استفاده از کدنگاری های مختلف قبل از ارسال اطلاعات روی کانال یکی از روش های بهبود عملکرد سیستم های مخابراتی است. چنانچه اطلاعات کانال در فرستنده موجود نباشد بهترین کدهای قابل استفاده کدهای فضا-زمان هستند که استفاده از آنها به دلیل خاصیت تعامد و در نهایت کاهش چشم گیر پیچیدگی های محاسباتی است. ما در این پایان نامه، یک تکنیک چندگانگی در ارسال برای کانالهایی با خاصیت محو شوندگی تند پیشنهاد کرده ایم. در بخش اول تلفیقی از کدهای فضا-زمان و ماتریس یکتا در فرستنده جهت ارسال اطلاعات پیشنهاد شده است که فرستنده دارای 2 و 4 و 8 آنتن و گیرنده دارای تعداد دلخواهی آنتن است، طرح پیشنهادی دارای بیشترین بهرهی چندگانگی در کانال با محو شوندگی تند است. در این طرح پس از تلفیق کدهای فضا-زمان و ماتریس یکتا کدها از کانال با محو شوندگی تند و نویز سفید گوسی جمع شونده گذشته و در گیرنده از فیلترهای منطبقی که هر کدام منطبق بر یکی از سطرهای ماتریس یکتا هستند عبور می کند و در نهایت اطلاعات ارسالی آشکارسازی می شوند. در این طرح که از الگوریتم بیشترین درستنمایی استفاده می شود به خاطر خاصیت تعامد شاهد فرایند آشکارسازی خطی ساده ای در گیرنده خواهیم بود. در بخش بعد سیستم پیشنهاد شده به صورت چندکاربره بررسی شده است. که در آن تعداد دلخواهی کاربر اطلاعات خود را به طور همزمان روی کانال ارسال می کنند که در هر کاربر اطلاعات ارسالی در کدهای گسترده کنندهی مجزایی ضرب می شود. کانال با محو شوندگی تند است که در آن ضرایب کانال در طول ارسال یک سمبل ثابت فرض می شوند و به طور مستقل از یک سمبل به سمبل دیگر تغییر میکنند.

کم بودن تعداد کاربران فعال در روش های حصول ظرفیت کانال پخش همگانی چند ورودی- چند خروجی از مهمترین مسائلی است که امکان پیاده سازی این روش ها را در سیستم های عملی غیر ممکن می سازد. این موضوع از آن حیث پر اهمیت است که در این روش ها همواره تعداد زیادی از کاربران غیر فعال در صف دریافت سرویس قرار می گیرند، و در نتیجه تاخیر قابل توجهی به سیستم اعمال می کنند. در این پایان نامه به منظور حل مشکل اشاره شده در فوق، هدف یافتن روش ارسال متفاوتی است، به طوری که بیشترین تعداد کاربر فعال با تضمین حداقل نرخ دریافت اطلاعات از پیش تعیین شده در سیستم وجود داشته باشد. این هدف در یک کانال محوشوندگی پخش همگانی با سیستم چند ورودی- چند خروجی مطرح خواهد شد. در ادامه، الگوریتم های انتخاب کاربران مناسب، پیش کدنگاری در فرستنده و تخصیص توان برای کاربران انتخابی، ابزار دست یابی به هدف مذکور قرار خواهد گرفت. به منظور دستیابی فرستنده به اطلاعات کانال در راستای تحقق هدف مذکور و پیاده سازی الگوریتم های اشاره شده، روش شکل دهی پرتو تصادفی در فرستنده پیاده سازی خواهد شد. در ادامه به کمک روش های آماری- مجانبی، بیشترین تعداد کاربر فعال (با تضمین حداقل نرخ دریافت اطلاعات) محاسبه شده و در نهایت، تجزیه و تحلیل تأخیر سیستم برای روش پیشنهادی صورت می پذیرد. همان طور که قابل پیش بینی است، پیاده سازی روش پیشنهادی این پایان نامه، از تعداد کاربران غیر فعال سیستم در هر برهه زمانی می کاهد و همان طور که در این پایان نامه قابل تحقیق است، سیستم کماکان در نزدیکی ناحیه ظرفیت خود کار می کند. بنابراین اهمیت روش پیشنهادی این پایان نامه، حصول همزمان ظرفیت سیستم به طور تقریبی و فعال بودن تعداد زیادی از کاربران در هر برهه زمانی است. همچنین در بخش آنالیز تاخیر ثابت می شود که تاخیر سیستم با فرض پیاده-سازی روش پیشنهادی این پایان نامه به طور قابل توجهی کمتر از روش های حصول ظرفیت پیشین است.

در این تحقیق ابتدا سیستم های mimo-ofdm را بیان می کنیم. سپس به بیان تخمین کانال می پردازیم و تخمین به روش حداقل مربعات را بیان می کنیم. تخمین کانال یکی از مسایل مهم در بسیاری از سیستم های مخابرات بی سیم است. روش بسیار متداول تخمین کانال، استفاده از پایلوت است. پایلوت ها اطلاعات از قبل تعیین شده ای هستند که تعداد آن ها، دامنه و محل استقرار آن ها برای گیرنده معلوم است. در این پایان نامه، ما به معرفی پایلوت های بهینه و طراحی آن می-پردازیم و معیار بهینگی پایلوت ها را بیان می کنیم. روش هایی که تا کنون برای به دست آوردن پایلوت بهینه انجام شده است، مطالعه می کنیم. سپس این روش ها را با هم مقایسه می کنیم و سودمندی های هر یک را ذکر می کنیم، این روش-های مختلف پایلوت را روی کانال های مختلف با شرایط متفاوت بررسی می کنیم. در این پایان نامه هم چنین، روشی جدید در طراحی پایلوت کانال های متغیر با زمان ارائه می شود و در حضور باند محافظ، پایلوتی طراحی می کنیم که خطا را حداقل می کند. این طراحی در مقایسه با کارهای قبلی از نظر کاهش خطا دارای کارآیی بالاتری است.

اهداف اصلی در توسعه سیستم های مخابراتی بی سیم نسل آینده، افزایش ظرفیت شبکه و بازده لینک است. به دلیل محدود بودن طیف فرکانسی قابل استفاده، سیستم های آینده باید دارای کارایی طیفی بالایی به منظور نیل به اهداف مذکور باشند. یک راه مناسب برای این منظور، استفاده از آنتن های چندگانه در فرستنده و گیرنده است. در چنین سیستمی با ارسال هم زمان سمبل های ارسالی متفاوت روی آنتن های فرستنده و روی یک فرکانس حامل، می توان بازده را افزایش داد. اگرچه این داده های موازی در میان راه ترکیب می شوند، اما در گیرنده به کمک نمونه برداری فضایی (با بکارگیری چند آنتن در گیرنده) و الگوریتم های پردازش سیگنال متناظر می توان به بازیابی آنها پرداخت. تکنیک مذکور تسهیم تقسیم فضا نام دارد. ترکیب sdm با ofdm که یک تکنیک مطلوب در برابر محوشدگی فرکانس انتخابی کانال است، می تواند به عنوان یک پایه انتقال مناسب در سیستم های رادیویی مخابراتی با نرخ داده بالا در نظر گرفته شود. چنین سیستمی در کاربردهای عملی، همیشه با مشکلاتی روبرو است. یکی از این مشکلات، نویزفاز است. نویزفاز موجود در نوسان سازهای فرستنده و گیرنده باعث از بین رفتن تعامد بین زیرحامل ها می شود و خطای آشکارسازی در گیرنده را به شدت افزایش می دهد. ازاین رو ارائه راهکاری مناسب برای تخمین نویزفاز و جبران آن در گیرنده و هم چنین آشکارسازی سمبل های ارسالی کاملاً ضروری به نظر می رسد. در این پایان نامه، پس از بررسی تأثیر نویزفاز در سیستم های mimo-ofdm، به تخمین نمونه های نویزفاز در زیرحامل های مختلف توسط روش حداقل مربعات و آشکارسازی سمبل های ارسالی با دو روش حداقل مربعات و کدگشایی کروی پرداخته می شود و سپس با استفاده از الگوریتم em نیز تخمین نویزفاز و آشکارسازی داده ها انجام می شود. همان طور که از شبیه سازی ها مشخص است، کدگشایی کروی عملکرد به مراتب بهتری نسبت به روش حداقل مربعات دارد.

در این پایان نامه روش پیش کد کننده ثابت برای دستیابی به حداکثر درجه آزادی قابل دسترس برای کانال ارگادیک به فرم x ارائه شده است؛ که این مساله توسط روش همتراز نمودن ارگادیک تداخل تحقق پیدا کرده است. به انضمام این که در روش پیشنهادی در این پایان نامه فرستنده ها نیازی به دانستن تمامی اطلاعات حالت کانال ندارند در صورتی که روش های موجود در این زمینه از فرض موجود بودن اطلاعات حالت کانال به صورت جامع در فرستنده ها استفاده نموده اند. در مقایسه با روش های موجود، روش پیشنهادی از یک بازخورد کانال با نرخ محدود برای دستیابی به حداکثر درجه آزادی قابل دسترس استفاده می کند. به عبارت دیگر در روش پیشنهادی به جای استفاده از مقادیر واقعی حالت کانال از مقادیر چندی شده آن استفاده می شود. به منظور یافتن بینش بهتر در مورد چگونگی روش پیشنهادی، ابتدا از مدل کانال با تعداد ضرایب محدود (مدل میدان محدود) استفاده نموده و روش پیشنهادی را تشریح می نماییم و در ادامه این حالت را به حالت واقعی یعنی استفاده ازمدل کانال با ضرایب پیوسته البته در حضور چندی کننده گسترش می دهیم. در ادامه برای محیط کانال با محوشدگی رایلی نشان داده شده است که چنانچه نرخ بازخورد شده توسط گیرنده از مرتبه 2 log?(p)+?(log?log?(p) ) باشد، حداکثر درجه آزادی قابل دسترس دست یافتنی است ( p توان کل ارسالی را نشان می دهد). همچنین در نهایت به بررسی کاهش نرخ بازخورد بر بهره ادغام پرداخته شده است که این موضوع با محاسبه رابطه بین بهره ادغام و نرخ بازخورد مشخص شده است

هدف شبکه های ذخیره سازی توزیع یافته قابلیت ذخیره سازی مطمئن بر روی گره های با قابلیت اطمینان پایین، از طریق توزیع بیتهای افزونگی است. به منظور اینکه سطح قابلیت اطمینان سیستم در طول زمان کاهش پیدا نکند، هر خرابی گره از طریق جایگزینی یک گره ی جدید جبران می شود، بدین صورت که گره ی جدید به گرههای فعال در سیستم متصل شده و اطلاعات مورد نیاز را دریافت می کند. بنابراین بازسازی سیستم مستلزم انتقال مقداری اطلاعات بر روی شبکه است، که پهنای باند بازسازی نامیده میشود. اخیراً روش جدیدی از کدکردن شبکه تحت عنوان کدهای بازسازی کننده معرفی شده است که باعث کاهش پهنای باند بازسازی میشود. در کدهای بازسازی کننده مقدار اطلاعات دریافتی گرهی جدید از گرههای مختلف یکسان است. اما در عمل مواردی وجود دارد که هزینه ی دریافت اطلاعات از گره های مختلف متفاوت میباشد. کاهش هزینه ی بازسازی در این سیستم ها مسأله ی اصلی این پایان نامه است. بدین منظور کدهای بازسازیکنندهی تعمیمیافته را معرفی خواهیم کرد و نشان خواهیم داد که با استفاده از این کدها میتوان موازنه ای بین پهنای باند بازسازی و هزینه ی بازسازی برقرار کرد.

در این پایان نامه سعی شده است که ابتدا با آوردن مفاهیم کلی راجع به انواع روش های واسطه گری و پروتکل های آن دید کلی نسبت به سیستم-های واسطه ایجاد شود. سپس با بررسی رابطه و نقش و کاربرد واسطه ها در شبکه های سلولی و شبکه های اقتضایی و چند ورودی - چند خروجی، اهمیت واسطه ها را بیان کنیم. در ادامه، در فصل چهارم هم مروری بر کارهای گذشته انجام شده است که با کار اصلی پایان نامه مرتبط بوده و در تعریف و حل مسئله راه گشا بوده اند. در قسمت اصلی، یک شبکه بی سیم را در نظر می گیریم که دارای جفت گره منبع – مقصد اقتضایی متحرک و گره واسطه ی ثابت بوده که گره های اقتضایی فقط از طریق واسطه ها با یک پروتکل دو پرشی تبادل اطلاعات می کنند. با توجه به متحرک بودن کاربران، سعی کرده ایم از تکنیک هایی مثل چندگانگی چندکاربره و واسطه گری فرصت طلبانه استفاده و تحرک برای بهبود پارامتر های شبکه استفاده کنیم. به این صورت که، با دادن قابلیت حرکت به کاربران، حد آستانه ی نسبت سیگنال به نویز و تداخل را پایین آورده و اجازه ی انتقال به کاربران بیشتری دهیم. در طول پایان نامه، این حد آستانه ی انتقال را تعریف کرده و براساس آن برون دهی محاسبه شده است که نتایج نشان دهنده ی بهبود آن نسبت به حالت ثابت است. تاخیر تحمیلی به سیستم در نتیجه ی حرکت کاربران را نیز محاسبه و مرتبه ی آن تعیین کرده ایم. و در نهایت، شبیه سازی های لازم انجام شده و نمودارهای آن آورده شده است.

در این پایان نامه انتقال دو پرشی در حضور واسط در کانال با محوشدگی در حالتی که که مسیر مستقیم بین منبع و مقصد وجود ندارد، مورد بررسی قرار گرفته است. در این خصوص فرض بر آن است که بهره کانال در طول ارسال یک بلاک ثابت است و به طور مستقل برای بلاک بعدی تغییر می کند. هم چنین واسط ساده در نظر گرفته شده است، بدین معنی که واسط قادر به ذخیره سازی اطلاعات و یا توان بلاک موجود جهت استفاده در بلاک های بعدی نمی باشد. با توجه به عدم وجود مسیر مستقیم بین منبع و مقصد، سیگنال دریافتی در مقصد نسخه تنزل یافته سیگنال دریافتی در واسط است. بنابراین راهکار کدگشایی و ارسال مجدد بهترین انتخاب برای واسط خواهد بود. هم چنین فرض بر آن است که بهره کانال هر دو پرش در اختیار واسط است، در حالی که منبع از این اطلاعات کاملا بی اطلاع است. در این خصوص نشان داده می شود که بهترین روش کدکردن در منبع استفاده از کدکردن چند لایه است در حالی که واسط از کدکردن تک لایه استفاده می نماید. این پایان نامه مساله تخصیص مناسب توان بین لایه های کد منبع با هدف بیشینه نمودن میانگین نرخ دریافتی در گیرنده را مورد بررسی قرار داده است. در این خصوص تحت محدودیت توان انتقالی برای ارسال هر بلاک و در محیط با محوشدگی رایلی، راهکار تخصیص توان بهینه برای لایه های کد در منبع به دست آورده شده است. نتایج نشان می دهد که با استفاده از کدکردن چند لایه در منبع به میانگین گذردهی قابل دسترس بالاتری در مقایسه با کد کردن تک لایه خواهیم رسید.

در این تحقیق ابتدا متوسط نرخ دست یافتنی دریافتی در شبکه های واسطه ای دو جهشی در حضور احتمال بیرون افتادگی، مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین فرض می شود کانال ها از نوع شبه ایستا و رایلی هستند و نیز بین فرستنده و گیرنده هیچ مسیر مستقیمی وجود ندارد. از آنجایی که سیگنال دریافتی در گیرنده نسخه نازل سیگنال دریافتی در واسط می باشد، راهکار کدگشایی و ارسال مجدد راهکار بهینه برای چنین ساختاری می باشد. دراین خصوص فرض می شود منبع و واسط دارای محدودیت توان در هر بلوک ارسالی می باشند و همچنین واسط قادر به ذخیره سازی اطلاعات جهت ارسال در بلوک های بعدی نمی باشد. همچنین فرض می شود اطلاعات حالت کانال تنها در اختیار گیرنده ی متناظر در هر جهش قرار دارد و فرستنده به آن دسترسی ندارد. در چنین ساختاری با کمک کد کردن لایه ای در منبع و واسط، راهکار تخصیص بهینه توان بین لایه های کد با هدف بیشینه نمودن متوسط نرخ دریافتی گیرنده در حضور احتمال بیرون افتادگی ارائه گردیده است. سپس موازنه ای بین متوسط نرخ دریافتی گیرنده و احتمال بیرون افتادگی ارائه شده است. در ادامه به عنوان تعمیم شبکه دوجهشی، به بررسی متوسط نرخ دست یافتنی دریافتی در شبکه چند جهشی در حضور احتمال بیرون افتادگی، پرداخته شده است. همچنین فرض شده است که اطلاعات حالت هر کانال تنها در اختیار گیرنده متناظرش قرار دارد. در این راستا با کمک کد کردن لایه ای روشی ارائه شده است که متوسط نرخ دست یافتنی در گیرنده بسیار نزدیک به ارسال تک لایه ای نتیجه می دهد. همچنین در ادامه احتمال بیرون افتادگی در چنین شبکه ای با کمک راهکار کد کردن لایه ای بررسی گردیده است.

شاخصه های عملکرد و کاربرد بهینه سیستم های مخابرات دیجیتال همچون توان عملیاتی و بازدهی انرژی بالا، اهمیت توجه به پیاده سازی و بهبود عملکرد مدارهای الکترونیکی مورد استفاده در سیستم های مخابراتی را روشن می سازد. مدارات کدگشا به عنوان مصرف کننده بخش قابل توجهی از توان مصرفی گیرنده های دیجیتال در تحقیقات گسترده از نظر نحوه پیاده سازی مورد ارزیابی قرار گرفته اند. با توجه به برتری عملکرد کدگشای ldpc در اصلاح خطای اطلاعات دریافتی از کانال، و نیز حجم و پیچیدگی سخت افزار مورد نیاز برای پیاده سازی آن رویکرد بهینه سازی در طراحی و پیاده سازی این مدار در تحقیقات اخیر شایان توجه است. در تحقیق حاضر ارائه معماری کم مصرف برای کدگشای ldpc مد نظر است. بر این مبنا معماری الکترونیکی گره های کدگشا بر اساس الگوریتم کدگشایی min-sum طراحی و پیاده سازی شده است. و پس از سنجش مصرف توان هر بخش روش هایی برای طراحی کم مصرف هر گره بر مبنای اصول کاهش مصرف توان همچون اشتراک گذاری منابع، طراحی زیرمدارات کم مصرف و تغییر روش های محاسباتی در راستای کاهش سخت افزار و توان مورد نیاز ارائه شده است. طراحی گره آزمون با روش اشتراک گذاری بلوک پرکاربرد مقایسه گر مصرف توان آن را نسبت به بلوک طراحی شده اولیه به میزان30% کاهش داده است و نیز تعداد ترانزیستورهای استفاده شده در این مدار به 37% درصد مدار پایه کاهش یافته است. همچنین بر مبنای تحقیقات و طراحی انجام شده، روش محاسبه و انتقال داده بر اساس نمایش اعداد به صورت اندازه- علامت موجب کاهش فعالیت خازنی در مسیر انتفال داده نسبت به روش نمایش متمم دوی اعداد می شود. اندازه گیری توان در مدار گره متغیر کاهش 8% توان را در این حالت نشان می دهد. بعلاوه، ترکیب گراف متناظر کد ldpc و عملکرد زمانی کدگشا این امکان را فراهم می کند که تکنولوژی mtcmos به صورت مستقل از معماری قابل پیاده سازی بر روی کدگشا باشد. این روش به ویژه بر مبنای عملکرد زمانی کدگشای پیاده سازی شده و معماری گره آزمون قابل اعمال است.. استفاده از پالس ساعت غیر همزمان با فرکانس تکرار الگوریتم موجب تسریع انتقال داده کانال به کدگشا از طریق ثبات های خط لوله ای ورودی شده است و باعث کاهش تعداد تکرار لازم در کدگشایی و در نتیجه کاهش مصرف توان می گردد. کدگشای طراحی شده با طول کد 1024 و نرخ 5/0 و با استفاده از تکنولوژی nm 65 سنتز شده است و مصرف توان آن در فرکانس mhz 50 و توان عملیاتی gbps 1 برابر با mw 550 و در فرکانس mhz 250 و توان عمللیاتی gbps 4 برابر با mw 1047 اندازه گیری شده است.

با توجه به اینکه نشان داده شده است که در کانال های تک ورودی تک خروجی در حالتی که اطلاعات حالت کانال در دسترس فرستنده نمی باشد، کد کردن سلسله مراتبی در منبع به همراه کد کردن چند لایه ای در کانال، یکی از موثرترین روش ها برای کاهش کژنمایی است، این پایان نامه در نظر دارد تا کژنمایی را با استفاده از روش فوق در کانالهای دو جهشی مورد مطالعه قرار دهد. هدف این پایان نامه بر این اصل استوار شده است تا با استفاده از روش کد کردن سلسله مراتبی در منبع به همراه کدکردن چند لایه ای در کانال جهش اول و تک لایه ای در جهش دوم، کژنمایی حاصل از سیگنال دریافتی را در گیرنده کمینه کند. چرا که در این پایان نامه فرض شده است که فرستنده اطلاعات حالت کانال جهش اول را در اختیار ندارد، ولی واسط اطلاعات حالت کانال هر دو جهش را می داند. در این راستا کانال های جهش اول و دوم به صورت محوشدگی کند در نظر گرفته شده اند، به طوری که بهره ی کانال های بین فرستنده-واسط و واسط-گیرنده به صورت مستقل از یکدیگر در ارسال یک کلمه کد تا کلمه کد بعدی در حال تغییر هستند. برای این منظور دو نوع تخصیص توان در نظر گرفته شده است. یک نوع آن بین لایه های کد در فرستنده صورت می گیرد و دیگری بین کلمات کد ارسالی در واسط انجام می شود که هر دو نوع این تخصیص توان در کمینه کردن کژنمایی نقش موثری دارند. همچنین مسأله کمینه کردن کژنمایی در کانال بدون واسط در حالت وجود یک بیت بازخورد از سمت گیرنده به سمت فرستنده مورد بررسی قرار گرفته است.

امروزه تخصیص پویای منابع فرکانس و توان در دسترس، نقش حیاتی را در بهبود عملکرد سیستم های چندکاربره بازی می کنند. در این پایان نامه نحوه ی تخصیص منابع فوق جهت افزایش ظرفیت گذردهی و کاهش توان کل ارسالی مورد بررسی قرار می گیرد. مسئله تخصیص زیر حامل ها از جمله مسائل غیرمحدب می باشد. به عبارت دیگر، جوابی بهینه به شکل بسته و یا به کمک روش های عددی برای این دسته از مسائل قابل محاسبه نمی باشد. در این پایان نامه سعی گردیده است راهکارهایی جهت ساده سازی این مسائل و رسیدن به یک راه حل زیر بهینه با عملکرد مطلوب ارائه گردد. در این خصوص، با هدف بیشینه کردن ظرفیت یا کاهش توان ارسالی، مسئله ی تخصیص زیرحامل ها را به یک مسئله ی معروف ریاضی به نام مسئله تخصیص تبدیل کرده، که این مسئله خود توسط الگوریتم هانگرین با پیچیدگی محاسباتی پایین قابل حل می باشد. در نهایت نرخ گذردهی روش های پیشنهادی با روش بهینه در حالتی که تعداد پارامترهای بهینه سازی کم می باشند، مقایسه گردیده و نشان داده شده است که روش های پیشنهادی از عملکرد بسیار مطلوبی در مقایسه با روش های مطرح شده در مراجع برخوردار می باشند.

استاندارد dvb-t یکی از استانداردهای انتقال دیجیتالی زمینی می¬باشد که برای انتقال داده¬های رسانه¬ای مورد استفاده قرار می¬گیرد. مهمترین ویژگی این استاندارد بکارگیری مدولاسیون ofdm است که دارای دو مد 2k و 8k می¬باشد. تعداد زیرحاملهای این مدها به ترتیب برابر 2048 و 8192 زیرحامل است. پهنای باند اشغالی در این استاندارد 8 مگاهرتز می¬باشد. مدولاسیونهای qpsk، 16qam و 64qam به عنوان مدولاسیونهای کاربردی در آن انتخاب شده است. کدکننده کانولوشنال جهت تصحیح خطای بیت و کدکننده ریدسالامون جهت تصحیح خطای برهه¬ای در استاندارد dvb-t معرفی شده است. الگوی حذف بیتهای توازن مختلف معرفی شده برای کدکننده کانولوشنال سبب شکل گیری نرخ کدهای مختلفی برای ارسال داده¬های رسانه¬ای شده است. از این رو در این استاندارد نرخ بیتهای مختلفی از 96/4 مگابیت بر ثانیه تا 67/31 مگابیت بر ثانیه وجود دارد. در این پروژه همه بلوکهای معرفی شده لایه فیزیکی فرستنده این استاندارد در مد 2k پیاده سازی سخت افزاری شده است. هسته¬ی مرکزی این سخت افزار یک fpga به شماره¬ی spartan6 slx75 می¬باشد. همچنین لایه¬ی فیزیکی این استاندارد توسط زبان سخت افزاری verilog، با توجه به قابلیتهای موجود در این fpga بطور کامل پیاده سازی شده و عملکرد آن در شبیه سازیهای رفتاری، جایابی و مسیریابی با کد matlab مقایسه شده است. پس از اطمینان صحت عملکرد، برنامه سخت افزاری بر روی برد هدف بارگذاری گردیده و خروجی هر کدام از بلوکهای پیاده سازی شده به کمک یک کارت data logger ذخیره و به صورت برون خط (offline) با کد متلب مقایسه شده است.

سنکرون سازی در مسیر فراسوی شبکه های مخابراتی باند پهن بی سیم مبتنی بر روش ارسال ofdma به دلیل کاربرد روز افزون این روش ارسال از اهمیت ویژه ای برخوردار است. یکی از چالش برانگیزترین مسائل طراحی یک سیستم عملی ofdma، سنکرون سازی است که نقش عمده ای در کارآیی سیستم دارد. سنکرون سازی به دو بخش عمده زمانی و فرکانسی تقسیم می شود. در سنکرون سازی زمانی تضمین می شود تا سمبل های ofdm مربوط به هر کاربر در یک لحظه دریافت گردند. اگر سنکرون سازی زمانی صحیح انجام نشود، سیستم دچار تداخل شدید بین سمبلی می گردد و در نتیجه در این سیستم ها تداخل بین کاربرها رخ می دهد. همچنین در سنکرون سازی فرکانسی سیگنال هر کاربر با مشخصه های خطای فرکانسی خاص خود وارد سیستم می شود. اگر سنکرون سازی فرکانسی انجام نشود، تعامد بین زیرحامل ها از بین می رود و منجر به تداخل بین حامل ها می گردد. از آنجا که در کانال فراسوی سیستم های ofdma ابتدا عملیات سنکرون سازی زمانی بین کاربران و ایستگاه پایه انجام می شود و سپس مرحله سنکرون سازی فرکانسی انجام می پذیرد، لذا در این پایان نامه فرض می شود کاربران از نظر زمانی سنکرون می باشند. مساله سنکرون سازی فرکانسی در کانال فراسو نسبت به کانال فروسو پیچیده تر است. زیرا در کانال فراسو اولا مساله سنکرون سازی، تبدیل به تخمین یک بردار از انحراف فرکانس های حامل همه کاربران می گردد. ثانیا نحوه چگونگی استفاده از پارامترهای تخمین زده شده که تحت عنوان جبران سازی انحراف فرکانس حامل در کانال فراسو بیان می گردد نیز حائز اهمیت است. در زمینه جبران-سازی انحراف فرکانس حامل کارهای زیادی انجام شده است که در آنها جبران سازی مستقل از آشکارسازی اطلاعات صورت می گیرد. در این پایان نامه با فرض اینکه سیگنال های کاربران در کانال فراسو از نظر زمانی سنکرون هستند و نیز با فرض دانستن مقادیر انحراف فرکانسی در ایستگاه مرکزی، یک راهکار جدید جبران سازی انحراف فرکانس حامل و کدبرداری از سیگنال کاربران به طور مشترک با استفاده از راهکار توربو ارائه شده است و نتایج شبیه سازی آن در کانال مخابراتی با محوشدگی رایلی مورد بررسی قرار گرفته است. در این روش مشاهده می شود که با افزایش تعداد تکرار الگوریتم پیشنهادی در گیرنده نرخ خطای بیت های کدبرداری شده کاهش می یابد.

یک کانال رله ی دوطرفه در سازوکار دو زمانه شامل دو مرحله به نام های دسترسی چندگانه و پخش همگانی است. در مرحله ی دسترسی چندگانه دو کاربر هم زمان اطلاعات خود را به رله می فرستند. رله پس از انجام عملیاتی روی سیگنال دریافتی از دو کاربر در مرحله ی اول، اقدام به ارسال سیگنال به دست آمده در مرحله ی دوم می نماید. به سادگی دیده می شود که کانال رله ی دوطرفه در مرحله ی اول به دلیل دریافت هم زمان سیگنال دو کاربر در رله با موضوعی به نام تداخل دسترسی چندگانه مواجه است. همچنین این کانال در مرحله ی دوم به دنبال تهیه و ارسال سیگنالی از رله است که باعث بهبود عملکرد احتمال خطای کانال شود. این پژوهش با استفاده از راهکار چندگانگی فضای سیگنال به عنوان یک راهکار مشارکتی اقدام به بهبود عملکرد احتمال خطای مرحله ی اول مربوط به رله ی دوطرفه در سازوکار دو زمانه می نماید. بدین گونه که با توجه به وابستگی عملکرد احتمال خطا به کمینه فاصله ی اقلیدسی در منظومه ی تشکیل شده در رله، این پژوهش با استفاده از راهکار چرخش منظومه این کمینه فاصله را بیشینه کرده و باعث بهبود عملکرد احتمال خطای شبکه می شود. همچنین با توجه به این که عملکرد احتمال خطای این کانال حتی با وجود طرح های مختلف ارسال از کاربران ضعیف است و این نکته که تهیه و ارسال سیگنال مناسب برای مرحله ی دوم مربوط به کانال رله ی دوطرفه در سازو کار دو زمانه نقش مهمی در بهبود عملکرد این کانال دارد، از یک کد خطی در کاربرها استفاده شده است و یک فرآیند بر مبنای اطلاعات نَرم در رله طراحی و راهکار مناسب ارسال از رله ارائه گردیده است.

چکیده ندارد.