ofdm(orthogonal ferquency division multiplexing) حالت خاصی از سیستمهای چند حاملی است که در آن اطلاعات با نرخ بیت بالا به چند دسته موازی با نرخ بیتهای پایین تر تفکیک می شود و هر دسته به وسیله زیر حاملهای متعامد مدوله می گردند. انگیزه اصلی استفاده از ofdm مقاومت این سیستم در کانالهای چند مسیری می باشد. خصوصیت برتر ofdm نسبت به سایر سیستمهای چند حاملی باعث کاهش isi و در نتیجه افزایش کارایی سیستم در کانالهای چند مسیره می گردد. چندین استاندارد بی سیم نیز از این تکنیک استفاده می کند. علی رغم کاربردهایی که از تکنیک ofdm می شود ولی این تکنیک به عواملی از قبیل شیفت فرکانسی و شیفت داپلرو مانند آن که باعث از بین رفتن تعامد زیرحاملها می شوند حساسیت داشته و باعث پدیده ici(inter-carrier interference) می گردد که بازده سیستم را کاهش می دهد. روشهای مختلفی برای کاهش ici در سیستمهای ofdm همانند روشهای خود حذفیsc (selfcancellation) ، استفاده از فیلترهای کالمن (extended kalman filter) و روشهای تخمین ml(maximum likelihood) بکار گرفته شده اند. در این پایان نامه کاهش اثر پدیده ici را با استفاده از روشهای ارسال دسته ای رشته ها pts(partial transmit sequence) و هم چنین نگاشت انتخابی slm(selected mapping) مورد بررسی قرار می دهیم. در این رساله ، ابتدا در فصل 1 تاریخچه ای از سیستمهای ofdm بیان شده است و سپس در فصل دوم مروری کلی بر ساختار این سیستمها بیان گردیده است. فصل 3 به بیان ici و شرح عواملی که باعث ایجاد ici می شوند می پردازد. در فصل 4 پارامترهایی که می توان توسط آنها ici را مقایسه نمود، ذکر شده است. در فصل 5 و 6 به بیان تکنیکهای کاهش ici و شبیه سازی آنها پرداخته شده است و در فصل 7 نتیجه گیری و پیشنهادات را معرفی می نماید.

ایده اصلی در این روش ، تنظیم توان فرستنده ها است بطوریکه میزان تداخل بین فرکانسی در گیرنده کمینه شود .بسته به اینکه کنترل توان در سیستم مورد نظر به چه نحوی صورت گیرد، می توان روش های مختلف کنترل توان را به دو روش کنترل توان متمرکز (centralized power control و روش های کنترل توان توزیع شده (distributed power control) تقسیم بندی کرد. در روش های کنترل توان متمرکز، یک مرکز کنترل توان در سیستم تعبیه شده است که اطلاعات مربوط به کانال و خواسته های کابران در اختیار این مرکز قرار می گیرد. این مرکز کنترل توان با داشتن این اطلاعات و محاسبات مورد نیاز توان های ارسالی را محاسبه و به فرستنده ها گزارش می دهد. در روش های کنترل توان غیر متمرکز، برخی اطلاعات محلی در مورد کاربران جهت تنظیم توان های ارسالی مورد استفاده قرار می گیرد. در پایان نامه پیش رو، فصل 2 و 3، مروری بر روش های کنترل توان متمرکز و توزیع شده در یک سیستم سلولی آورده شده است. در فصل 4 اثر کنترل توان در سیستم های مخابراتی همجوار بررسی شده است به این ترتیب که ابتدا در حالت کاملا متمرکز ، می نیمم توان های ارسالی برای چند سیستم همجوار که کاربران هریک بر کاربران سیستم دیگر تداخل ایجاد می کنند، محاسبه شده است. در فصل 5 کنترل توان در سیستم های متمرکز بحث شده است. در این روش هر سیستم دارای یک کنترلر مرکزی است که توان های ارسالی مورد نیاز را محاسبه و برای کاربران ارسال می کند. این کنترلرها به بهره مسیرها و اطلاعات سیستم خود دسترسی دارند اما به اطلاعات سیستم دیگر دسترسی ندارند. نشان داده ایم که به علت حضور سیستم های تداخل کننده همجوار، این کنترلر نمی تواند در همان مرحله اول به جواب بهینه برسد اما با تحلیل ریاضی و شبیه سازی نشان داده شده است که پس از مراحل محدودی پاسخ به همان جواب بهینه همگرا می گردد. بررسی همگرایی کنترل توان در دو یا چند سیستم مجاور، برای دو حالت همزمان و غیر همزمان اثبات شده است و شبیه سازی ها برای ترکیبات مختلف سیستم ها انجام گرفته و همگرایی روش ها را نشان می دهند. در فصل 6 همین بررسی برای سیستم های غیر متمرکز انجام شده است. ابتدا برای دو سیستم مجاور و سپس برای بیش از دو سیستمی که از الگوریتم توان توزیع شده استفاده می کنند، مسئله تاثیر گذاری تداخل ناشی از یک سیستم بر فرآیند کنترل توان سیستم دیگر مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. در این بحث، همگرایی جواب سیستم ها به جواب بهینه، اثبات گردیده است. در انتها فصل 7 به بررسی دو سیستمی که یکی از روش کنترل توان متمرکز و دیگری از روش کنترل توان توزیع شده استفاده می کنند، پرداخته شده است. در اینجا نیز پاسخ به همان جواب قبلی همگرا می شود و نتایج با شبیه سازی هم مورد تایید قرار گرفته است.

در این پایان نامه دایورسیتی مشارکتی را که برای مقابله با فیدینگ مورد استفاده می گیرد، بررسی کرده ایم. شبکه های مخابرات مشارکتی شامل یک و n رله را به تفصیل بررسی کرده و نشان داده ایم که در شبکه های چند رله ای با استفاده از پرتوسازی و یا انتخاب رله می توان به درجه دایورسیتی n دست پیدا کرد، اما این دو شیوه نیازمند وجود فیدبک فراوان در سیستم می باشند. در این پایان نامه به بررسی شیوه های مختلف انتخاب بهترین رله با فیدبک کم و نقاط قوت و ضعف آن ها پرداخته شده و به منظور کاهش فیدبک چند شیوه و الگوریتم را پیشنهاد داده ایم. در اولین روش با دسته بندی رله ها و با انتخاب بهترین گروه برای مشارکت در ارسال، کاهش نرخ فیدبک حاصل شده است. در شیوه دوم، دو الگوریتم بر اساس رفت و برگشت سیگنال ارائه کرده ایم که نیاز به فیدبک را مرتفع می سازند. در یکی از این الگوریتم ها در هر بار ارسال سیگنال، توان بیشتری به یک رله مناسب اختصاص می یابد و در نهایت تمام توان به این رله تخصیص می یابد و در نتیجه انتخاب رله به صورت خودکار رخ می پذیرد. با شبیه سازی نشان داده شده که با وجود اینکه این شیوه ها فیدبک مورد نیاز در شبکه را به حد چشمگیری کاهش می دهند اما همچنان کیفیت عملکرد مخابرات مشارکتی محفوظ می ماند

یکی از اهداف سیستم های نسل جدید مخابراتی استفاده بهینه از طیف فرکانسی می باشد. از آن جایی که تعداد متقاضیان طیف فرکانسی رو به افزایش است، یکی از مسائلی که سیستم های مخابراتی با آن مواجه هستند، کمبود طیف فرکانسی می باشد. با توجه به این واقعیت، مسأله استفاده هرچه بهتر از طیف فرکانسی مورد بررسی قرار گرفته و ایده سیستم های رادیویی هوشمند ، برای اولین بار در سال 1999 توسط جوزف میتولا مطرح شده است. در این پایان نامه، به حل مسأله مدیریت و تخصیص دینامیک طیف در یک سیستم رادیویی هوشمند پرداخته شده است. برای انجام این کار، ابتدا روش های متداول مدیریت بررسی شده و سپس برای تخصیص حفره های طیفی در یک محدوده وسیع از باند فرکانسی، روش های متفاوتی برای بهبود عملکرد، از جمله استفاده از شبکه های عصبی، الگوریتم های تصادفی و تئوری بازی، ارائه شده است. و با استفاده از شبیه سازی کارایی این روش ها بررسی شده است. از شبکه های عصبی برای بهبود سرعت همگرایی تخصیص استفاده شده است، که با وجود بهبود سرعت همگرایی، دارای مقداری خطا می باشد. در حالیکه از الگوریتم های تصادفی استفاده کنیم، همراه با بهبود همگرایی خطا افزایش نمی یابد. کارایی این الگوریتم ها با الگوریتم های مشابه استفاده شده، مقایسه گردیده است. در نهایت از تئوری بازی برای افزایش انصاف بین کاربران بهره گرفته ایم. البته قبل از همه، تابع هدفی جدید با ترکیبی از توابع اهداف گذشته، هم پیشنهاد داده شده است که کارایی آن نیز مورد بررسی قرار گرفته است.

اگر طیف رادیویی در مناطق مختلف بررسی گردد، ملاحظه می شود که از بخش عمده ای از آن به طور کامل در تمامی زمان ها و مکان ها استفاده نمی شود. اخیراً سیستم های رادیوشناختی به عنوان یک راه حل مناسب برای بهبود استفاده از طیف رادیویی مورد توجه قرار گرفته اند. در این سیستم ها، به کاربران بدون مجوز (کاربران ثانویه) اجازه داده شده است که مادامی که در عملکرد کاربران مجوزدار (کاربران اولیه) تداخل مخرب ایجاد نکرده اند، از طیف استفاده کنند. بسته به اینکه چه اطلاعاتی از محیط پیرامون در اختیار کاربر ثانویه باشد، به طور کلی سه الگو برای دسترسی به طیف ارائه شده است: زیرنشانی، رونشانی و هیبرید. در این پایان نامه، ضمن بررسی هر کدام از این سه روش، مسائل زیر را حل نموده ایم: مسئله اول، ترتیب حس کردن کانال در شبکه های مبتنی بر روش رونشانی است. از آن جا که کانال ها از نظر مواردی چون پهنای باند و احتمال آزاد بودن متفاوت اند، ممکن است که میان کاربران ثانویه بر سر کانال مورد استفاده اختلاف به وجود آید. اگر تمامی کاربران بر استفاده از یک کانال خاص اصرار بورزند، نرخ شبکه شدیداً افت پیدا می کند. در تحقیقات اخیر، به ترتیب حس کردن کانال در محیط های مشارکتی پرداخته شده است. در این پایان نامه، محیط را رقابتی فرض کرده ایم و با استفاده از نظریه بازی، نقطه تعادل مرکب بازی را به دست آورده ایم. مسئله دوم، مسئله تخصیص توان بهینه در سیستم های رادیوشناختی مبتنی بر روش هیبرید است. در کارهایی که تا به امروز صورت گرفته است، فرض شده است که اطلاعات حالت کانال به صورت کامل در اختیار کاربر ثانویه قرار دارد. در این پایان نامه، به دلیل پسیو بودن گیرنده های کاربر اولیه و ثانویه، فرض شده که هیچ اطلاعات حالت کانالی بین فرستنده کاربر ثانویه و گیرنده های کاربر اولیه و ثانویه رد و بدل نمی شود. اما امکان تخمین کانال بین فرستنده کاربر اولیه و فرستنده کاربر ثانویه در نظر گرفته شده است. برای این شرایط، یک راه حل زیربهینه و با پیچیدگی محاسباتی کم برای مسئله تخصیص توان ارائه شده است.

مکانیابی پسیو کاربردهای متعددی از جمله رادار، سونار، مخابرات بدون سیم و ژئوفیزیک دارد؛ بطور مثال، یافتن مختصات جغرافیایی اهداف یکی از وظایف اصلی و اساسی سیستمهای مخابراتی جنگ الکترونیک میباشد. در سیستم مکانیابی پسیو، چند گیرنده که در نقاط جغرافیایی مختلف قرار گرفته اند سیگنالهای منتشر شده از هدف را جمع آوری میکنند. این سیگنالها میتواند پالسهای ارسالی یک رادار هوایی باشد یا ارسالات مخابراتی یا ناوبری آن. صرف نظر از نوع سیگنال دریافتی، این سیستمها زمان دقیق ارسال سیگنال توسط هدف را نمیدانند. بنابراین برخلاف رادارهای معمول و رایج، فاصله مشخص نیست. هدف این پایاننامه یافتن روشهای مناسب برای مکانیابی غیرفعال اهدف راداری میباشد. بدین منظور، در این تحقیق ضمن معرفی اجمالی روشهای مختلف تخمین پسیو موقعیت اهداف، چند تکنیک محاسبه موقعیت هدف مبتنی بر tdoa و fdoa معرفی و به تفصیل بررسی میشود. این روشها متناسب با اطلاعاتی است که از اندازه گیریهای انجام شده بر روی سیگنالهای دریافتی به دست آمده است. سپس معیارهای مناسب برای مقایسه این روشها ارائه میگردد. در پایان نتایج این بررسی و شبیه سازی و قیاسها ارائه میگردد.

در این پایان نامه ابتدا پروتکل های مخابرات مشارکتی به صورت مختصر معرفی شده و از لحاظ مرتبه ی دایورسیتی و احتمال خاموشی بایگدیگر مقایسه گشته اند. سپس نرخ خطای سمبل (ser) دو پروتکل مهم و پرکاربرد af و df، ابتدا در سیستم های مشارکتی تک رله و سپس در سیستم های مشارکتی چند رله مورد بررسی قرار گرفته و رابطه ی دقیق و تقریبی برای ser به دست آورده شده است. پروتکل معرفی شده ی df در سیتم های مشارکتی چندرله دارای این عیب است که ترتیب رله ها قبل از ارسال مشخص هستند و در یکی از فازهای ارسال ممکن است کانال ارتباطی با رله ی بعدی ضعیف باشد ولی با رله ی دیگری مناسب باشد ولی چون ترتیب رله ها از قبل مشخص است، سیگنال به رله ی تعیین شده ارسال می گردد. برای رفع این مشکل یک پروتکل جدید معرفی و با شبیه سازی برتری آن نسبت به پروتکل قبلی در سناریوهای مختلف نشان داده شده است. در مقایسه های انجام شده بین پروتکل های af و df فرض شده مقصد و رله (رله ها) به طور دقیق از کانال ها اطلاع دارند ولی در عمل کانال ها تخمین زده می شوند و این تخمین ها همراه با خطا می باشند. در ادامه پروتکل های af و df با در نظر گرفتن خطای تخمین کانال، با استفاده از شبیه سازی با یکدیگر مقایسه شده اند. اضافه بر مقایسه ی کارآیی از نظر ser پروتکل های af و df در حضور خطای تخمین کانال، مقدار پایداری پروتکل های af و df نسبت به تغییرات خطا نیز در سناریوهای مختلف مقایسه شده اند. نتایج تئوری و شبیه سازی ها نشان دادند پروتکل df در سیستم های مشارکتی تک رله و چند رله از نظر ser بهتر عمل می کند. بخصوص هنگامی که خطای تخمین کانال داشته باشیم این بهبود کارآیی قابل ملاحظه تر است .به عنوان مثال هنگامی که خطای تخمین کانال ها 10% باشد، کارآیی پروتکل df، از نظر ser در سیستم های تک رله بسته به نوع مدولاسیون و سناریوی به کار رفته حدود 0.7 db تا 3.8 db و در سیستم های چندرله حدود 1 db تا 7 db، بهتر از پروتکل af می باشد. همچنین شبیه سازی ها نشان دادند در سیستم های تک رله وچندرله،هر دو، پایداری پروتکل df در برابر تغییرات خطای کانال بیشتر از پروتکل af است.

هدف از انجام این پایان نامه ردگیری همزمان اهداف هوایی، در یک رادار غیرفعال مبتنی بر سیگنال تلویزیون آنالوگ می باشد. داده های ورودی مسئله ی ردگیری شامل داپلر و سمت اهداف می باشد و بنابراین مسئله ردگیری از نوع داپلر- سمت خواهد بود. فرایند ردگیری دارای سه فاز می باشد. در فاز اول با توجه به سناریو، که ردگیری همزمان اهداف هوایی مد نظر می باشد، دروازه بندی و تخصیص داده با معیار نزدیکترین همسایه انجام می پذیرد. در فاز دوم به دنبال استخراج موقعیت اولیه هدف، به منظور مقدار دهی اولیه فیلتر ردگیر می باشیم. جهت تخمین بردار حالت لحظه اول هدف، روش جدیدی مبتنی بر برد دوپایه مبهم و فیلترینگ ارائه خواهد شد. در فاز سوم با مسئله ردگیری اهداف سرعت ثابت روبرو هستیم که با استفاده از فیلتر کالمن تعمیم یافته به ردگیری اهداف پرداخته و کیفیت ردگیری با باند پائین کرامر-رائو مقایسه می شود. همچنین موضوع مانور اهداف و منطق های مواجه با مانور بررسی می گردند و سه روش: تغییر نویز دینامیکی مدل، تغییر ابعاد بردار حالت و imm شبیه سازی و مقایسه می گردند. در ادامه به ردگیری اهداف هوایی با استفاده از دو فرستنده تلویزیون آنالوگ پرداخته می شود و باند پائین کرامر-رائو در حالت دو فرستنده ای با تک فرستنده ای مقایسه می گردد.

سیستم های واسط مغزی-کامپیوتری سیستم هایی هستند که می توانند سیگنال های الکتریکی مرتبط با تصورات مغز انسان را به صورت دستورات کامپیوتری ترجمه کنند. در صورتی که این تصورات مربوط به حرکت اندام های بدن باشد این قابلیت می تواند در حل مشکل بسیاری از بیماران حسی-حرکتی همچون مبتلایان به als مفید واقع شود. بسیاری از روش های بکار گرفته شده در این سیستم ها همچون csp و مشتقات آن با بدست آوردن فیلترهای مکانی- فرکانسی تحت شرایطی خاص، سیگنال منابع را تخمین زده و انرژی آن را به عنوان یک ویژگی جدا کننده در نظر می گیرند. امّا بیشتر این گونه روش ها از مشکلاتی همچون عدم هماهنگی با طبقه بندی کننده، عدم هماهنگی در تخمین فیلترها و هزینه محاسباتی بالا رنج می برند. از طرفی در هیچ یک از آن ها از مختصات سه بعدی مکان منابع برای استخراج ویژگی استفاده نشده است. این در حالی است که بر طبق یافته های آناتومی و فیزیولوژی می دانیم که مکان تصورات مختلف در مغز متفاوت است. در این تحقیق ابتدا روش های تخمین سیگنال منابع مورد بررسی قرار گرفته و سعی شده روشی کارا برای یافتن فیلترهای مکانی-فرکانسی ارائه گردد، به طوری که نقاط ضعف روش های پیشین را برطرف کند. الگوریتم پیشنهاد شده و چند الگوریتم مشابه بر روی دو مجموعه داده معروف bci پیاده سازی شده است و نتایج آن افزایش دقت طبقه بندی و کاهش نسبی زمان پردازش را در مقایسه با روش های مشابه نشان می دهد. در مرحله دوم این پایان نامه، الگوریتم دیگری برای یافتن توزیع گسترده مکانی منابع تصورات مغزی پیشنهاد گردیده که از فیلترهای مکانی- فرکانسی بدست آمده در قسمت قبل استفاده می کند. در نهایت سعی گردیده است تا از نتایج این مکان یابی منابع در طبقه بندی تصورات مغزی استفاده شود. نتایج شبیه سازی روش پیشنهاد شده، گویای موفقیت آن در یافتن توزیع مکانی قابل توجیه برای تصورات مغزی و هم چنین توانایی طبقه بندی آن ها بر اساس مکان منابع می باشد.

در این پایان نامه سعی بر بررسی و بهبود روش های آشکارسازی در سیستم های چند ورودی-چند خروجی برای یک فرستنده و یک گیرنده داریم، به این دلیل در اینجا فرض بر هم زمانیِ سمبل های فرستنده می باشد. در این پایان نامه روی نحوه ی آشکارسازیِ روش هایی کار شده است که بهره ی مالتی پلکس را افزایش می دهند و روشهایی که روی دایورسیتیِ مکانی-زمانی کار می کنند در سر فصل این پایان نامه نمی باشند. سپس به بررسی روش های آشکارسازی در سیستم های mimo می پردازیم. این روش ها شامل روش آشکارسازی کروی، آشکارسازهای خطی شامل آشکارساز zf و mmse، آشکارسازهای blast شامل d-blast و v-blast می پردازیم. برای هر یک از این روش ها میزان عملکرد با معیار احتمال خطای سمبل نشان داده شده و میزان پیچیدگی محاسباتی برای آن ها بدست آورده شده است. در انتها روش پیشنهادی برای بهبود عملکرد روش v-blast به وسیله ی تلفیق آن با روش ml ارائه داده ایم. این روش، سربار پیچیدگی محاسباتی کمی را نسبت به بهبود عملکرد بدست آمده به سیستم وارد می کند که ما برای کاهش این پیچیدگی از روش سیستولیک استفاده کرده ایم که در نتیجه پیچیدگیِ کلیِ این سیستم را در مقایسه با سایر سیستم ها در یک مرتبه نگه می دارد. در ادامه برای کاهش بیشتر پیچیدگی محاسباتی روش هایی را ارائه می دهیم که کاهش عملکردشان ناچیز است.

در بسیاری از کاربرد های مخابراتی بخصوص سیستم های پر سرعت مخابرات بی سیم با کانال چند مسیره ای روبرو هستیم که از تعداد کمی مولفه ی غالب تشکیل شده که ممکن است در مقایسه با سیگنال اصلی دارای تاخیر زمانی بالایی باشند. چنین کانال هایی را اصطلاحاً کانال تنک می نامند. اگر سیگنال حامل اطلاعات با نرخ سمبل بالا از طریق چنین کانالی ارسال شود آنگاه با تداخل بین سمبلی روبرو خواهیم بود که گستره ای از چند ده تا چند صد سمبل را شامل می شود و می تواند موجب تخریب شدید عملکرد کلی سیستم شود. لذا نیازمند همسان سازی بهینه هستیم تا بر تداخل غبله کرده و شناسایی قابل اتکایی انجام شود. در چنین حالتی استفاده از همسان ساز های متداول به دلیل تعداد بالای تپ های مورد نیاز و پیچیدگی محاسبات امکان پذیر نیست. از همین رو تلاش های بسیاری شده تا با بهره بردن از ویژگی تنک بودن کانال همسان سازهایی با پیچیدگی کمتر و عملکرد بهتر طراحی شود. در این پایان نامه بررسی و شبیه سازی همسان ساز های کانال تنک مدنظر بوده است. برای رسیدن به این منظور ابتدا بررسی و تحلیلی بر روش های همسان سازی مرسوم و الگوریتم های وفقی بروز رسانی تپ های همسان ساز ارائه شده است. سپس در بخش دوم الگوریتم های خانواده گرادیان معرفی و بررسی شده و با اعمال ویژگی تنک بودن کانال به عنوان یک پیش دانسته به این الگوریتم ها الگوریتم تنک مبتنی بر lms معرفی و با شبیه سازی آن برای همسان سازی خطی در یک کانال تنک خصوصیات این الگوریتم بررسی و با الگوریتم های استاندارد مقایسه شده است. در بخش بعدی همسان ساز dfe به عنوان یکی از مناسب ترین همسان سازها برای کانال های چندمسیره تنک مورد نظر در این رساله، بررسی شده و الگوریتم dfe بهینه مناسب برای کانال های تنک معرفی شده است و با شبیه سازی این الگوریتم برای چندین کانال تنک نمونه کارایی آن بررسی و با همسان ساز dfe استاندارد مقایسه شده است.

فرآیند ارسال ویدئو چالشی است که برای بهبود کیفیت آن تلاش های بسیاری شده است. بدین منظور در یک بخش از سیستم های چند ورودی- چند خروجی(mimo) برای بهره گیری از ویژگی این سیستم ها و بهبود عملکرد فرآیند ارسال ویدئو سود می جویند و در بخش دیگر با استفاده از ویژگی های خود ویدئو کیفیت ارسال را بهبود می بخشند. استفاده از مشخصات کانال mimo و تحلیل خود سیگنال ویدئو با دو روش تبدیل موجک و تشخیص لبه به عنوان میزان و سنجش حرکت در هر فریم ویدئو، از این نوع تلاش ها هستند. در این پایان نامه محتویات درونی ویدئو یا اطلاعات فریم به 2 صورت دسته بندی شده است. صورت اوّل اولویت بندی اطلاعات درونی هر فریم(تحلیل مکانی) و صورت دوم برچسب زنی هر فریم به پُرتحرک یا کم تحرک(تحلیل مکانی و زمانی) هستند. در این جا با ترکیب این دسته بندی ها و مشخصات کانال، 4 الگوریتم تعریف شده است. در یک الگوریتم اولویت بندی اطلاعات هر فریم با تبدیل موجک و بر آن اساس ارسال هر بخش با مُد متفاوت انجام می گیرد(حالت اصلاح شده این روش هم عدم ارسال کم اهمیت ترین بخش اطلاعات است). الگوریتم دیگر بر اساس تست کانال به همراه اولویت بندی اطلاعات، برای انتخاب مُد ارسال با توجه به اهمیت اطلاعات و شرایط کانال است. در الگوریتم سوم دسته بندی فریم ها به پُرتحرک و کم تحرک صورت گرفته و ارسال هر فریم با کد متناسب نیز پیشنهاد شده است. در الگوریتم آخر فریم های ارسالی به فریم های پُرتحرک و کم تحرک تقسیم شده و تصمیم بر نحوه ارسال هر فریم بر اساس حالت کانال و پُرتحرک یا کم تحرک بودن تصویر انجام می گیرد. برای این الگوریتم ها روش های مختلف ارسال مخابرات mimo بررسی و بهترین روش از لحاظ عملکرد نرخ خطای بیت در مقابل نسبت توان، زمان مصرفی، کیفیت تصویر فریم دریافتی و مُصالحه ای از تمام این ویژگی ها، پیشنهاد شده است.

شبکه های رله ای به دلیل قابلیت افزایش ظرفیت انتقال و فراهم کردن چندگانگی فضایی بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. برای بهره مندی از مزایای سیستم های مشارکتی، استفاده از گیرنده های هم فاز و نیز استفاده از تکنیک های ترکیبی چون mrc در گیرنده به اطلاعات دقیقی از کانال نیاز داریم و بنابراین تخمین دقیق کانال نقش مهمی در این سیستم ها دارد. هدف اصلی این پایان نامه، بررسی روش های تخمین کانال و طراحی سیگنال آموزشی بهینه در سیسستم های مخابرات رله ای است به نحوی که عملکرد سیستم بهبود یابد. در این راستا، ابتدا از طریق بیشینه کردن نسبت توان سیگنال داده به نویز (snr) در یک شبکه چند رله ای یک طرفه سهم توان هر گره از مجموع توان در نظر گرفته شده برای تخمین ضرایب کانال ها تعیین می گردد. در ادامه، شبکه تک رله ای یک طرفه ای مورد بررسی قرار می گیرد که در آن تخمین کانال تنها در مقصد انجام می شود و با بیشینه کردن snr در گیرنده سهم انرژی که باید به مرحله ارسال سیگنال های آموزشی اختصاص داده شود مشخص شده و تعیین می گردد که توان اختصاص داده شده به مرحله ارسال داده چگونه باید بین مبدأ و رله تقسیم شود. همچنین با کمینه کردن مجموع وزن دار mse تخمین کانال ها مشخص می شود که مبدأ و رله سیگنال آموزشی خود را با چه توانی باید ارسال کنند. سپس، به بررسی یک شبکه چند رله ای دو طرفه پرداخته و تعیین می کنیم که هر یک از گره های انتهایی شبکه چه کسری از کل انرژی خود را باید به تخمین کانال ها اختصاص دهند تا مجموع snr در دو گره انتهایی بیشینه گردد. همچنین نشان می دهیم که برای کمینه شدن mse تخمین در این شبکه لازم است تا سیگنال های آموزشی ارسالی توسط دو گره انتهایی متعامد باشند.

تشخیص چهره به دلیل کاربردهای زیاد از اهمیت بالایی بر خوردار است. همین امر باعث شده است که الگوریتم ها و روش های بسیاری در زمینه تشخیص و شناسایی چهره ارائه گردد. در این پایان نامه تشخیص چهره بر اساس مدل سازی آماری مدل چهره بر اساس الگوریتم شبکه های بیزی مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. در این روش به کمک الگوریتم شبکه های بیزی مدلی به کار رفته است که بر خلاف روش های دیگر بین اعضای کلیدی چهره همبستگی در نظر گرفته می شود. هدف اصلی این پایان نامه پیاده سازی و توانایی کار با الگوریتم شبکه های بیزی در زمینه تشخیص چهره و سپس انجام تغیرات مناسب در این روش به نحوی که ضمن حفظ خاصیت اصلی مدل که حفظ همبستگی بین بخش های اصلی چهره می باشد به سرعت بیشتر و کارایی مناسبی از نظر دقت دست یافته شود. در انتها الگوریتم تغیر داده شده توسط بانک داده ای از نظر کارایی مورد بررسی قرار گرفته و با الگوریتم پیشین مقایسه شده است. الگوریتم تغیر داده شده در مقاسه با الگوریتم پیشین دقت کمتر اما سرعت بالاتری را دارا می باشد.

آلودگی صوتی یکی از معضلات جدی جوامع صنعتی می باشد. هر چند روش های متکی بر جذب صوت کاربردهای فراوانی داشته اما در فرکانس های پایین کارایی لازم را ندارند. برای غلبه بر این مشکل رویه های فعال برای حذف نویز ارائه گردیده اند. در این تحقیق نیز به منظور کاهش نویز صوتی به صورت فعال، ایده هایی مبتنی بر یادگیری تقویتی ارائه گردید. در این مسیر ابتدا برای سیگنال های تناوبی یک روش پیشنهاد شد که در آن نیازی به دانستن اطلاعات دینامیک نبوده و بار محاسباتی اندکی داشت اما نیاز به حافظه زیاد در بسیاری از موارد عملکرد آن را محدود می نمود. با ترکیب این روش با تکنیک های کاهش داده - نظیر تقسیم و غلبه، تقریب تابع، تجمیع حالات و کد سازی غیریکنواخت - متدهای جدیدی با افزایش قابل ملاحظه ای در بازدهی شکل گرفت. حذف نویز صوتی تناوبی با چند هارمونیک به کمک مبحث سیستم چند عاملی نیز از دیگر روش های ارائه شده در این پایان نامه بود. در سیستم پیشنهادی، وظیفه در نظر گرفته شده برای هر عامل، حذف نویز در یک هارمونیک خاص بود اما تنها سیگنال تقویتی در دسترس، توان کل بود. برای حل این معضل و دست یابی به پاداش اختصاصی هر عامل از پاداش عمومی از ایده "تکنیکهای ارزیابی عامل نقاد مبتنی بر دانش" با تغییر مناسب استفاده گردید. در این تحقیق گستره استفاده از یادگیری تقویتی برای حذف نویز به صورت فعال تنها به سیگنال های تناوبی محدود نگشت و روش هایی نیز برای سیگنال های پهن باند ارائه گردید. بنابراین در مجموع در این پایان نامه 2 روش برای حذف نویزهای صوتی پهن باند و 11 روش برای نویزهای تناوبی ارائه و به کمک شبیه سازی کامپیوتری عملکرد آن ها با یکدیگر و با روش های استاندارد دیگر مقایسه گردید و کارائی مناسب روش های پیشنهادی نشان داده شد.

به طور کلی شکل دهی پرتو به فرایندی گفته می شود که در آن سیگنال های ورودی به آرایه از یک جهت خاص تقویت، و سیگنال های ورودی از جهات دیگر تضعیف می شود. از این منظر، شکل دهنده ی پرتو همانند یک فیلتر فضایی عمل می کند. در طراحی این فیلتر فضایی به روش های مرسوم، الگوی این فیلتر فضایی به فرکانس وابسته می باشد که برای ثابت نگهداشتن الگوی این پرتوساز ها نسبت به تغییرات فرکانس، به جای استفاده از یک وزن دهنده در خروجی هر سنسور در روش های مرسوم، از مجموعه ای از عناصر تاخیر و ضرب کننده در قالب یک فیلتر fir در خروجی هر سنسور استفاده می شود. از این رو می توان روش های شکل دهی پرتو را به دو دسته ی باریک باند و پهن باند تقسیم بندی کرد. در این پایان نامه آن دسته از روش های شکل دهی پرتوی پهن باند است که کمترین تغییرات الگوی پرتو نسبت به تغییرات فرکانس را دارا می باشند برای آرایه های خطی یکنواخت (ula)، آرایه های دایره ای یکنواخت (uca) و دسته خاصی از آرایه های دایره ای هم مرکز (ucca) مورد بررسی، تحلیل، و شبیه سازی قرار گرفته اند. در هر یک از این روش ها با تعریف معیاری از ویژگی تغییر پذیری با فرکانس و کمینه کردن آن، یک الگوی پرتو نامتغیر با فرکانس محقق خواهد شد. در انتها نیز با بررسی روش پردازش مدهای فاز در آرایه دایره ای یکنواخت (uca) و دسته خاصی از آرایه های دایره ای هم مرکز (ucca) با المان های جهت و با استفاده از خواص آماری سیگنال های ورودی به آرایه، الگوی پرتوی به صورت کور برای این آرایه ها شکل داده خواهد شد.

طراحی و بهینه ساز ی پردازش سیگنالِ رله در سیستم ها ی مخابراتی چند آنتنی: با توجه به نیاز روز افزون به افزایش نرخ ارسال اطلاعات، به کار گیری روش های نوین در سیستم های مخابراتی جدیدی که این امر را محقق سازند، از اهمیت بسیاری برخوردار است. استفاده از چند آنتن در مبدا و یا مقصد همچنین استفاده از رله های مجهز به بیش از یک آنتن، از روش هایی است که می توانند ما را در رسیدن به این هدف یاری کنند. مطالعات صورت گرفته بیان کننده توانایی این تکنولوژی ها برای افزایش قابل ملاحظه ظرفیت سیستم مخابراتی می باشند. در این پایان نامه اصول پردازش سیگنال در سیستم های مخابرات بی سیم مجهز به چند آنتن که از رله یا رله های چند آنتنی استفاده می کنند معرفی، تحلیل، شبیه سازی و برخی از آن ها بهبود داده شده اند. در این تحقیق پس از مرور اطلاعات مقدماتی در مورد انواع روشهای پردازشی در رله، مسئله طراحی رله و منبع برای بیشینه کردن نسبت توان سیگنال به توان نویز در گیرنده، در شرایطی که محدودیت ارسال توان از رله داریم، ارائه شده است. پاسخ تحلیلی مسئله مطرح شده برای شرایطی که کانال مستقیم بین منبع و مقصد قابل صرف نظر کردن است و همچنین برای شرایطی که کانال مستقیم وجود دارد، ارائه و بررسی می شود. برای بهبود عملکرد تخمینگر کانال، طراحی تحلیلی ماتریس تبدیل رله برای بیشینه کردن نسبت توان سیگنال به توان نویز در گیرنده، در شرایطی که عدد وضعیت ماتریس رله عددی مشخص می باشد نیز ارائه و بررسی می گردند. لازم به ذکر است که با استفاده از شبیه سازی کامپیوتری نیز عملکرد روش های پیشنهادی با برخی از روش های موجود مقایسه می گردند. این نتایج نشان دهنده عملکرد مناسب روش های پیشنهادی می باشند.

هدف این پایان نامه بررسی برخی از روش های مکان یابی موجود، توسعه و تبدیل آنها به یک روش جامع (روشی که از هر دو داده ی fdoa ,tdoa استفاده نموده و تخمینی از موقعیت و سرعت منبع سیگنال بدست دهد. همچنین خطای مکان، و سرعت سنسورها را در نظر گرفته و حتی الامکان ، مکان و سرعت دقیق سنسورها را نیز بدست آورد) می باشد و همچنین ارائه روش هایی نوین که از داده های aoa استفاده می کنند می باشد. روش ارائه شده به طور میانگین نسبت به روش های پیشین در یک ناحیه تحت پوشش، عملکرد مطلوب تری دارد. در ادامه با استفاده از داده های توان دریافت شده توسط ایستگاه ها روش جدیدی جهت مکان-یابی ارائه گردیده و عملکرد آن در مقایسه با حالتی که فقط از داده های aoa استفاده می شود برتری دارد. به دلیل اینکه استفاده مشترک از اندازه گیری های متفاوت باعث بهبود عملکرد سیستم مکان یابی می گردد لذا در ادامه با استفاده توام از اطلاعات tdoaو aoa روشی جهت مکان یابی ارائه شده و عملکرد آن با حالتی که این داده ها به تنهایی مورد استفاده قرار می گیرند مقایسه شده است. همچنین مبحث آرایش ایستگاه های گیرنده(سنسورها) با توجه به رویه های خطا و حصول به کمترین خطای مکان یابی بررسی شده است.

موضوع مورد نظر در فاز اول این تحقیق تلفیق داده های خروجی یک شبکه راداری که در محدوده جغرافیایی معینی نصب شده اند و همچنین دارای هم پوشانی هستند، می باشد. تلفیق داده به معنی ترکیب کردن داده های خروجی چندین ایستگاه راداری جهت دست یافتن به نتایج بهتر و تخمین دقیق تری ازموقعیت هدف و یا سایر پارامترهای هدف می باشد بطوریکه دقت تخمین در مرکز تلفیق از دقت تخمین هر کدام از رادارها بهتر شده باشد . در فصل چهارم از این مستند بطور دقیق به این موضوع پرداخته شده است و در مورد نتایج بدست آمده بحث شده است. در فاز دوم این تحقیق به شبکه کردن رادارهای دو بعدی (منظور از دو بعدی بودن این است که هر رادار فقط می تواند برد و زاویه سمت هدف نسبت به خود را گزارش کند و نمی تواتد ارتفاع هدف را گزارش کند) جهت استخراج موقعیت سه بعدی هدف پرداخته شده است . یکی از فواید حاصل از این ایده این است که می توان با هزینه کمتری (هزینه مربوط به طراحی رادارهای دو بعدی نسبت به رادارهای سه بعدی) موقعیت هدف را با دقت خیلی خوبی تخمین زد و یا حتی می توان پارامترهای دیگری مانند سرعت هدف را استخراج کرد. در این تحقیق چندین روش برای ترکیب کردن داده های رادارهای دو بعدی و تخمین موقعیت سه بعدی هدف ارائه و نتایج شبیه سازی آن آورده شده است. در فصل پنجم این مستند بطور مفصل در مورد این الگوریتم ها توضیح داده شده است و از نظر دقت و سرعت عملکرد الگوریتم های مختلف را با هم مقایسه کرده ایم.

ارایه یک روش مدیریت کلید با استفاده از مکان قرارگیری گره‏ها درون شبکه

در سیستم های دارای تعداد زیادی کاربر و آنتن، افزایش تعداد کاربران و آنتن ها سبب افزایش پیچیدگی پیش کدینگ ها می گردد؛ لذا بررسی و ارائه روش های پیش کدینگ که پیچیدگی کم تری دارند؛ ضروری به نظر می رسد. در این پایان نامه ابتدا مهم ترین پیش کدینگ های خطی و غیر خطی را بررسی خواهیم نمود. در شرایطی که تعداد کاربران کم تر از تعداد آنتن های فرستنده مرکزی باشد؛ پیش کدینگ mmse دارای عملکرد بهینه است. کلیه پیش کدینگ های خطی در شرایطی که تعداد کاربران، به طور تقریبی برابر با تعداد آنتن ها باشد؛ دچار کاهش عملکرد می شوند؛ و بنابراین استفاده از پیش کدینگ های غیر خطی ضروری می گردد. پیش کدینگ های غیر خطی محدب، منجر به حل مسائل بهینه سازی محدبی می شوند که الگوریتم های موثری برای حل آن ها وجود دارد. از این رو، ما نیز پیش کدینگ های غیر خطی محدب را برای مدولاسیون های 16qam و 8qam ارائه خواهیم نمود.

این رساله به کنترل توان در سیستم های مخابرات cdma رله ای می پردازد که در آن ها یک رله در انتقال اطلاعات میان چندین زوج فرستنده-گیرنده یاری می کند. ابتدا، یک سیستم دارای تعدادی رله بررسی شده است که یکی از رله های موجود در این سیستم برای تبادل اطلاعات بین تمام گره ها مشارکت می کند. در این سیستم، یک مسأله کنترل توان با هدف کمینه کردن کل توان های ارسالی مطالعه شده است که در عین حال پشتیبانی مقدار مشخصی از نسبت سیگنال به مجموع نویز و تداخل (sinr) برای کاربران تضمین شده باشد. در ادامه، شبکه ای دارای یک رله بررسی شده که در آن نقاط ارسال کننده و رله مقید به میزان حداکثر توان معینی هستند. در بخش آخر رساله، شبکه ارتباطی دو سویه دارای چندین زوج کاربر و یک رله مطالعه شده است. در سیستم های ارتباطی فوق، تعدادی الگوریتم برای کنترل توان فرستنده ها در شبکه به شیوه متمرکز یا توزیع یافته بررسی شده است.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.