چکیده ندارد.

در چند سال اخیر تقاضا برای خدمات مخابرات سیار شدیداً افزایش یافته است، لذا برای ارائه خدمات با سرعت مناسب و با قابلیت اطمینان بالا، در طول دهه گذشته مخابرات بیسیم پیشرفتهای زیادی کرده است. در این پروژه بر روی جدید ترین استاندارد در این زمینه، سیستم های lte کار می شود. با رشد روزافزون تقاضا برای برقراری ارتباط مطمئن و پر سرعت به منظور انتقال دادههای صوتی و تصویری با حجم بالا بین کاربران مختلف و بصورت بیسیم، مطالعات گسترده ای روی سیستمهای چند ورودی?چند خروجی با مالتی پلکسینگ تقسیم فرکانسی متعامد در حال انجام می باشد. تکنیک ofdm یک سیستم با مالتی پلکسینگ تقسیم فرکانسی متعامد می باشد که به دلیل بازدهی طیفی بالاو پیاده سازی ساده مورد توجه زیادی قرار گرفته است.همچنین استفاده از سیستمهای چند ورودی?چند خروجی در سالهای اخیر، به دلیل افزایش ظرفیت و بازدهی طیفی سیستمها بدون پرداخت هزینه اضافی و همچنین به دلیل کاهش اثرات فیدینگ بر اثر افزایش چندگانگی مورد توجه زیادی قرار گرفته است. این تکنیک ها در سیستم lte استفاده می گردد در این تحقیق این سیستم هااز منظر هایی همچون انواع تخمین کانال، اثر تعداد آنتن ها در ورودی وخروجی و ... مقایسه می گردند. انواع روش های تخمین کانال با یکدیگر مقایسه می شوند و مزایا و معایب آنها تشریح می گردد. در سیستم های lte تکنیک وفقی مدولاسیون و کدینگ گنجانده شده است و کارایی سیستم وفقی مدولاسیون و کدینگ بستگی به منطق سازنده تصمیم گیری دارد. در ادامه از آنجا که در سیستم های معمول این تصمیم گیری توسط مدارها و بصورت سخت افزاری صورت می گیرد، که روشی کارامد نیست و حتی در مواردی بهره وری سیستم را کاهش می دهد. در این پروژه روشی بر پایه منطق فازی برای انتخاب cqi مناسب پیشنهاد می شود. که در آن از منطق فازی به عنوان هسته تصمیم گیری بر اساس شرایط موجود کانال بهره می جوییم ونشان می دهیم که کارایی سیستم در این روش نسبت به سیستم های قبلی افزایش می یابد.

در کارهای پیشین در ارتباطات مشارکتی ، توان اختصاص یافته در میان منابع و ترمینالها به طرز یکنواخت فرض می شد . برخی از کارهای اخیر نشان می دهد که به واسطه تخصیص توان به صورت بهینه در میان ترمینالها می توان عملکرد را بهبود بخشید. 1.9.1 توان تخصیص یافته برای رله تقویت و ارسال : در (16) دانگ یک باند برای فلدفیت ارکودیک در کانال فیدینک رله بدست می آورد و با بهینه کردن توان ، ظرفیت کانال را ماکزیمم می کند . در طرح پیشنهادی آنها نیاز به برخورداری از وضعیت اطلاعات کانال برای آگاهی از وضعیت کانال در منبع می باشد. در این پایان نامه ما در واقع به این دو سوال اساسی پاسخ می دهیم (27) و (25) : 1- چطور باید کل توان را به دو فاز پخش و رله تخصیص دهیم ؟ 2- چقدر از توان بین منابع پخش می شود و چقدر به رله اختصاص می یابد؟ 2.9.1 تخصیص توان بر روی کانال های فرکانس گزین : از موضوعاتی که در مقاله های اخیر مورد توجه قرار گرفته است ارتباطات مشارکتی پهن باند می باشد . یکی از این نوامی تحقیق که در کارهای عملی مهم است ، طراحی و آنالیز سیستم های ارتباطی تقسیم فرکانسی متعامد می باشد . قبلا با استانداردهای صنعتی مختلف همچون و در لینک های نقطه به نقطه به تصویب رسیده است . امکانات جدیدی که در ارتباطات مشارکتی برای طراحی سیستم ها موجود است سبب بهبود کارایی طیف ، افزایش قابلیت اطمینان و نواحی پوشش می شود. در بار باروسا و سکوتاری به بررسی عملکردی از توزیع که الفوتی در سیستم های تک رله کدگشا و ارسال روی کانالهای فیدینک فرکانس گزین پرداخته اند. در به بررسی رله تقویت و ارسال در سناریو تک رله پرداخته است و عملکردی از توزیع کدهای فضا زمان را با بدست آوردن زوج احتمال خطا مورد ارزیابی قرار داده است . در کدهای فضایی فرکانسی برای سیستم های رله کدگشا و ارسال طراحی کرده اند . در بحث های عملی همچون برآورد کانال ، سنکرون سازی فرکانسی و تایمینگ در سیستمهای مشارکتی را مورد ارزیابی و مطالعه قرار داده اند . در بحث های عملی که اساس شبکه های سلولار چند جهشه است را به بحث گذاشته اند . توجه ویژه ای بر روی سیکدون سازی ، تطبیق رله و آنالیز منابع ( برای مثال : پیچیدگی سخت افزاری و مصرف توان ) داشته اند . (تقسیم فرکانسی متعامد دسترسی چند گانه ) توسعه یافته ای از به محیط های چند کاربر می باشد که مجموعه ای گسته از کریرها را به کاربرهای متفاوت اختصاص می دهد . در مسئله تخصیص منبع را برای یک شبکه مشارکتی مطالعه کرده اند . آنها به تخصیص بهینه منبع ، رله و زیر حاملها برای ماکزیمم کردن مجموع نرخ با محدودیت های منصفانه روی گره رله ها می پردازند. در به بررسی یک شبکه اطلاعات سلولار و مشارکتی با یک ایستگاه پایه و تعدادی زیر حامل که قادرند اطلاعات را با یکدیگر مبادله کنند پرداخته است . آنها با هدف به حداکثر رساندن مجموع تابع مطلوب ( که تابعی از نرخ داده ها دست یافتنی است ) ، به بررسی ساختار متمرکزی برای انتخاب رله ، انتخاب استراتژی رله (کد گشا و ارسال یا تقویت و ارسال ) ، تخصیص توان ، پهنای باند و ترافیک کاربر در نظر می گیرند می پردازند . در یک سیستم تک جهشه را در فروسو مورد ارزیابی قرار داده است . در طرح پیشنهادی آنها اساس کار بهینه سازی تابع مطلوب می باشد. در لایه های بالایی شبکه بی سیم چند جهشه را با ماکزیمم توان می نیمم بازدهی در میان تمام گره ها با محدودیت های مورد بررسی قرار داده است . در مسئله استفاده میندار زیر حاملها در شبکه های سلولار در فروسو را بررسی کرده اند .در مسئله تنظیم پویای تخصیص منبع (زیر باندها ) برای تک رله در سیستم بررسی کرده اند . در بخش پایانی پایان نامه ، ما به بررسی عملکرد یک سیستم مشارکتی با رله کد گشا و ارسال می پردازیم . به طور خاص ، ما یک فرم بسته تقریبی را برا ی نرخ خطای بیت بدست می آوریم و مرتبه دایورسیتی قابل حصول را مورد ارزیابی قرار می دهیم . وابسته به موقعیت رله دایورسیتی موجود برابر می باشد. 3.9.1 توان تخصیص یافته برای رله کد گشا و ارسال : در سناریوتک رله برای رله گشا و ارسال ، سند و ناریس با استفاده از یک کد گشای ml ثابت می کند که به یک دایورسیتی از مرتبه 2 می رسیم به دلیل پیچیدگی آشکار ساز برای مدو لاسیون مرتبه بالا غیر قابل مدیریت می باشد . برای پرداختن به این موضوع پیچیدگی ، کد گشای mrc ارائه شده است . یک نوع mrc است که به وضعیت اطلاعات کانال بین منبع و رله برای ساختن یک معیار برای وزن دهی mrc بستگی دارد. در (11) و (12) نشان می دهد که در رله کد گشا و ارسال با قاعده mrc می توان به ماکزیمم مرتبه دایورسیتی رسید فقط اگر رله بتواند اطلاعات را صحیح کد گشایی کند . در اجرای عملی برای اجرای چنین رویکردی نیاز به روش های تشخیص خطا مانند بررسی فراوانی های چرخشی (crc) . در (28) وانگ طرح آشکار سازی mrc مشارکتی (c-mrc) ارائه کرد که بدون استفاده از crc می توان به ماکزیمم مرتبه دایورسیتی رسید . در هر حال ، در این روش به csi در مقصد برای وزن دهی mrcو n+1بازده زمانی برای ارسال با کمک n رله نیاز است . توسعه قاعده کدهای فضا زمان می تواند تعداد بازه های زمانی مورد نیاز برای ارسال را کاهش دهد ، با این حال گره کور ( به عنوان مثل رله ای که قادر به کد گشایی نمی باشد) می تواند به میزان قابل توجهی عملکرد کدهای فضا – زمان را مختل کند . در هر صورت کاهش بازدهی برای بیش از دو رله بر آنها تحمیل شده است . در مقایسه با کارهای قبلی که تمام رله ها مشارکت داشتند ، انتخاب بهترین رله یک تکنیک خوب با بازدهی بالا می باشد زیرا برای ارسال کامل یک بلوک به کمترین بازده زمانی نیاز دارد . در (29) یک معیار ساده ای برای انتخاب رله در شبکه چند رله پیشنهاد شده است که در این روش رله هایی که قادر به کد گشایی هستند ( به عنوان مثال برای پیاده سازی عملی نیاز به تشخیص خطا مانند crc است ) را برای انتقال در فاز رله انتخاب می کند. تعیین بهترین رله به هارمونیک یا می نیمم کانال بین منبع – رله و رله – مقصد دارد . در (30) برس و آدو روشی را بر اساس ماکزیمم سیگنال به نویز منبع به مقصد را پیشنهاد دادند . آنها تجزیه و تحلیل را ارائه دادند و ثابت کردند که انتخاب رله توزیع کدینگ فضا – زمان دارد. اجرای عملی طرح نیازمند به تشخیص خطا مانند در گره رله همچون (9) دارد. در (31) ابراهیم یک روش دیگری را برای انتخاب رله پیشنهاد داد که اساس آن میانگین ها رمونیک سیگنال به نویز منبع – رله و رله – مقصد است . در ابتدا منابع میانگین ها رمونیک را برای هر یک از لینک های رله محاسبه می کند و سپس ماکزیمم آن را با از لینک منبع به مقصد مقایسه می کند. بر اساس این مقایسه ، ترمینال منبع تصمیم می گیرد که کل توان در لینک مستقیم صرف کند یا باید بخشی از کل توان را برای انتخا ب رله در نظر بگیرد . این طرح نیاز به فیدیک از منبع به رله و رله به مقصد دارد در نتیجه توان قبل از ارسال باید تنظیم گردد . در این روش رله در صورتی که کدگشایی صحیح باشد ارسال دارد . یک روش پیشنهادی در (31) نیازمند به آستانه سیگنال به نویز در گیرنده می باشد . اصلی ترین محدودیت که برای آنالیز عملکرد نرخ خطا در این روش وجود دارد در مورد تقارن می باشد که در اینجا فرض شده است تمام رله ها در فاصله مساوی از منبع قرار دارند . ما در مقاله در حال ارائه به بررسی یک شبکه چند رله دو طرفه با رله کد گشا و ارسال می پردازیم . ما پیشنهاد دادیم یک روشی را برای انتخاب رله و سپس توان بهینه را برای این طرح تخصیص داده ایم .ما یک فرم بسته ای را برای نرخ خطای بیت بدست می آوریم و ثابت می کنیم که با روش پیشنهادی به ماکزیمم مرتبه دایورسیتی خواهیم رسید. ما با استراتری تخصیص توان در میان ترمینالها نرخ خطای بیت را کاهش می دهیم

امروزه، پاسخ به درخواست های فزاینده برای استفاده از طیف فرکانسی در عین محدود بودن طیف فرکانسی یک چالش بزرگ در ارتباطات بی سیم بشمار می رود. ارتباطات بی سیم در حالی از کمبود طیف فرکانسی رنج می برد که تعداد زیادی از طیف های فرکانسی مجاز تخصیص داده شده به کاربران خاص، به طور بهینه مورد استفاده قرار نمی گیرند. شبکه های رادیوی شناختی یک راهبرد نوظهور برای حل مشکل کمبود طیف از طریق استفاده فرصت طلبانه از طیف های خالی می باشد. از این رو، حسگری طیفی به منظور شناسائی طیف های خالی یکی از مهمترین وظایف رادیوی شناختی می باشد. در این پایان نامه، به ارائه تکنیک های جدیدی به منظور افزایش عملکرد آشکارسازی چند آنتنی در شبکه های رادیوی شناختی می پردازیم. به این منظور، ابتد به مروری بر حسگری طیفی و روش های حسگری موجود می پردازیم. سپس مسئله حسگری طیفی چند آنتنی را در شبکه های رادیوی شناختی هنگامی که نمونه های نویز و سیگنال کاربر اولیه به عنوان متغییر های تصادفی گوسی مختلط فرض می شوند، در نظر می گیریم. تحت این فرض که اطلاعات آماری پیشین در مورد پارامتر های نامعلوم در دسترس باشد با بکارگیری یک روش نوین آشکارساز های جدیدی را برای حالت هایی که برخی یا همه پارامتر ها نامعلوم هستند ارائه می کنیم و نشان می دهیم آشکاساز های پیشنهادی عملکرد حسگری طیفی چند آنتنی را به میزان قابل ملاحظه ای افزایش می دهند. در ادامه مسئله حسگری طیفی چند آنتنی را با فرض حضور همبستگی در بین آنتن ها در نظر می گیریم. در ابتدا آشکارساز بهینه را برای این مدل بدست می آوریم. سپس آشکار ساز های زیر بهینه برای دو سناریوی عملی که برخی از پارامتر ها یا همه آنها نامعلوم می باشند برای این مدل بدست می آوریم. عملکرد آشکارساز های پیشنهادی را هم از طریق تحلیلی هم شبیه سازی مورد ارزیابی قرار داده و نشان می دهیم که این آشکارساز ها از چندین آشکارساز اخیراً ارائه شده برای حسگری طیفی چند آنتنی عملکرد بهتری از خود نشان می دهند.

پیش بینی می شود در سال های آینده‏، شبکه های ارتباطی وسایل نقلیه به یک تکنولوژی کلیدی با رشد قابل توجه تبدیل می شود. در شبکه های ارتباطی وسیله ی نقلیه به وسیله ی نقلیه‏، با توجه به ماهیت بدون زیرساخت این شبکه ها‏، تضعیف شدید ناشی از سیار بودن فرستنده و گیرنده‏‏ دایورسیتی مشارکتی را به یک روش قابل قبول برای بهبود کارایی مخابرات با نرخ بالا تبدیل می کند. اگر چه دایورسیتی مشارکتی اخیرا توجه زیادی را به خود معطوف کرده است‏، مقالات موجود در این زمینه‏ عمدتا محدود به مدل کانال رایلی است. یک توصیف واقع بینانه تر از کانال ارتباطی مربوط به وسایل نقلیه‏، مدل رایلی دوتایی است. این پایان نامه با در نظر گرفتن مدل رایلی دوتایی برای کانال ارتباطی ‎‎دو وسیله ی نقلیه‏، به تحلیل احتمال خطا برای سناریوهای مختلف ارسال مشارکتی می پردازد. در این پایان نامه‏، در ابتدا به بررسی عملکرد یک سیستم مشارکتی با پروتکل های کدگشایی و ارسال تطبیقی‏، تقویت و ارسال‏، و کدگشایی یا تقویت و ارسال در ‎‎یک سیستم ارتباطی میان وسایل نقلیه می پردازیم و احتمال خطای سمبل را به دست می آوریم و نشان می دهیم که بهره ی عملکرد پروتکل ترکیبی کدگشایی یا تقویت و ارسال نسبت به دو پروتکل دیگر به موقعیت رله وابسته است. در قسمت بعدی این پایان نامه، عملکرد سه پروتکل تقویت وارسال مبتنی بر تقسیم زمان‏ را در یک سیستم تک رله ای بررسی می کنیم و بهینه سازی توان را بر اساس کمینه کردن معیار احتمال خطای بیت‏ برای این پروتکل ها مطالعه می کنیم و نشان می دهیم که با بهینه سازی توان ارسالی می توانیم به بهره ی عملکرد قابل توجهی دست پیدا کنیم. در انتهای این پایان نامه، احتمال خطای یک سیستم چند رله ای دو سویه ی دو فازه و سه فازه با رله ی تقویت و ارسال را بررسی می کنیم و نشان می دهیم که با ارسال سه فازه می توانیم به احتمال خطای کمتر و مرتبه ی دایورسیتی بیشتری دست پیدا کنیم.

استفاده ی روزافزون از سیستم های مخابراتی بی سیم از سویی و محدود بودن پهنای باند فرکانسی از سویی دیگر باعث شده است که استفاده بهینه از طیف فرکانسی مدنظر مد نظر قرار گیرد. طیف فرکانسی حاوی فرصت های طیفی متفاوتی است که می توان با استفاده از این فرصت ها، بدون ایجاد تداخل با کاربران اولیه ی استفاده کننده از طیف، به عنوان کاربر ثانویه، به مخابره اطلاعات پرداخت. فرصت های طیفی می توانند از طریق کاوش در باند های فرکانسی که مورد استفاده واقع نشده باشند و یا کاوش در باند های فرکانسی که بطور پیوسته و در همه زمان ها اشغال نشده باشند، به دست آیند. همچنین در طیف گسترده می توان فرصت های طیفی را بوسیله کدهای گسترده کننده متعامد ایجاد نمود. با گرفتن ایده از روش هایی که بر مبنای آشکارسازی کور می باشند سعی بر ایجاد سیگنالی متعامد با آنچه کاربران اولیه روی کانال ارسال می کنند شده است. در این پایان نامه هدف ایجاد سیگنال طیف گسترده ای می باشد که دارای کمترین تداخل با سیگنال کاربران اولیه باشد. با فرض اینکه کاربران اولیه در حال ارسال سیگنال طیف گسترده دنباله مستقیم می باشند، سعی شده است با حسگری کانال، کدی تولید گردد که بر کدهای استفاده شده توسط سایر کاربران عمود باشد. با این دیدگاه ابتدا به تعریف سیستم های شناختگر پرداخته و سپس به طیف گسترده دنباله مستقیم و امنیت آنها خواهیم پرداخت. پس از بررسی کانال مخابراتی، بردار مشاهده کانال و ماتریس خودبستگی سیگنال دریافتی از کانال تعریف می شود. در ادامه، بر اساس تجزیه ی مقادیر ویژه ماتریس خودبستگی سیگنال دریافتی از کانال، دنباله ای معرفی می شود که با تمامی کد های استفاده شده توسط کاربران اولیه شبکه دارای همبستگی بسیار ناچیز خواهد بود و می توان آن را دنباله ای متعامد با کد های گستراننده استفاده شده توسط سایر کاربران شبکه دانست. سیگنال بدست آمده از حاصلضرب سیگنال کاربر ثانویه در دنباله ی بدست آمده از تجزیه ماتریس خودبستگی، سیگنالی با طیف گسترده خواهد بود که از یک دنباله ی چند سطحی ایجاد شده است.

امروزه با گسترش وسیع شبکه ی جهانی اینترنت و همچنین به سبب بوجود آمدن رسانه های دیجیتال، امکان کپی کردن، نمونه برداری، اصلاح و در کل تغییر اطلاعات دیجیتال امری ساده به نظر می رسد. این اطلاعات دیجیتال عبارتند از: صوت، تصویر، ویدئو، متن و... . حفظ مالکیت و همچنین حفاظت از حق نشر یک اثر آن هم با فرمت دیجیتال، امروزه به یک چالش تبدیل شده است بطوریکه در بسیاری موارد بعد از کپی کردن غیرمجاز، فایل کپی شده از نمونه ی اصلی آن قابل تفکیک نیست. از طرف دیگر روش های سنتی رمزنگاری که برای انتقال امن اطلاعات استفاده می شد، راه حل مناسبی برای حفظ حق مالکیت اثر و تعیین اصلی بودن آن نیست. پنهان نگاری یک روش مرسوم برای اضافه کردن اطلاعات به محتوای اصلی و ایجاد یک امضای دیجیتال، در آن است. به همین دلیل در بسیاری از سناریوها می توان با اضافه کردن اطلاعاتی به محتوای اصل (مانند یک تصویر یا یک فایل صوتی) امکان حفظ حق مالکیت اثر را فراهم ساخت. درحالت ایده آل می بایست از نظر ظاهر تفاوتی بین سیگنال اصلی و سیگنال پنهان نگاری شده مشاهده نشود. در این رساله از روشی نوین بر پایه ی طیف گسترده برای پنهان نگاری استفاده شده است. در روش ارائه شده با استفاده از بلوک های پیش پردازش صوتی (کدینگ پیش بینی خطی و فیلتر بالا گذر) و استفاده از تابع کنترل گین به ترتیب در احتمال صحت بازیابی اطلاعات پنهان شده و همچنین شفافیت سیگنال پنهان نگاری شده، نسبت به روش مرسوم پنهان نگاری صوتی، بهبود حاصل شده است. همچنین افزایش ظرفیت پنهان نگاری (میزان اطلاعات پنهان شده در هر فریم) از دیگر دست آورد های روش پیشنهادی رساله می باشد.

در این پایان نامه، کنترل سیستم توربین بادی به روش lqg بررسی می گردد. که در این روش کنترلی از مدل فازی تاکاگی- سوگنو و کنترل کننده بهینه استفاده می شود. هدف از طراحی، کنترل سرعت چرخشی توربین و توان با استفاده از کنترل کننده lqg فازی می باشد. با به کار بردن مدل فازی تاکاگی- سوگنو، سیستم های غیرخطی توسط ترکیب چند زیرسیستم خطی در فضای افراز شده فازی تقریب زده می شوند. از آن جا که زیرسیستم های خطی به صورت فازی ترکیب شده اند، مدل فازی t-s یک مدل غیرخطی است که می تواند مشخصات غیرخطی سیستم غیرخطی پیچیده را حفظ کند.برای طراحی کنترل کننده lqg فازی، با توجه به مدل t-s به دست آمده بر هر زیر سیستم خطی، کنترل کننده lqg طراحی می شود.کنترل کننده lqg هم با توجه به مراحل مربوط به این روش و حل معادله ریکاتی به دست آمد. کلمات کلیدی: توربین بادی , کنترل کننده lqg, کنترل کننده فازی تاکاگی- سوگنو.

تاکنون مطالعات زیادی مبنی بر عملکرد لینک های رادیویی بی سیم با پیکره بندی های متفاوت میان گره های منبع، مقصد، و در صورت نیاز گره های رله و حسگر صورت پذیرفته است. طرح های متفاوتی نیز جهت فازبندی عملکرد این لینک ها مورد مطالعه قرار گرفته است. در بیشتر طرح های بررسی شده عملکرد لینک رادیویی مستقل از بحث توان مصرفی گره های دخیل در امر مخابره صورت می پذیرفت به طوریکه فرض می شد، گره ها مجهز به یک منبع انرژی پایان ناپذیر و بدون افت می باشند. بدیهی است که فرض چنین منبعی به جهت حجم و هزینه زیاد در عمل ممکن نیست. بنابراین، مسائل مخابرات بی سیم با در نظر گرفتن قید معقولی روی مساله توان در دسترس گره ها، اصلاح شد و حل مسائل پیشین با درنظر گرفتن توان محدود صورت پذیرفت. بعد از آن، مطالعاتی در مورد نحوه تخصیص بهینه توان میان گره های مخابراتی انجام شد. باتوجه به این موضوع که در حال حاضر روند رشد مخابرات، خواستار برقراری ارتباط توسط تجهیزات کوچکتر و کاراتر می باشد لذا در شرایط فعلی، پرداختن به مساله توان امری حائز اهمیت بشمار می آید چراکه، توان مصرفی یک سیستم رابطه مستقیم با ابعاد و هزینه تمام شده آن دارد. پژوهش های اخیر پیرامون بحث روش های ذخیره سازی انرژی و استفاده هوشمندانه از آن نشان داده است که می توان به نحوی از منابع انرژی طبیعی اطراف گره های مخابراتی همچون، انرژی حاصل شده از نور خورشید و یا فشار کریستال پیزوالکتریک و مواردی مشابه، استفاده بهینه کرد و با ذخیره سازی این انرژی و استفاده هوشمندانه از آن، از توان لازم برای مخابره کاست و سبب شد تا حجم باتری استفاده شده کوچک شده و یا اساسا نیاز به باطری رفع شود. در این پایان نامه به عملکرد لینک رادیویی بی سیم، با درنظر گرفتن گره با قابلیت ذخیره سازی انرژی مورد مطالعه قرار گرفته می شود، به نحوی که علاوه بر وجود صف اطلاعات ارسالی، صف بسته های انرژی پیرامون گره نیز در معادلات لحاظ شده و تاثیر استفاده آن روی عملکرد سیستم مورد بررسی قرار گرفته می شود. در واقع در این پایان نامه می کوشیم تا، به طور هوشمندانه، از بسته های انرژی اطراف یک گره مخابراتی استفاده کرده و با ذخیره سازی و استفاده فرصت طلبانه از آن، هنگامی که این انرژی به حد کافی برای مخابره قابل اطمینان برای مدت زمانی هر چند کوتاه ذخیره شد، به امر ارسال اطلاعات بپردازیم و از این طریق انرژی ذخیره شده را به شیوه مناسبی استفاده نماییم. سپس به عملکرد سیستم مخابراتی بی سیم در حضور این گره ذخیره ساز انرژی تحت کانال مخابراتی بی سیم با اثر محوشوندگی پرداخته می شود و عملکرد سیستم مذکور بررسی خواهد شد و نشان خواهیم داد که استفاده از قابلیت ذخیره سازی در گره های مخابراتی می تواند به عملکرد بهتر لینک رادیویی منجر شود.

در دنیای پیشرفته ی امروز افزایش روز افزون ضرورت انتقال اطلاعات با سرعت های بالا و حجم وسیع در شبکه های مخابرات بی سیم، سرمایه گذاران این عرصه را به سمت استفاده از فناوری های کاراتری در این حوزه سوق داده است. همچنین با توجه به محدودیت پهنای باند در دسترس و نیاز به وجود شبکه های مخابراتی گسترده و مقیاس پذیر، استفاده ی مجدد از پهنای باند در فواصل مکانی نزدیک تر، به امری اجتناب ناپذیر تبدیل شده است. به همین دلیل یافتن روش هایی برای استفاده ی بهینه از منابع پهنای باند و توان در شبکه های چندسلولی ضروری است. فمتوسل های رادیوشناختی از آن جا که می توانند از فضای استفاده نشده ی کاربرهای اولیه برای کاربران داخلی خود استفاده کنند دارای مزایای بسیاری هستند. رادیوشناختی یک روش امید بخش برای کاهش تداخل است. بنابراین طرح اشتراک گذاری طیفی بین ماکروسل ها و فمتوسل ها، و همچنین بین فمتوسل ها با یکدیگر، به منظور بهره وری طیفی پیشنهاد می شود. سیستم هایofdma نیز مشابه سیستم های ofdm از عدم تطابق فرکانسی بین فرستنده و گیرنده رنج می برند. بر مبنای این حقیقت که هر کاربر در فراسو دچار آفست فرکانس حامل متفاوتی می باشد، جبران سازی فرکانسی یک چالش اصلی برای سیستم های ofdma است. به ویژه در شبکه های سلولی فمتوسل هیچ یک از بررسی ها منجر به جبران این مساله نشده است. در این پایان نامه، یک طرح جبران سازی نوین با استفاده از پیش کد گذار خطی به منظور ایجاد همبستگی زمانی ارائه خواهد شد که با استفاده از ممنتوم مرتبه دوم، تخمین کوری از آفست فرکانس حامل برای هر کاربر را به ارمغان خواهد آورد. همچنین با یک طراحی دقیق از پیش کدگذار، تداخل ناشی از کاربر های مجاور به طور قابل ملاحظه ای در هنگام تخمین آفست فرکانس حامل کاسته خواهد شد. با به کارگیری این الگوریتم ها نرخ مفید خروجی دریافتی در شبکه های فمتوسل رادیوشناختی بر مبنای ofdma به مراتب نسبت به شبکه های فمتوسلی متعارف بیشتر خواهد شد. نشان خواهیم داد که الگوریتم جبران سازی فرکانسی به سوی یک سیستم فمتوسل رادیوشناختی ایده آل خواهد رفت و نسبت به تداخل چندکاربره مصون خواهد بود. امکان سنجی هر یک از الگوریتم ها از طریق شبیه سازی امکان پذیر است. واژه های کلیدی: فمتوسل، ماکروسل، رادیوشناختی، تخمین کور، آفست فرکانس حامل، فراسو، ofdma و تداخل چند کاربره

در این پایان نامه ابتدا توضیحاتی در مورد مخابرات مشارکتی به عنوان روشی کارآمد در شبکه های مخابراتی بی سیم برای غلبه بر محو شدگی سیگنال داده شده و در مورد مزایا و پروتکلهای مختلف این نوع مخابره صحبت شده است و اینکه چگونه می توان با کمک نودهای واسطه ی ما بین منبع و مقصد به نام رله و یا با کمک گرفتن از کاربران دیگری که در شبکه وجود دارند و در بازه هایی از زمان می توانند نقش رله را برای کاربر دیگری ایفا کنند، چندگانگی فضایی را به طور مجازی برای کاربر مورد نظر ایجاد کرد و به این ترتیب به بهبود عملکرد در زمینه احتمال خطا و احتمال خاموشی و حتی نرخ ارسال بالاتر دست یافت. سپس یکی از چالشهای این نوع مخابره که چگونگی تخصیص رله به کاربران مختلف در شبکه است، مطرح می شود. به این مفهوم که رله در هر بازه زمانی به چه کاربری سرویس بدهد که این موضوع به طرق مختلفی در کارهای گذشته محققین بررسی شده است. به طور مثال رله می تواند بسته به وضعیت کانال کاربران و یا اولویت دسترسی کاربران به شبکه (کاربر اولیه و ثانویه) این تصمیم را اتخاذ کند. سپس با معرفی نوع خاصی از مدولاسیون به نام مدولاسیون چند لایه و یا ترتیبی ، در این پایان نامه مخابرات مشارکتی را با این نوع تکنیک مدولاسیون تلفیق کرده و بدین ترتیب روشی جهت مقابله با چالش مطرح شده و بهبود عملکرد شبکه (به طور خاص کاربر ثانویه) معرفی کردیم. مزیت روش مطرح شده، در این است که کاربر ثانویه نیازی نیست که به طور فرصت طلبانه تنها در مواقعی که کاربر اولیه ارسالی انجام نمی دهد از نود رله و یا مشارکت کننده برای ارسال اطلاعات خودش بهره بگیرد بلکه همواره می توان رله را به طور همزمان برای هر دو کاربر به کار گرفت. بدین ترتیب بهبود قابل توجهی را از نظر احتمال خطا و احتمال خاموشی در مورد کاربر ثانویه مشاهده خواهیم کرد. کلمات کلیدی : مخابرات مشارکتی – پروتکل کدگشایی و ارسال مجدد – مدولاسیون چندلایه یا سلسله مراتبی – سیستم رادیو شناختی – محافظت خطای نابرابر

مشکل کمبود منابع پهنای باند منجر به این شده که سیستم های رادیوشناختی به عنوان راهکاری برای این مسئله پیشنهاد شود. در طراحی آشکارساز برای حسگری طیفی روش های مختلفی وجود دارد که با تشکیل نسبت درست نمایی بین توزیع آماری مشاهدات در دو حالت اشغال بودن و نبودن طیف صورت می گیرد. نتایج حاصل بستگی به فرضیات انجام شده در خصوص سیگنال کاربر اولیه، کانال مخابراتی بین کاربر اولیه و ثانویه و نویز محیط دارد. در این پایان نامه ابتدا به بیان شرایط طیف های مختلف فرکانس محیطی و مقدماتی در خصوص روش های حسگری طیفی پرداخته شده است. شاید برخی فرضیات در خصوص اطلاعات موجود از سیگنال کاربر اولیه و یا حتی عدم تغییر آن ها که برای طراحی آشکارسازهای پیشین انجام شده است منطقی و ممکن نباشد؛ این مهم اهمیّت آشکارسازی غیر پارامتری و مقاوم را نشان می دهد که در میان آن ها به تفصیل تاریخچه ای از فعالیت های انجام شده در خصوص آشکارسازی ایستان چرخشی بیان شده است. در فصول جداگانه دو روش حسگری که شرایط فوق را در بر می گیرند، ارائه شده است، که البته بهبود عملکرد را نسبت به آشکارسازهای پیشین دارند. بر اساس خاصیّت ایستان چرخشی سیگنال با مدولاسیون خطی آشکارسازهایی با فرضیات مختلف طراحی شده است و به کمک یافتن نمای بهینه ای برای مشاهدات، عملکرد آن را نسبت به آشکارسازهای پیشین بهبود بخشیده شده است. شبیه سازی روابط بدست آمده نشان می دهد که برای مقادیر مختلف از واریانس نویز می توان بهترین نما را برای مشاهدات انتخاب کرد به گونه ای که عملکرد این آشکارسازها بهبود یابد. فصل بعد، با بررسی شرایط حاصل از نظر میزان وابستگی زمانی نمونه هایی که با نرخ بالا نمونه برداری شده اند، آغاز شده است. سیستم رادیوشناختی مجهز به چند آنتن با نمونه برداری با نرخ بالا فرض شده که برای آشکارسازی سیگنال کاربر اولیه از آشکارساز کروی استفاده می کند. آشکارساز کروی که بر اساس ماتریس کواریانس مشاهدات عمل می کند و روشی مقاوم نسبت به پارامترهای مسئله به شمار می آید، برای چند حالت بررسی شده است. نتایج حاصل تأثیر افزایش تعداد آنتن ها و نرخ نمونه برداری را در بهبود عملکرد آشکارساز نشان می دهد. در نهایت دو راهکار متفاوت بر اساس آزمون های غیرپارامتری و تخمین اطلاعات متقابل برای هماهنگ سازی سیگنال ارسالی و لحظه ی نمونه برداری آشکارساز ارائه شده است. تأثیر این عدم هماهنگی بر روی عملکرد آشکارساز شبیه سازی شده است.

امروزه، سیستم های آشکارسازی توزیع شده به دلایلی از جمله هزینه پایین و بهره وری و سرعت بالا، در حوزه های مختلف نظامی، صنعتی و ارتباطات اهمیت زیادی پیدا کرده اند. یکی از مهم ترین این سیستم ها در حوزه مخابراتی، رادیوشناختی می باشد که امروزه به دلیل محدودیت طیف فرکانسی مورد توجه روز افزون قرار گرفته است. در این پایان نامه به ارائه راهکار های جدید برای بهبود عملکرد آشکارسازی توزیع شده در محیط های غیر ایده آل می پردازیم. برای این منظور، ابتدا به مقدمه ای بر کاربرد ها و چالش های حسگری توزیع شده و تحقیقات صورت گرفته در آن به تفکیک حوزه های پژوهشی می پردازیم. سپس مسأله حسگری طیفی با کاربران توزیع شده را با فرض همبستگی زمانی نمونه های سیگنال، بررسی می کنیم و تحت شرایطی که کاربران تنها از تعداد نمونه های وابسته و بلوک های مستقل در ماتریس کوواریانس آگاهی دارند، آشکارساز کروی زیر بهینه ای پیشنهاد داده و بهبود عملکرد، دقت و سرعت تصمیم گیری بیشتر آن را نسبت به سایر آشکارساز های پیشنهادی زیر بهینه نشان می دهیم. در ادامه به مسأله کوانتیزاسیون در حسگری طیفی مشارکتی برای اشغال پهنای باند کمتر در کانال دارای فیدینگ غیر ایده آل پرداخته و روشی غیر یکنواخت برای کوانتیزاسیون چند سطحی ارائه می کنیم.

چکیده ندارد.

امروزه افزایش دستگاه های بی سیم نیاز به داشتن طیف الکترومغناطیسی را بیش تر کرده است. به دلیل نحوه تخصیص استفاده از طیف، منابع موجود طیفی پاسخگوی این نیاز رو به رشد نیست. شبکه های رادیوشناختی از جمله راهکارهای هستند که در سال های اخیر به طور گسترده مورد توجه مجامع تحقیقاتی قرار گرفته اند.