از رله برای بهبود ظرفیت و ضریب پوشش شبکه های نسل جدید به دشواری مدیریت تداخل بین سلولی می افزاید و مدیریت تداخل بین سلولی در این شبکه ها اهمیت فراوانی دارد. در این پایان نامه با توجه به اهمیت مدیریت تداخل بین سلولی، با ارائه روش های متمرکز و گسترده نحوه تخصیص منابع در یک شبکه سلولی ofdma با مشارکت رله مورد بررسی قرار گرفته است. معیار گذردهی مجموع در لینک مستقیم برای بررسی کارایی مورد استفاده قرار گرفته و الگوریتم های متمرکز و گسترده با هدف کنترل دقیق تداخل بین سلولی برای آن پیشنهاد شده است. در نهایت نتایج شبیه-سازی ها، کارایی بهتر الگوریتم های پیشنهادی در مقابل الگوریتم های موجود را در شرایط مختلف تایید می کند.

در دهه ی اخیر، استفاده از شبکه های مخابراتی بی سیم به سرعت در حال گسترش است. رشد فزاینده ی درخواست برای خدمات متنوع و سرعت بالا در این شبکه ها طیف فرکانسی را به منبعی گران بها تبدیل نموده است و به همین دلیل، ارائه ی روش هایی جدید در جهت افزایش گذردهی (bits/hz) همواره مورد نیاز می باشد. یک روش عملی، استفاده از چند آنتن در سمت فرستنده و گیرنده است که تحت عنوان mimo شناخته می شود. البته، در شرایط انتشاری مخابرات سلولی، استفاده ی مجدد از طیف فرکانسی در هر سلول موجب به وجود آمدن تداخل هم کانالی می گردد؛ که می تواند کارایی mimo را تا حد زیادی کاهش دهد. در این تحقیق با توجه به اهمیت مدیریت تداخل، تخصیص منابع در شبکه های سلولی mimo-ofdma مورد بررسی قرار گرفته است و الگوریتم هایی بر پایه ی همکاری سلول ها با هدف کنترل تداخل بین سلولی در جهت افزایش گذردهی مجموع پیشنهاد شده است. در پایان الگوریتمی ترکیبی برای شکل دهی پرتو با ادغام دو روش مختلف در دو لایه ی خارجی و داخلی ارائه شده است و مقایسه ای بین نتایج شبیه سازی رایانه ای برای این روش ها، برای شبکه ای با دو سلول و دو آنتن در هر فرستنده و گیرنده انجام شده است، که در شرایط تداخلی بالا برای 30 کاربر در هر سلول، الگوریتم پیشنهادی نرخ مجموع را نسبت به الگوریتم های قبلی تا 25% افزایش می دهد.

رادارهای هواپایه جهت آشکارسازی اهداف زمینی متحرک با کلاتر قوی سطح مواجه اند. به علت حرکت رادار، فرکانس داپلر کلاتر در این رادارها صفر نیست و به مکان(زاویه) کلاتر وابسته است. تکنیک های پردازش تطبیقی مکان-زمان با استفاده از فیلتر دوبعدی تطبیقی در حوزه زاویه-داپلر جهت حذف کلاتر و آشکارسازی اهداف بکار می روند. در این پایان نامه الگوریتم های stap که برای حذف تداخل و آشکارسازی اهداف زمینی در رادار هوابرد مورد استفاده قرار می گیرند، بررسی و شبیه سازی می شوند. همچنین مدلی برای شبیه سازی نمونه های کلاتر ارائه می شود. در این مدل، نمونه های کلاتر با توجه به عواملی چون توزیع کلاتر، همبستگی زمانی بین پالس های دریافتی و عدم تطبیق کانال های آرایه گیرنده تولید می شود. در نهایت در فصل آخر، گیرنده رادار را طراحی می کنیم و نحوه آشکارسازی هدف در پردازشگر با استفاده از cfar را بیان می کنیم. سپس با بررسی الگوریتم های مختلف، عملکرد آن ها در حذف تداخل و آشکارسازی اهداف را شبیه سازی و مقایسه می کنیم. نشان می دهیم می توان با ترکیب الگوریتم های مختلف stap ، با وجود نمونه های کمکی کم به عملکرد مناسبی برسیم.

موضوعات مطرح در شبکه رله از قبیل شکل دهی پرتو، انتخاب بهینه رله، اختصاص بهینه توان و غیره، از جمله کاربردهایی هستند که اطلاع از تک تک کانال های شبکه در رله ها و مقصد ضروری است. در بسیاری از کارهای ارائه شده، موضوع تخمین کانولوشن کانال های پیشرو (کانال بین رله و مقصد) و پسرو (کانال بین منبع و رله ) تنها با هدف قابلیت آشکارسازی سیگنال در مقصد مطرح شده است. در بسیاری از کارهای صورت گرفته در تخمین کانال شبکه های با چندین رله اثر حضور جابجایی فرکانس حامل در نظر گرفته نشده است. وجود جابجایی فرکانس حامل، تخمین کانال را به چالش می کشد. در این کار با در نظر گرفتن یک شبکه رله با یک گره به عنوان منبع و یک گره به عنوان مقصد و تعداد m گره به عنوان رله در استراتژی تقویت-ارسال علاوه بر تخمین تک تک کانال های پیشرو و پسرو شبکه و طراحی سمبل راهنمای بهینه در منبع و رله ها، تاثیر حضور جابجایی فرکانس حامل بر خطای تخمین کانال ها نیز در نظر گرفته شده است و طرحی برای تخمین جابجایی فرکانس حامل بین منبع تا رله ها و رله ها تا مقصد ارائه شده است. تخمین گر استفاده شده برای تخمین جابجایی فرکانس حامل عملکرد بسیار مناسبی داشته و میانگین خطای تخمین آن نزدیک کران کرامر-رائو آن است. با استفاده از مدل ریاضی، تاثیر جابجایی فرکانس حامل بر روی ضرایب کانال از دید مقصد بررسی شده است و مقصد، ضرایب کانال تاثیر یافته از جابجایی فرکانس حامل را تخمین می زند و در نتیجه چالش تخمین کانال در حضور جابجایی فرکانس حامل برطرف شده است.

فرایند تخمین کانال جهت طراحی گیرنده در سیستم های مخابراتی mimo بسیار حائز اهمیت است. خصوصاً در سیستم های مخابراتی mimo-ofdm زمانی که از بهترین متعادل ساز بر مبنای پاسخ کانال بهره گرفته می شود. اخیراً از تکنیک سنجش فشرده (cs) جهت تخمین کانال تنک توسط پایلوت خصوصاً در سیستم های mimo-ofdm استفاده می شود. در این پایان نامه روشی را با استفاده از تابع تغییرپذیر کامل گسسته در سیستم های ofdm به کار می بریم که توسط این روش، برخلاف کارهای قبلی صورت گرفته در این زمینه (که در آنها از الگوریتم های بهینه سازی پایلوت استفاده شده است) و برای اولین بار می توان کانال تنک simo را به صورت مستقیم تخمین زد. نتایج شبیه سازی ها با بهره گیری از یک کانال چند مسیره تنک کارآمدی روش پیشنهادی را تحکیم بخشیده و مزایای روش یاد شده را به دیگر روش های تخمین سیستم های تنک آشکار می سازد. در پایان نتایج شبیه سازی های ارائه شده بهبود snr را حدوداً به اندازه ی 3.5db نشان می دهد.

در این پایان نامه یک شبکه رادیو شناختگر چندسلولی در نظر گرفته شده است. هر سلول شبکه ثانویه شامل یک ایستگاه پایه و تعدادی کاربر ثانویه تک آنتنه است. هدف این پایان نامه ، شکل دهی پرتو مقاوم در شبکه ثانویه با فرض در دسترس نبودن اطلاعات کامل کانالهای کاربران ثانویه و اولیه است. اطلاعات کانال به دو صورت ضرائب لحظه ای کانال و کواریانس ضرائب کانال در ایستگاه های پایه قابل فراهم است. برای مقاوم کردن مساله در برابر تغییرات ضرائب لحظه ای کانال ، روش آماری را به عنوان راهکار مساله انتخاب کرده ایم به این صورت که خطای ناشی از تخمین دقیق ضرائب کانال را به شکل یک متغیر تصادفی با توزیع گوسی با میانگین صفر و واریانس معین مدل کرده ایم . در اینجا هدف به حداقل رساندن توان ایستگاه های پایه شبکه ثانویه است ، به شرط آنکه احتمال برآورده نمودن کیفیت سرویس شبکه ثانویه از یک حد مشخص بیشتر بوده و همچنین احتمال برآوردن الزامات شبکه اولیه هم از یک حد معین بیشتر باشد. با توجه به اینکه فرم محدبی برای این مسائل وجود ندارد از کرانهایی برای تقریب قیدهای مساله استفاده کرده و نشان می دهیم که این کرانها ، مساله اولیه نامحدب را به یک مساله نامحدب با قید رتبه ماتریسی تبدیل می کند.سپس الگویی برای حل این نوع مسائل ارائه می شود. در پایان نتایج شبیه سازی میزان مقاوم بودن روش های مطروحه را در برابر تغییرات ضرائب کانال نشان می دهد. این مساله برای حالتی که اطلاعات کانال کاربران ثانویه و اولیه در ایستگاه های پایه به شکل کواریانس ضرائب موجود باشد نیز مورد بررسی قرار می گیرد.

مساله مورد بررسی در این پروژه تخصیص بهینه توان در شبکه رادیوشناختی مبتنی بر mimo-ofdm می باشد، بگونه ای که نرخ مجموع شبکه ثانویه در ارتباط فروسو حداکثر شود. در شبکه مذکور فرض شده است کاربران ثانویه به همراه کاربر اولیه در یک محدوده جغرافیایی بوده، سیگنال ارسالی از ایستگاه پایه به کاربران ثانویه توسط کاربر اولیه نیز دریافت می شود. هدف پروژه حداکثر کردن نرخ مجموع شبکه ثانویه در ارتباط فروسو با توجه به دو محدودیت می باشد که در عمل نیز این دو محدودیت وجود دارد. توان کل جهت ارسال پیام کاربران ثانویه از یک حد مجازی فراتر نرود و توان تداخلی روی کاربر اولیه از یک مقدار آستانه تجاوز نکند. مقدار آستانه مقداری است که تداخل با توانی کمتر از آن، همانند نویز بوده و تاثیری روی کاربر اولیه ندارد. فرض ارسال داده ها در ساختار mimo-ofdm، از یک طرف موجب افزایش نرخ می شود ولی از طرف دیگر موجب تداخل بین پیام کاربران و مختل شدن دریافت صحیح سیگنال ارسالی توسط کاربران ثانویه می گردد. برای رفع این مشکل از تکنیک های خطی شکل-دهی پرتو استفاده شده است. این تکنیک ها به صورت پیش کدینگ و پس کدینگ، هم در فرستنده و هم در گیرنده به سیگنال ها اضافه شده، امکان ارسال همزمان سیگنال پیام کاربران مختلف در فرستنده و تفکیک سیگنال دریافتی در گیرنده را فراهم می کند. جهت جامعیت بخشیدن به کار انجام شده، سناریوهای مختلفی با همین ساختار تعریف و براساس تکنیک های مربوط به حل مسائل بهینه سازی محدب، به حل مسائل مطرحه پرداخته شده است. یک الگوریتم بهینه و چند الگوریتم زیربهینه برای هر سناریو پیشنهاد شده است و با استفاده از شبیه¬سازی کامپیوتری به بررسی کمّی این الگوریتم¬ها و مقایسه با تکنیک رایج تخصیص منابع که تعیین توان کاربران به صورت برابر با در نظر گرفتن رعایت شرط تداخلی می¬باشد پرداختیم. البته این الگوریتم توزیع برابر برای استفاده در این پروژه تطبیق یافته است. در تمامی شبیه¬سازی¬های انجام شده برتری الگوریتم¬های پیشنهادی مشاهده شده است که در بخش نتایج شبیه¬سازی مقدار دقیق این بهبود نشان داده خواهد شد.

به کارگیری سیستم های سلولی راهی مناسب جهت استفاده بهتر از طیف است. هر سلول باید از تمام طیف فرکانسی در دسترس استفاده کند. این موضوع باعث ایجاد تداخل بین سلولی می شود که مهم ترین عامل کاهش کارایی این سیستم هاست. در این پایان نامه ما یک سیستم سلولی mimo-relay-ofdma شامل سه سلول تداخل کننده را در حالت down-link در نظر گرفته ایم. رله ها ثابت بوده و از تکنیک df برای تقویت سیگنال کاربران لبه سلولی استفاده می کنند، از تکنیک mimo برای مالتی پلکسینگ فضایی بهره گرفته ایم و در نهایت تکنیک ofdma را برای حذف تداخل درون سلولی استفاده کرده ایم. هدفمان کنترل تداخل بین سلولی با استفاده از تخصیص مشارکتی توان و زیرحامل-هاست به گونه ای که با قید توان کل ثابت هر سلول، گذردهی مجموع سه سلول حداکثر شود. مسئله بهینه سازی نا محدب و ترکیباتی است. برای حل آن پس از رفع مشکل ترکیباتی بودن آن از روش دوگان لاگرانژ و الگوریتم های تکرار استفاده می کنیم. الگوریتم زیربهینه دیگری با فرض تخصیص توان یکنواخت ارائه شده است. سه الگوریتم دیگر با استفاده از block diagonalization ارائه شده است، یک الگوریتم بهینه و دو الگوریتم زیربهینه. از مجموع پنج الگوریتم ارائه شده فقط در آخرین الگوریتم تخصیص زیرحامل به صورت توزیع شده است و مابقی به صورت متمرکز زیرحامل را تخصیص می دهند. در پایان نتایج شبیه سازی میزان کارایی هر الگوریتم را در شرایط مختلف نشان می دهد.

مدل سازی تحلیلی سیستم های موجود، مهمترین قدم برای طراحی سیستم های کاراتر است، زیرا مدل سازی تحلیلی با فراهم آوردن رابطه ی کارآیی سیستم بر حسب پارامترهای قابل طراحی آن، موجب استخراج مسائل بهینه سازی می شود. حل این مسائل بهینه سازی باعث به دست آوردن مقادیر بهینه برای متغیرها شده و در نتیجه منجر به طراحی سیستم های کاراتر می شوند. مطالعه ی زیادی بر روی استاندارد ieee 802.11 انجام گرفته است، ولی به دلیل پیچیدگی ناشی از شرایط تصادفی زیاد لایه های بالاتر و پایین تر و تاثیرپذیری بین لایه ای، هنوز مدل تحلیلی کامل و جامعی از آن ارائه نشده است. یکی از شرایط تصادفی، نحوه ی چیدمان گره ها در فضا است که مسئله ی وجود یا عدم وجود گره پنهان را باعث می شود. ارائه ی راهکار برای حل مشکل گره های پنهان یکی از مهمترین وظایف پروتکل های mac شبکه های بی¬سیم است. استاندارد ieee 802.11 که در روش dcf خود از مکانیزم csma/ca با back off نمایی دودویی بهره گرفته است، با استفاده از rts/cts سعی کرده است بر این مشکل غلبه کند. در این پایان نامه استاندارد ieee 802.11 با استفاده از نمودار های sdl توضیح داده شده و در حالت وجود نقطه دسترسی، یک مدل تحلیلی برای ارزیابی گذردهی پروتکل در دو حالت ترافیک اشباع و غیراشباع با فرض ترافیک ورودی لایه mac به صورت پواسون ارائه می شود. در ادامه با شبیه سازی سناریوی مدل شده با استفاده از نرم افزار pythagor که به صورت open source می¬باشد اعتبار مدل ارائه شده ارزیابی و مورد تأیید قرار می¬گیرد.

چکیده در این رساله پردازش سیگنال در رادار چند ورودی چند خروجی آرایه فازی گسترده به منظور حداکثر کردن نسبت سیگنال به تداخل در رادار هواپایه و آشکارسازی اهداف متحرک مورد بررسی قرار گرفته است. مدل سیگنال برای ساختار ترکیبی رادار چند ورودی چند خروجی آرایه فازی گسترده به منظور بهره گیری از مزایای ساختار گسترده در رادار چند ورودی چند خروجی آرایه فازی ارائه شده است. مدل زیرفضای استخراج شده برای کلاتر زمین در رادار چند ورودی چند خروجی هواپایه امکان بهبود عملکرد آشکارسازی رادار را می دهد. در محیط ناهمگن که داده های کمکی با مشخصات آماری یکسان با مشخصات آماری تداخل سلول تحت آزمایش وجود ندارد، در حالتی که زیرفضای کلاتر شناخته شده باشد، پردازش وفقی فضا زمان بر مبنای تصویرسازی متعامد بر زیرفضای کلاتر ارائه شده است. همچنین چنانچه اطلاعاتی از ساختار زیرفضای تداخل در دسترس نباشد، پردازش وفقی فضا زمان قطعی طراحی شده است که تنها از اطلاعات بردار سیگنال تحت آزمایش جهت حذف سیگنال تداخل استفاده می کند. در حالتی که عدم قطعیت در اطلاعات هدف که شامل زاویه و فرکانس داپلر است وجود داشته باشد، اثر خود تضعیفی سیگنال هدف باعث افت شدید نسبت سیگنال به تداخل در پردازش وفقی فضا زمان می شود. برای مقابله با اثر خود تضعیفی سیگنال هدف، پردازش وفقی فضا زمان مقاوم بر مبنای بهینه سازی نسبت سیگنال به تداخل با در نظر گرفتن دو قید و همچنین با بهره گیری از بارگزاری قطری ارائه شده است. آشکارساز حداکثر شباهت تعمیم یافته برای آشکارسازی سیگنال هدف متحرک در حضور سیگنال کلاتر با زیرفضای مشخص و نویز رنگی استخراج می شود و نشان داده می شود که این آشکارساز دارای خاصیت نرخ هشدار غلط ثابت است. اطلاعات زیرفضای کلاتر باعث بهبود قابل ملاحظه ای در احتمال آشکارسازی هدف می شود. نشان می دهیم چندگانگی فضایی و بهره داپلر ساختار رادار مطرح شده در این رساله، احتمال آشکارسازی اهدافی با تغییرات سطح مقطع راداری را افزایش می دهد. کلمات کلیدی: پردازش وفقی فضا زمان، رادار چند ورودی چند خروجی، رادار هواپایه، زیرفضای کلاتر، نسبت حداکثر شباهت تعمیم یافته.

در چندسال گذشته رادیو نرم افزاری به عنوان روشی مناسب و قابل انعطا در سیستمهای مخابرات دیجیتالی معرفی شده است. به وسیله تغییر در نرم افزار تمام استانداردهای ارسال و دریافت اطلاعات بدون تغییرات سخت افزاری در سیستم قابل پیاده سازی می باشند. پیشرفت در تکنولوژی دیجیتال کاهش قیمت و تکرارپذیری باعث رشد سریع رادیو نرم افزاری به عنوان روشی جذاب در گیرنده ها شده است. مبدل آنالوگ به دیجیتال اولین مرحله برایتبدیل یک سیستم آنالوگ به دیجیتال می باشد. این تبدیل به دلیل محدودیت های تکنولوژی در باند میانی انجام می گیرد. در حوزه دیجیتال سیگنال به باند پایه منتقل شده و توسط فیلترهای پایین گذر انتخاب می گردد. این عمل موجب کاهش نرخ نمونه برداری می شود واحد دیجیتالی که این عملیات را بروی سیگنال انجام می دهد، مبدل دیجیتال فرکانس پایین نامیده می شود. هدف از این پروژه طراحی و شبیه سازی این بخش از گیرنده دیجیتال می باشد.

مسئله ی papr یکی از مشکلات سیستم های چندحاملی نظیر ofdm می باشد. با توجه به تنک بودن قله های سیگنال در حوزه ی زمان، سنجش فشرده را می توان در کاهش papr مورد استفاده قرار داد. در این پژوهش با استفاده از ساختار خاص سیگنال برش خورده در محل قله ها الگوریتمی را پیشنهاد می کنیم که به طور موثری قادر به بازسازی قله های برش خورده در گیرنده و به دنبال آن کاهش اعوجاج در سیستم می باشد. هدف خود را استفاده از زیرحامل هایی که حاوی اطلاعات نبوده قرار می دهیم و به این صورت هدررفت نرخ بیشتری را بر سیستم تحمیل نخواهیم کرد. در حالی که در این شرایط اکثر الگوریتم های بازسازی قادر به کاهش اعوجاج سیستم نیستند، نشان می دهیم الگوریتم پیشنهادی حتی در تعداد زیاد قله ها همچنان قادر به بازسازی قله های برش خورده می باشد. قدرت الگوریتم پیشنهادی در snrهای بالا بیشتر شده به گونه ای که در این شرایط حداقل 80 % از محل قله ها را بدون خطا شناسایی و بازسازی می کند. این در حالی است که این مقدار برای سایر الگوریتم ها 40 %می باشد. عملکرد الگوریتم پیشنهادی به پارامتری تحت عنوان سطح آستانه وابسته است که با استفاده از توزیع احتمال فاصله ی سیگنال در محل قله از سطح برش، رابطه ای برای آن بدست می آوریم. با انجام آزمایش نشان می دهیم که این انتخاب برای سطح آستانه بهینه بوده و معادل با بهترین تخمین از قله های برش خورده می باشد. همچنین برای کاهش پیچیدگی الگوریتم پیشنهادی، از سطح آستانه ی تعریف شده کمک گرفته و الگوریتم را به نحوی اصلاح می کنیم که هیچ گونه تغییری در جواب های آن ایجاد نشود. با انجام آزمایش مشخص خواهد شد اصلاح انجام شده نه تنها می تواند سرعت الگوریتم پیشنهادی را بهبود بخشد بلکه از سریع ترین الگوریتم یعنی omp نیز با سرعت بیشتری قله ها را بازسازی می کند. مزیت این کاهش پیچیدگی در تعداد زیاد زیرحامل محسوس تر شده به گونه ای که افزایش پیچیدگی این الگوریتم تنها با کسری از تعداد زیرحامل ها تغییر می کند که این موضوع الگوریتم پیشنهادی را برای سیستم های ofdm با تعدا زیاد زیرحامل نیز مناسب می کند. در بخش دیگری از این پژوهش به بررسی مسئله ی papr در سیستم های ofdm با افزایش نرخ نمونه برداری می پردازیم. گرچه افزایش نرخ نمونه برداری papr را افزایش داده و ساختار قله های سیگنال را به نحوی خاص تغییر می دهد ولی همچنان الگوریتم پیشنهادی در این ساختار نیز کارآیی خود را حفظ کرده و نسبت به سایر الگوریتم ها با خطای کمتری قله های برش خورده را بازسازی می کند.

در این پروژه، ابتدا یک طرح کلی از قسمت گیرنده قرائتگر یک سیستم rfid غیر فعال uhf منطبق بر قوانین و مقررات سرویسهای رادیویی منطقه جغرافیایی کشور ایران، به صورت بلوک دیاگرام ارائه کرده و همچنین قطعات مورد نیاز برای ساخت گیرنده این قرائتگر را با توجه به موجودیت آنها در بازارایران معرفی میکنیم سپس با شبیه سازی بلوک دیاگرام گیرنده قرائتگر در محیط نرم افزار متلب، نحوه مدولاسیون و دریافت یک پیام شانزده بیتی از سمت برچسب و تغییرات آن پس از عبور از هر بلوک رابه شبیه سازی بخش آنالوگ گیرنده قرائتگر می ads نشان میدهیم و در ادامه با استفاده از نرم افزار پردازیم.

سنجش فشرده که نمونه¬برداری فشرده نیز خوانده می‏شود، روشی نوین برای نمونه برداری و اکتساب داده از سیگنال است. ‏این تئوری بر‏این اصل استوار است که اکثر سیگنال¬ها یا تُنک هستند یا می‏¬توانند در پایه¬ای خاص نمایشی تنک داشته باشند. سنجش فشرده بخشی از حوزه پژوهشی پردازش تنک است و با نمونه برداری و بازسازی سیگنال های تنک سر وکار دارد. ‏این تئوری نوظهور در حوزه‏های مختلف ریاضیات کاربردی، پردازش سیگنال و مخابرات کاربردهای وسیعی یافته است. در این پایان¬نامه با استفاده از مفاهیم این روش به تخمین جهت ورود سیگنال به آرایه¬ای خطی از سنسورها می¬پردازیم. مسئله تخمین جهت ورود سیگنال (doa) یکی از مسایل کلاسیک در پردازش آرایه ای به شمار می¬رود و محاسبه ¬ی آن نقش مهمی در پردازش¬های راداری، سونار و مخابرات سیار دارد. در این پروژه با در نظر گرفتن تنک بودن فضای زاویه¬ای اهداف، مسئله¬ی doa را به مسئله¬ی تخمین تنک تبدیل می¬کنیم. در واقع فرض می¬کنیم تعداد محدودی هدف برای تخمین زاویه داریم و این مسئله باعث می‏شود در طیف فضایی تعداد اندکی قله متناظر با اهداف داشته باشیم. این مسئله را می¬توان به صورت مسئله بازسازی تُنکِ سیگنال در یک دیکشنری فوق کامل بازنویسی کرد. سپس از الگوریتم¬های بازسازی سنجش فشرده برای بازیابی مکان قله¬ها (زاویه¬ها) بهره جست. مسئله را در حالتی که تنها یک مشاهده و حالتی که مشاهدات متعدد در اختیار داشته باشیم، مورد بررسی قرار می¬دهیم. در ضمن، الگوریتمی جدید بر اساس تجزیه ماتریس داده به زیرفضای سیگنال و نویز پیشنهاد می¬دهیم که نرخ بازیابی را در مقایسه با الگوریتم های متداول موجود بهبود می¬بخشد.

با گسترش روزافزون سیستم های مخابراتی بی سیم، استفاده از سیستم هایی با نرخ داده بالا مورد توجه قرار گرفته اند. از جمله این سیستم ها، می توان به ofdm اشاره کرد. از ویژگی های مهم این سیستم، استفاده بهینه از پهنای باند و مقاومت در برابر خطاهای ناشی از چندمسیره بودن محیط انتشار است. با توجه به ویژگی های اشاره شده، ofdm راه حل مناسبی برای انتقال داده با نرخ بالا در بسیاری از سیستم های مخابراتی بی سیم و با سیم می باشد. در بسیاری از سیستم های انتقال دیجیتال، ofdm را به عنوان تکنیک مدلاسیون انتخاب می کنند. در این سیستم ها با وجود مزیت های ارزشمندی که دارند، دارای دو عیب مهم نیز می باشند. اول این که دارای نسبت پیک توان به متوسط توان بزرگی می باشد و دوم، حساسیت بالا نسبت به خطای همسان سازی است. از جمله خطای همسان سازی می توان به انحراف فرکانس حامل (cfo) اشاره کرد. انحراف فرکانس حامل عمدتا ناشی از عدم تطابق اسیلاتورهای محلی دو طرف خطوط ارتباطی، فرکانس داپلر و نویز فازی که به وسیله کانال غیرخطی ایجاد می شود، می باشد و سبب بر هم زدن تعامد بین زیرحامل ها، ایجاد تداخل بین حاملی (ici) و کاهش عملکرد سیستم می¬گردد. در این پایان نامه، ابتدا به معرفی و بررسی مدلاسیون ofdm پرداخته و شبیه سازی مربوط به مدلاسیون ofdm در باند پایه ارائه خواهد شد. در ادامه به معرفی روش های موجود برای تخمین انحراف فرکانس پرداخته و در آخر به بررسی و شبیه سازی الگوریتم پیشنهادی برای تخمین انحراف فرکانس می پردازیم. در این روش پیشنهادی? با بکارگیری الگوریتم های وفقی به تخمین انحراف فرکانس دست پیدا کردیم. مزیت الگوریتم ارائه شده عملکرد مناسب آن در کانال چند مسیره فرکانس گزین می باشد و از لحاظ معیار mse نسبت به سایر روش ها حدود db15 بهبود پیدا کرده است.

ما استفاده از حس¬گری فشرده را در زمینه¬ی سیستم رادار چند ورودی چند خروجی در نظر می-گیریم که توسط مقیاس کوچک شبکه اعمال می¬شود. هر گره دریافتی سیگنال ورودی را به¬طور فشرده نمونه¬برداری می¬کند، و تعداد کمی نمونه¬ها را به مرکز ادغام ارسال می¬کند. در مرکز ادغام، تمام اطلاعات دریافتی به¬طور مشترک مورد پردازش قرار می¬گیرند تا اطلاعات بالقوه¬ی هدف¬ها توسط روش حس¬گری فشرده استخراج شوند. از آن¬جا که رادار برمبنای حس¬گری فشرده به اندازه¬گیری¬های کمی نسبت به رادار چند ورودی چند خروجی معمولی به¬منظور آشکارسازی قابل اعتماد هدف دارد، طی ارسال اطلاعات به مرکز ادغام توان ذخیره شده¬ای خواهیم داشت که موجب طولانی¬تر شدن عمر شبکه¬ی بی¬سیم می¬شود. ابتدا، ما روش تخمین جهت ورود-داپلر را در نظر می¬گیریم. فرض می¬کنیم که هدف¬ها به¬صورت تنک در فضای تخمین جهت ورود -داپلر قرار دارند، بر¬اساس نمونه¬های ارسالی توسط گره¬های دریافتی، مرکز ادغام یک مسئله ی نرم یک بهینه سازی را فرموله می¬کند، حل هرکدام اطلاعات جهت ورود-داپلر هدف را نتیجه می¬دهد. روش در نظر گرفته شده به قدرت تفکیک¬پذیری بسیار بالای رادار چند ورودی چند خروجی با نمونه¬های بسیار کم نسبت به آن¬چه در روش¬های معمولی مورد نیاز است، می¬رسد. دوم، در ارسال پالس¬های باریک، کاربرد گام فرکانسی در رادار چند ورودی چند خروجی بر¬مبنای حس¬گری فشرده را در نظر می¬گیریم که قدرت تفکیک بالایی در اختیار می¬گذارد. برای هدف¬های با حرکت آهسته، روش جدیدی در نظر گرفته می¬شود که کاهش پیچیدگی قابل توجهی را توسط تخمین صحیح زاویه-فاصله و داپلر در یک روش جدا و با استفاده از تخمین¬های اولیه برای کاهش بیشتر فضای جستجو، به دست می¬دهد.

تداخل و محوشدگی کانال عواملی مخرب هستند که به شدت عملکرد شبکه های مخابرات بی سیم را تحت تأثیر قرار می دهند. استفاده ترکیبی از طرح های مخابرات مشارکتی از جمله بکارگیری ایستگاه های رله و تکنیک نوظهور همترازی تداخل (ia) می تواند راه حل مناسبی برای مقابله با این دو عامل مزاحم باشد. تا کنون طرح ها و چارچوب های محدود و منحصر به فردی برای ترکیب این دو راه حل در شبکه های اقتضایی و سلولی ارائه شده است. بدین منظور در این پایان نامه، با استفاده از تکنیک ia در حالت کلی دو طرح af و df اصلاح شده به منظور برقراری لینک غیرمستقیم فروسو (dl) در یک شبکه مخابرات سلولی پیشنهاد شده است. شبکه مفروض، شبکه ای توزیع شده، متقارن و همدوس است که csi کامل در تمامی گره های چند آنتنه آن وجود دارد و تمامی سلول ها دارای فرکانس یکسان هستند. گره های رله در نظر گرفته شده در این طرح ها نیمه دوطرفه می باشند و با فرض شلوغ بودن شبکه از میان گره های بیکار انتخاب می شوند. در هر دو فاز طرح های af و df، با بکارگیری تکنیک های (شکل بسته) موجود در همترازی فضایی تداخل که متناسب با ساختار شبکه تصحیح شده اند؛ تداخل های درون و بین سلولی به طور کامل حذف می گردند و در هر فاز درجات آزادی (dof) به حداکثر مقدار خود نزدیک می شوند.