کدهای ldpc با کدبردار تکرار تبادل پیام برای اولین بار در پایان نام? دکترای آقای r. g. gallager در دانشگاه m. i. t در سال 1962 معرفی شدند[1]. در روش کدبرداری تکرار پیچیدگی کدبرداری تنها بطور خطی با طول بلوک افزایش می یابد. این کدها برای چندین دهه به فراموشی سپرده شدند، که شاید عمده ترین دلیل آن ضعیف بودن کامپیوتر ها در آن زمان بود. در سال 1995 این کدها توسط mackay و neal دوباره مطرح شدند[2, 3]. کدهای ldpc مانند سایر کدهای خطی بلوکی دارای یک ماتریس بررسی توازن (h) می باشند. ماتریس بررسی توازن برای این کدها باید تنک باشد. یعنی تعداد عناصر غیر صفر ماتریس در مقایسه با صفرها خیلی کم باشد. به ماتریس h یک گراف نسبت داده می شود که در توصیف فرایند کدبرداری مفید است و گراف tanner نام دارد[4, 5]. گراف tanner مربوط به یک ماتریس بررسی توازن از دو نوع گره با نام های بیت-گره و چک-گره تشکیل می شود که به ترتیب نشان دهنده ستون ها و ردیف های ماتریس می باشند. به ازای هر المان 1 در هر سطر و ستون h ، بیت-گره و چک-گره مربوطه توسط یک خط که یال نامیده می شود به هم متصل می شوند. درجه هر چک-گره یا بیت-گره عبارت است از تعداد یال های متصل به آن. اگر دریک گراف تمام بیت-گره ها دارای درجه برابر و تمام چک-گره ها نیز دارای درجه برابر(نه الزاما برابر با یکدیگر) باشند به کد مربوطه منظم و در غیر این صورت به آن کد نامنظم گفته می شود. الگوریتم تبادل پیام با انتقال پیام هایی بین بیت-گره ها و چک-گره ها تحقق می یابد. در بیشتر موارد پیام ها معرف لگاریتم نسبت درستنمایی (llr) بیت ها می باشند. در [6, 7] نشان داده شده است که در طول بلوک بینهایت، عملکرد کد از ماتریس h مستقل است و فقط به نسبت یال های متصل به بیت-گره و چک-گره از هر درجه به تعداد کل یال ها بستگی دارد. نسبت یال های متصل به بیت-گره با درجه به کل یال ها را با و نسبت یال های متصل به چک-گره درجه به کل یال ها را با نشان می دهیم. چنین مجموعه ای از ماتریس ها معرف یک خانواده از کدهای ldpc می باشند که توسط یک زوج توزیع درجات توصیف می گردد. نتایج [6, 7] حاکی از آن است که عملکرد هر عضو از یک خانواده کدهای ldpc به عملکرد میانگین خانواده کدها میل می کند. این نتیجه مهم استفاده از ابزار تجزیه و تحلیل طول بینهایت را به منظور طراحی و تحلیل کدهای ldpc نزدیک شونده به ظرفیت امکان پذیر می سازد. اصلی ترین روش تحلیل طول بینهایت کدهای ldpc روش تکامل چگالی نام دارد که مبتنی دنبال کردن تغییرات تابع چگالی احتمال پیام های مبادله شده در الگوریتم تبادل پیام است. در این روش با فرض ارسال کد تمام یک و با شروع از چگالی اولیه کانال، با تکرار الگوریتم به دنبال کردن چگالی ها می پردازیم. در هر تکرار الگوریتم احتمال خطای چگالی ها را محاسبه می کنیم. بسته به چگالی کانال اولیه که کاملا وابسته به پارامتر کانال است، با ادامه این فرایند دو حالت ممکن است رخ بدهد. یا احتمال خطای چگالی ها به سمت صفر میل می کند یا اینکه حتی پس از تعداد تکرار بینهایت نیز احتمال خطا عددی غیر صفر می شود. می توان نشان داد که برای دسته وسیعی از کانال ها از جمله کانال پاکشدگی ، کانال باینری متقارن و کانال biawgn ، یک مقدار مشخص از پارامتر کانال وجود دارد بگونه ای که برای پارامتر کانال های کمتر از آن، فرایند تکامل چگالی همگرا می شود و در غیر این صورت همگرا نمی شود. این مقدار مرزی برای پارامتر کانال، به عنوان آستانه برای خانواده کد در کانال مربوطه نامگذاری می شود. با کمک روش تکامل چگالی امکان طراحی خانواده کدهای بهینه بوجود می آید. در طراحی کدها برای یک نرخ کد داده شده و یک مجموعه از بیت گره ها و چک گره ها با درجه معین به دنبال تعیین ها و ها هستیم بطوریکه سطح آستانه بیشینه شود. همچنین در طراحی کد برای یک کانال با پارامتر ثابت به دنبال تعیین ها و ها هستیم بطوریکه مقدار نرخ کد بیشینه شود[8]. در هر دوحالت هرچه مقدار بیشینه شده به حد بالای آن که توسط قضیه شانون پیش بینی شده نزدیکتر باشد طراحی انجام شده بهتر است. آقای gallager نشان داد که شرط لازم برای رسیدن به ظرفیت این است که مقدار متوسط تعداد یک ها در هر سطر و ستون ماتریس h به سمت بینهایت میل کند. بنابراین برای رسیدن به ظرفیت باید دنباله ای از خانواده کدها طراحی کرد و نشان داد که حد نرخ و یا آستانه آن ها به ظرفیت شانون نزدیک است. در حالت کلی دنباله درجات را رسنده به ظرفیت گوئیم، هرگاه با میل دادن متوسط تعداد یک ها در هر سطر و ستون ماتریس h ، نرخ کد و یا آستانه آن به ظرفیت شانون میل کند[9-11]. وجود و طراحی چنین دنباله هایی فقط در کانال پاکشدگی توسط آقای شکراللهی نشان داده شده است. طراحی دنباله های رسنده به ظرفیت در سایر کانال های متقارن بی حافظه هنوز به عنوان یک مساله حل نشده باقی است. در این کانال ها دنباله های نزدیک شونده به ظرفیت مطرح هستند. در این دنباله ها که با کمک روش تکامل چگالی طراحی می شوند نشان داده می شود که مقادیر نرخ کد و یا آستانه به صورت عددی به ظرفیت شانون نزدیک می شوند اما نمی توان به صورت ریاضی نشان داد که حد نرخ کد و آستانه برابر با ظرفیت شانون است[6, 12, 13]. در طراحی هر خانواده کد از یک دنباله نزدیک شونده به ظرفیت، همگرایی هر زوج توزیع درجات داده شده باید به وسیله روش تکامل چگالی بررسی شود. از طرفی در هر تکرار از فرایند تکامل چگالی، باید تغییرات تعداد زیادی عدد که معرف چگالی در هر مرحله هستند دنبال شود که از نظر محاسباتی خیلی پیچیده است. به همین دلیل روش های بسیاری به منظور ساده کردن تکامل چگالی معرفی شده اند، که می توان از روش نمودار exit و روش تقریب گوسی نام برد. هدف اصلی تمام این روش ها نسبت دادن یک عدد اسکالر به توابع چگالی است[14, 15]. برای نمودار exit نشان می دهیم که در مورد کانال پاکشدگی نمودار exit دیگر یک تقریب برای تکامل چگالی نیست بلکه کاملا معادل آن می باشد و همان مقدار آستانه که از فرایند تکامل چگالی حاصل شده را می توان با آن هم بدست آورد. بعلاوه برای نمودار exit در کانال پاکشدگی یک قضیه مهم با نام قضیه مساحت اثبات شده است[15]. این قضیه بیان می دارد که سطح محصور بین منحنی های exit چک-گره و معکوس بیت-گره فاصله تا ظرفیت را نشان می دهد. به عبارت دیگر برای دستیابی به کدهای رسنده به ظرفیت در کانال bec تنها کافی است به دنبال توزیع درجاتی باشیم که سطح محصور بین نمودار های مربوط به آن ها به سمت صفر میل می کند. این فرایند برازش منحنی نام دارد که نتایج حاصل از آن با نتایجی که قبلا توسط آقای شکراللهی در طراحی دنباله های رسنده به ظرفیت در کانال bec مطرح شده بود یکسان است. متاسفانه قضیه مساحت برای نمودار exit در مورد دیگر کانال های متقارن بی حافظه برقرار نیست و لذا نمی توان از نمودار exit برای طراحی دنباله های رسنده به ظرفیت در کانال های متقارن بی حافظه استفاده کرد. البته لازم به ذکر است که اگر اصل برازش منحنی را برای نمودار exit در چنین کانال هایی اعمال کنیم ممکن است به کدهایی با عملکرد نزدیک به ظرفیت دست یابیم اما تضمینی وجود ندارد که کدهای طراحی شده بهینه باشند. اخیرا مفهوم جدیدی با نام منحنی gexit معرفی شد که برخلاف منحنی exit قضیه مساحت در آن برای هر کانال متقارن بی حافظه برقرار است[16]. این مفهوم می توانست امکان جدیدی را برای طراحی دنباله های رسنده و یا نزدیک شونده به ظرفیت بوجود آورد اما تابع gexit معرفی شده در [16] منحصر به کدهای منظم است. بعلاوه فرض شده پارامتر کانال در بدترین وضعیت خود قرار دارد. این دو حقیقت استفاده از نمودار gexit به منظور طراحی کدهای با عملکرد بهینه را غیر ممکن می سازد. در این پایان نامه منحنی gexit بیت گره را برای هر پارامتر کانال دلخواه بدست می آوریم. به دنبال آن یک فرمول بسته برای تابع gexit در کانال باینری متقارن ارائه می کنیم و در مورد کانال biawgn یک فرمول بسته برای نقطه شروع منحنی اثبات می کنیم. سپس تابع gexit را برای کدهای نامنظم بدست می آوریم و نشان می دهیم این رابطه همانند رابطه موجود برای منحنی های exit می باشد[17]. لازم به ذکر است در [16] شرط قضیه مساحت به برازش منحنی gexit چک-گره و معکوس منحنی دوگان gexit بیت-گره ترجمه می شود. بررسی های ما نشان می دهد بدست آوردن تابع gexit دوگان بیت-گره برای هر پارامتر کانال دلخواه پیچیده می باشد. بنابراین در این پایان نامه پیشنهاد کرده ایم که برای طراحی کد، برازش برای منحنی های معکوس بیت گره و دوگان چک گره انجام شود. ثابت می کنیم که قضیه مساحت در این حالت نیز برقرار است. نتایج بالا طراحی کدهای نزدیک شونده به ظرفیت را با کمک تابع gexit امکان پذیر می سازد. نشان می دهیم که در این حالت مساله طراحی کد به یک مساله بهینه سازی برنامه ریزی خطی تبدیل می شود.

حسگری ناقص در سیستم های رادیوشناختی با روش های اشتراک طیف پوششی باعث ایجاد تصادف بین کاربران اولیه و ثانویه می شود که روی عملکرد هر دو شبکه اثر مخرب خواهد داشت. برای ارضاء کیفیت سرویس مورد نیاز در کاربران اولیه باید احتمال وقوع تصادف در حد معقولی نگه داشته شود. تصادف باعث افزایش خطا در سرویس های ثانویه نیز می شود. حال اگر سرویس ثانویه نیاز به احتمال خطای پایین تری نسبت به آن چیزی که سرویس اولیه تحمیل کرده است داشته باشد، تکلیف چیست؟ از دید کاربران ثانویه یک راه حل بهره گیری از روش های کدگذاری کانال است. هزینه این روش کاهش نرخ موثر ارسال اطلاعات است. روش دوم افزایش زمان حسگری به منظور افزایش دقت حسگری طیف است. هزینه این روش کاهش طول زمان ارسال اطلاعات در یک قابک اطلاعات است که منجر به کاهش نرخ موثر ارسال اطلاعات می شود. در این پایان نامه به مقایسه این دو روش می پردازیم و نشان می دهیم در صورت طراحی مناسب، کدهای ldpc نرخ سازگار علاوه بر عملکرد بهتر از نظر نرخ موثر ارسال، بهبود قابل ملاحظه ای در نرخ خطای بیت ارائه خواهند داد. هنگام وقوع تصادف، یک کانال جدید به نام کانال رادیوشناختی معرفی می شود که علاوه بر نویز گوسی و محوشدگی، اثر تصادف به عنوان پاک شدگی سلسله وار در نظر گرفته می شود. برای چنین کانالی کدهای ldpc طراحی می شود و نشان داده می شود که عملکرد این کدها نسبت به کدهای از قبل طراحی شده برای کانال گوسی بهبود خواهد یافت. در ادامه کد طراحی شده به عنوان کد مادر در کدهای ldpc نرخ سازگار مورد استفاده قرار می گیرد.

در این پایان نامه، اثر کدینگ کانال سرویس اولیه را روی ظرفیت سرویس ثانویه در شبکه های رادیوی شناختی با سیاست آستری بررسی می کنیم. مهم ترین مسئله چالش برانگیز در شبکه های شناختی، مدیریت تداخل فعالیت سرویس ثانویه روی عمل کرد کاربران اولیه است. این عمل کرد با در نظر گرفتن قید آستانه تداخل محافظت می گردد. با کاهش مقدار تداخل قابل قبول، ظرفیت سیستم ثانویه کاهش می یابد. از طرف دیگر قید آستانه تداخل راحت گیرانه، کیفیت سرویس اولیه را کاهش می دهد. در عین حال، استفاده از کدینگ کانال در سرویس اولیه می تواند با بهبود کیفیت سرویس به ازای مقداری کاهش در نرخ داده موثر، اجازه تداخل بیش تر از شبکه ثانویه را بدهد. این تداخل بیش تر منجر به افزایش ظرفیت در شبکه ثانویه می گردد. برای بررسی کمی چنین افزایشی، یک مسئله تخصیص منابع در کانال فروسوی شبکه ثانویه با هدف بیشینه کردن نرخ مجموع لحظه ای و ارگادیک کاربران ثانویه به همراه قید توان کل و قید آستانه تداخل، در نظر گرفته ایم. سپس نرخ کدهای مختلف برای سرویس اولیه منظور کرده ایم و آستانه تداخل را روی هر زیرحامل برای رسیدن به احتمال خطای بیت سرویس اولیه مطلوب، تطبیق داده ایم. با حل مسائل تخصیص منابع به دست آمده، مشاهده می-کنیم که با پذیرش یک کاهش کوچک در نرخ داده موثر سرویس اولیه، نرخ مجموع کاربران ثانویه می-تواند به مقدار قابل توجهی زیاد شود. این ازدیاد هنگامی که مقدار توان کل برای کاربران ثانویه افزایش می یابد، بیش تر (حتی تا دوبرابر) خود را نمایان می سازد. در نهایت، تأثیر استفاده از آستانه تداخل ثابت یا متغیر روی زیرحامل های مختلف را بر احتمال قطع نرخ خطای سرویس اولیه مقایسه کرده ایم. ما نشان می دهیم که برخلاف حالت آستانه تداخل ثابت روی زیرحامل ها، با استفاده از آستانه تداخل متغیر روی زیرحامل ها می توانیم احتمال قطع داده شده برای کاربران اولیه را همانند وضعیتی که فعالیت ثانویه وجود ندارد، تضمین نماییم. چنین مزیتی بدون ایجاد هزینه بر روی ظرفیت سرویس ثانویه فراهم می گردد به گونه ای که نرخ مجموع برای هر دو حالت تقریباً یکسان است.

چکیده یکی از مباحثی که در علوم قرآن مطرح می شود، نسخ در قرآن کریم است. روایات متعددی از ائمه(ع) مبنی بر اهمیت شناخت نسخ و پرهیز از اظهار نظر درباره قرآن، فقه، قضاوت و... بدون شناخت آیات ناسخ و منسوخ نقل شده است. بنابراین هر اسلام پژوه، مفسر باشد یا فقیه و یا در منصب قضاوت نشسته و حتی متکلم اسلامی، بی نیاز از آگاهی از علم نسخ نیست. از دیر زمان مسأله نسخ مورد عنایت نبی اکرم (ص) و ائم? اهل بیت عصمت و طهارت (ع) و صحابه و تابعین و پژوهشگران اسلامی بوده و در راستای آن، نوشتارهای فراوانی را در طول تاریخ اسلام از خود به یادگار نهاده‏اند. از این رو بحث درباره ناسخ و منسوخ آیات، پیشینه ای به قدمت تاریخ اسلام دارد و اولین کتب مستقل در این زمینه در اوایل قرن دوم هجری تدوین شده است. موضوع نسخ، تعریف، مبانی و شرایط، امکان وقوع و تعداد آیات منسوخ از جمله مباحثی است که مورد اختلاف نظر علمای اسلامی قرار گرفته است. پدیده نسخ در فرایند احکام، دارای ارزش و اهمیت بسیار بالایی است و از رهگذر آن به تاریخ تشریع و مراحل نظام تربیتی اسلام و حقانیت قرآن دست می‏یابیم. از جمله کتب مهم ، اساسی و مادر در بحث نسخ و علوم قرآن، کتاب «الناسخ والمنسوخ فی القرآن الکریم» ابوجعفر نحاس از علمای قرن چهارم است که این کتاب تا کنون ترجمه نشده است و با توجه به منبع بودن آن در رشته علوم قرآن و احتیاج مبرم دانش پژوهان، بر آن شدیم آن را ترجمه ای سلیس و روان کرده و با توجه به این که مولف آن حجم وسیعی از آیات قرآن [134 مورد] را در شمار آیات ناسخ و منسوخ داخل کرده است بر آن شدیم تا بعد از ترجم? کتاب، ادعای قائلان به نسخ را با کمال بی‏طرفی و در نهایت بردباری و شکیبایی علمی، مطرح کرده‏ و آن گاه پدید? نسخِ در قرآن را، بر اساس دلایل عقلی، نقلی و اجماعی، مورد نقد قرار داده و ابطال نماییم. زیرا در صورت اعتقاد به ادعای طرفداران نسخ، مبنی بر نسخ گسترد? آیات قرآن، بسیاری از آیات منسوخ و تعطیل گشته و از دایر? احکام و قانون گذاری خارج می گردد. اساس این پروژه بدین قرار است که بعد از ارائه مختصر کلیات و مفاهیم نسخ در ابتدای رساله، زندگی نامه و بررسی تحلیلی کتاب نحاس در فصل اول، ترجم? بخش دوم کتاب در فصل دوم و هم چنین نقد و بررسی آن، به تبع ترجم? آن به تفکیک سوره ها در فصل سوم انجام شده است. کلید واژگان: نسخ، ناسخ ، منسوخ و نحاس ابوجعفر

در این پایان نامه، ما به بررسی یک سیستم مخابرات مشارکتی برای ایجاد یک ارتباطات امن برای کاربران ثانویه در یک شبکه رادیوشناختی براساس مدل آستری و دسترسی چندگانه با تقسیم فرکانسی متعامد می پردازیم. یک مسئله تخصیص منابع برای یک شبکه شناختی مبتنی بر رله یک طرفه کدبرداری و ارسال و با هدف بیشینه کردن مجموع نرخ امن کاربران ثانویه با قیدهای توان ارسالی برای ایستگاه پایه و رله ها و آستانه تداخل روی کاربر اولیه، مطرح می کنیم و این مسئله بهینهسازی را با استفاده از روش جداسازی دوگان حل می کنیم. با حل این مسئله، اهمیت بکارگیری رله را برای رسیدن به مجموع نرخ امن غیر صفر نشان می دهیم. همچنین مسئله پیشنهادی، اهمیت بکارگیری رله را برای بهبود نرخ امن در شبکه رادیو شناختی نسبت به شبکه های غیرشناختی نشان می دهد. سپس برای بهبود عملکرد سیستم، استفاده از رله های دو طرفه را پیشنهاد کرده و مسئله تخصیص منابع با هدف بیشینه کردن نرخ امن را برای شبکه شناختی مبتنی بر رله دو طرفه حل می کنیم. تأثیر پارامترهای مختلف سیستم روی مجموع نرخ امن از طریق شبیه سازی بررسی شده است. نتایج حاکی از آن است که استفاده از رله دو طرفه در مقایسه با رله یک طرفه عملکرد سیستم را به مقدار قابل توجهی بهبود می بخشد و با افزایش مقادیر آستانه برای توان ارسالی و تداخل قابل قبول کاربر اولیه و همچنین افزایش تعداد رله ها می توان مجموع نرخ امن بیشتری بدست آورد.

امروزه ارسال و دریافت اطلاعات به شکل صحیح بر روی کانال های نویزی یک فاکتور بسیار مهم در ارتباطات بی سیم به شمار می رود. به همین علت کدهای تصحیح خطا توسعه زیادی پیدا کرده اند. در سالیان اخیر کدهای چک پریتی با چگالی کم (ldpc) به واسطه قدرت تصحیح خطای قابل ملاحظه شان توجه زیادی را به خود جلب کرده اند و به همین علت برای استاندارد های مختلف نسل جدید سیستم های مخابراتی از جمله سیستم های وایمکس وwlan پیشنهاد گردیده اند. در کنار مزیت های بسیار این نوع کدگذاری، استفاده از آن ها در سیستم های مخابراتی سیار بی سیم با چالش هایی روبرو است. از این رو، مسئله پیاده سازی کارآمد دکودر برای این کدها به صورت جدی مطرح می باشد. هدف این پژوهش در وهله اول پیاده سازی با بیشترین دقت و با کمترین خطای پیاده سازی نسبت به شبیه سازی رفتاری است. در این بین کدهای qc-ldpc برای سیستم وایمکس طراحی و بهترین الگوریتم برای پیاده سازی کد طراحی شده، انتخاب شده است. سپس بستر سخت افزاری fpga (xilinx virtex 4 xc4vlx160) برای پیاده سازی انتخاب شده است، تا با استفاده از خاصیت انعطاف پذیری آن، تأثیر پارامتر های مختلف دخیل در کدهای ldpc در طراحی این کدها عملاً مشاهده شده و در نهایت بعد از تصمیم گیری در مورد خصوصیات نهایی کد به عنوان قدم بعدی پیاده سازی در سطحasic انجام پذیرد.

ثابت شده است که کدهای قطبی هنگامی که طول بلوک n به سمت بینهایت میل کند، با کدبردار دارای پیچیدگی به ظرفیت شانون می رسند. لیکن عملکرد طول محدود کدهای قطبی در مقایسه با کدهای نزدیک شونده به ظرفیت مانند کدهای ldpc ضعیف تر می باشد. در این پایان نامه، علاوه بر اینکه نشان داده ایم کد قطبی پایوری مناسبی در مقابل تغییرات جزئی پارامتر کانال از خود نشان می دهد، روشی ترکیبی را پیشنهاد می کنیم که از همجوشی کد قطبی با کد رید- سولومون حاصل می شود تا عملکرد کد تحت کانال دودویی پاک شونده بهبود یابد. از آنجایی که الگوی خطا در خروجی کدبردار قطبی یکنواخت نیست، آنچه مهم است طراحی دقیق میانگذاری است که بیت های با احتمال خطای بالاتر را به سمبل های خاصی از کد رید- سولومون بنگارد. جهت استفاده از روش پیشنهادی در دیگر کانال های متقارن، می بایست کد قطبی با استفاده از روش تکامل چگالی دوباره طراحی شود که ممکن است عملی نباشد. بنابراین ما از روش ساده ای که طراحی کد را با استفاده از طراحی کانال پاک شوندگی آن بدست می دهد استفاده کرده ایم. سپس نشان داده ایم که روش همجوشی پیشنهادی در نرخ کد و طول بلوک برابر، در کانال های متقارن، عملکرد بهتری نسبت به کد قطبی و کد ldpc تزویج فضایی دارد. به جای استفاده از کدبردار حذف پی در پی اولیه، از روش کدبرداری جدیدی که در مقالات پیشنهاد شده است استفاده کرده ایم و نشان داده ایم که روش پیشنهادی، معادل روش کدبرداری اولیه می باشد. در نهایت، جهت راستی آزمایی کدبردار شبیه سازی شده از حدود بالا و پایین کد قطبی استفاده کرده ایم.

گسترش شبکه های بی سیم و محدود بودن منابع رادیویی باعث شده است که تخصیص کارای منابع بیش از گذشته مورد توجه پژوهشگران قرار گیرد. در یک شبکه بی سیم با منابع محدود، هرکاربر درخواست سرویسی با کیفیت معین را دارد که برای رسیدن به آن نیازمند استفاده از منابع شبکه می باشد. منابع شبکه می تواند توان مورد نیاز برای دریافت سرویس و پهنای باند باشد که به دلیل محدود بودن این منابع، استفاده کارا از آنها امری ضروری می¬باشد. در قسمت اول این رساله، الگوریتم¬های کارا برای تخصیص ارگادیک منابع برای دو حالت پیوسته و گسسته در شبکه¬های رادیو شناختی که از مدل آستری و دسترسی چندگانه با تقسیم فرکانسی متعامد استفاده می¬کنند، پیشنهاد می گردد. همانطور که می¬دانیم در روش تخصیص ارگادیک منابع، محدودیت¬ها به صورت متوسط آماری در نظر گرفته می¬شوند و ممکن است در برخی از لحظه¬ها از مقدار آستانه خود تجاوز کنند. برای حل این مشکل، الگوریتم¬هایی که در این فصل ارائه می¬شوند پایور در برابر تغییرات لحظه¬ای محدودیت¬ها هستند. همچنین، الگوریتم¬های پیشنهادی در مقابل عدم قطعیت اطلاعات لحظه¬ای کانال تداخلی (میان گیرنده اولیه و فرستنده ثانویه) و ثانویه (میان فرستنده و گیرنده ثانویه) نیز پایور می¬باشند. در ادامه، به منظور افزایش عملکرد شبکه¬های ثانویه از رله¬های ثابت استفاده می¬گردد. از آنجایی که در الگوریتم¬های ارائه شده به اطلاعات آماری کانال¬ها نیاز است، تأثیر خطای تخمین اطلاعات آماری کانال¬ها روی عملکرد شبکه¬های رادیو شناختی بررسی می¬شود. در قسمت دوم این رساله، تخصیص منابع برای شبکه¬های رادیو شناختی امن بررسی می¬گردد. در ابتدا، روش جدید تخصیص منابع برای دو حالت لحظه¬ای و ارگادیک در شبکه¬های رادیو شناختی که امنیت را برای هر دو شبکه اولیه و ثانویه تضمین می¬کند، ارائه می¬شود. الگوریتم¬های ارائه شده برای حالت ارگادیک، پایور در مقابل تغییرات لحظه¬ای محدودیت¬ها هستند. همچنین، الگوریتم¬های ارائه شده در مقابل عدم قطعیت اطلاعات لحظه¬ای کانال¬ها نیز پایور می¬باشند. در ادامه، تخصیص ارگادیک منابع در شبکه¬های رادیو شناختی امن مبتنی بر ofdma که از رله¬های ثابت استفاده می¬کنند، مورد بررسی قرار می گیرد. همچنین به منظور در نظر گرفتن شرایط واقعی، فرض شده است که بهره-های سه کانال مورد استفاده ثانویه (میان فرستنده و گیرنده ثانویه مجاز)، تداخلی (میان فرستنده ثانویه و گیرنده اولیه مجاز) و شنود (میان فرستنده ثانویه و استراق¬سمع¬کننده) دارای عدم قطعیت هستند و در ادامه نشان داده می شود که الگوریتم¬های ارائه شده در برابر عدم قطعیت¬ سه کانال مورد استفاده پایور می¬باشند.

کدهای بررسی توازن کم چگالی تزویج شده فضایی (sc-ldpc ) مزایای فراوانی در زمینه عملکرد و تأخیر کد برداری بهتر نسبت به کدهای ldpc معمولی دارند. کدهای sc-ldpc با تزویج چندین بلوک کد ldpc معمولی ساخته می شود. این عمل باعث ایجاد نامنظمی در گراف تنر مربوطه شده که با افزایش این نامنظمی، عملکرد کد نیز بهتر می شود. لیکن افزایش نامنظمی کد، باعث کاهش نرخ کد حاصل نسبت به نرخ کدهای ldpc سازنده آن می شود. بنابراین مهم است بررسی شود که چه مقدار از بهبود عملکرد این کدها به دلیل ساختار نامنظم و چه مقدار ناشی از کاهش نرخ کد است. در این پایان نامه برای انجام این کار، پانکچر کردن کدهای sc-ldpc، برای افزایش نرخ آن ها تا نرخ کد ldpc تشکیل دهنده ی آن پیشنهاد شده است. پانکچر کردن هم به صورت تصادفی و هم به صورت هدفمند انجام شده است که در حالت هدفمند، پانکچر کردن در قسمت های ابتدایی و انتهایی بلوک sc-ldpc انجام می گردد. شبیه سازی های ما نشان می دهد که علیرغم بد شدن قابل توجه عملکرد به دلیل پانکچر کردن کد، عملکرد کد sc-ldpc از کد ldpc منظم هم نرخ تشکیل دهنده آن، بهتر است. هم چنین در این پایان نامه، کد برداری پنجره ای آنالیز شده و مصالحه بین عملکرد و تأخیر کد برداری بررسی می گردد. در این پایان نامه مقدار تقریبی آستانه کد sc-ldpc با کد برداری پنجره ای در کانال با نویز سفید جمع شونده به دست آورده می شود.

به دلیل برخی کاستی های ‎ofdm‎ در مقابل نیازهای مخابراتی امروز، سیستم های مخابراتی چندحاملی مبتنی بر بانک فیلتر به دلیل کارایی بهتر مورد توجه قرار گرفته اند. در بین سیستم های چندحاملی مبتنی بر بانک فیلتر، سیستم ‎smt‎ به دلیل کارایی طیفی مناسب مورد توجه بیشتری قرار گرفته است. تاکنون این سیستم با ساختار مبتنی بر شبکه ی چندفازی پیاده سازی می شد. اخیراً ساختار جدیدی به نام ‎fs‎ برای پیاده سازی این سیستم پیشنهاد شده است که مزایای قابل توجهی نسبت به ساختار پیشین دارد. در این پایان نامه پس از معرفی کلی سیستم های مخابراتی چندحاملی مبتنی بر بانک فیلتر و به طور خاص سیستم smt‎،دو ساختار پیاده سازی این سیستم توضیح داده شده است. سپس به دلیل آنکه یکی از چالش های فراروی سیستم های مخابراتی چندحاملی حساسیت آن ها به انحراف های زمانی و فرکانسی می باشد، میزان حساسیت این دو ساختار به این انحراف ها با استفاده از معیار ‎sir‎ ارزیابی شده است. همچنین حساسیت دو ساختار مذکور در حضور توام دو انحراف زمانی و فرکانسی در کانال ‎awgn‎ و کانال چند مسیره بررسی شده و مقدار ‎sir‎ بر حسب این انحراف ها محاسبه گردید. نتایج بدست آمده و شبیه سازی ها نشان می دهد که حساسیت این دو ساختار نسبت به انحراف فرکانسی یکسان است، اما ساختار ‎fs مقاومت سیستم را نسبت به انحراف زمانی افزایش می دهد‎. در انتها نحوه ی تصحیح انحراف فرکانسی و زمانی برای سیستم چندکاربره ‎smtma مبتنی بر هر دو ساختار مطالعه شده است. سپس روشی برای تصحیح انحراف فرکانسی در سیستم smtma‎ مبتنی بر ساختار ‎fs در ارسال فراسو پیشنهاد گردید که پیچیدگی محاسباتی و تاخیر ناشی از عمل تصحیح را کاهش می دهد. از دیگر مزایای این روش امکان ادغام تصحیح انحراف فرکانسی، انحراف زمانی و اثر کانال می باشد. نتایج شبیه سازی های انجام شده نشان می دهد روش پیشنهادی با وجود مزایای مذکور، عملکرد مشابهی نسبت به روش تصحیح پیشین دارد.

در این پایان نامه، ما به تخصیص منابع برای شبکه ی ناهمگون ofdma در حالت فروسو پرداخته ایم. هدف بیشینه کردن مجموع نرخ کاربران ماکروسل و فمتوسل با در نظر گرفتن بیشینه توان ارسالی هر ایستگاه پایه و بیشینه تداخل قابل قبول برای کاربر ماکروسل می باشد. سپس راه حل زیر بهینه ای برای مسئله بیان کردیم. کار های انجام شده در این مقوله یا به ارائه ی راه حل توزیع شده برای تخصیص منابع پرداخته اند که ممکن است به جواب بهینه نزدیک نشود و یا از تاثیر تغییرات تداخل صرف نظر کرده اند و آن را به عنوان نویز در نظر گرفته اند. استفاده از سناریوی دوم که در آن تداخلات ناشی از فعالیت فمتوسل بر روی شبکه ی ماکروسل اولیه در نظر گرفته نمی شود باعث کاهش کیفیت سرویس و افت نرخ کاربران ماکروسل خواهد شد که به نوبه ی خود از مزایای کاربرد فمتوسل ها خواهد کاست. برای حل مسئله ی بهینه سازی غیر محدب مطرح شده، مسئله ی را به سه مسئله ی زیربهینه ی تخصیص زیرحامل، تخصیص توان در ماکروسل و تخصیص توان در فمتوسل تبدیل می کنیم. با در نظر گرفتن حد پایین برای تابع هدف مسئله ی تخصیص توان به فمتوسل ها آن را به فرم محدب در می آوریم و سپس، با استفاده از یک الگوریتم تکرار به یافتن جواب برای این سه مسئله می پردازیم. نتایج شبیه سازی نشان دهنده ی آن است که نرخ کاربران ماکروسل بهبودی قابل توجه در مقایسه با حالتی دارد که هیچ محدودیت تداخلی برای فعالت فمتوسل ها در نظر گرفته نشده بود.

در این پایان نامه روش جدیدی جهت بهبود گذردهی در شبکه های سلولی بیسیم ارائه می شود. این روش بر پایه استفاده از کدهای فضا زمان برای کاربران لبه سلول است. بدون شک یکی از ارزشمندترین منابع در شبکه های سلولی بیسیم پهنای باند است. از روش های استفاده بهینه از پهنای باند، استفاده ی مجدد از فرکانس است. بدین مفهوم که قسمتی از پهنای باند که در یک سلول استفاده شده، مجددا در سلول دیگر مورد استفاده قرار گیرد. هدف از این روش استفاده ی بیشینه از پهنای باند در یک سلول، جهت افزایش گذردهی کاربران کل شبکه است. روند تکامل تخصیص پاره ای فرکانس در شبکه های سلولی به این نحو بوده است که افزایش گذردهی کل سلول معمولا منجر به کاهش گذردهی کاربران لبه می شود. دلیل این امر وجود پدیده ی تداخل بین سلولی است. در این پایان نامه با بررسی راه حل های ارائه شده در زمینه ی استفاده ی پاره ای مجدد از فرکانس در شبکه های سلولی بر پایه ی ofdma و تحلیل آنها شیوه ای جدید برای بهبود گذردهی به ویژه در لبه های سلول ارائه شده است. برخلاف روشهای موجود که گذردهی در لبه ها کمتر مورد توجه قرار گرفته است، در روش پیشنهادی با استفاده از چندگانگی در لبه ی سلول ها، بدون کاهش گذردهی کاربران داخل سلول، گذردهی کاربران لبه افزایش می یابد. در این روش نشان داده شده است که با استفاده از کدهای الموتی برای کاربران لبه ی سلول های مجاور، هم می توان از بهره ی ناشی از چندگانگی سود برد و هم تداخل بین سلولی را کاهش داد. از آنجایی که در این روش از برای بهبود وضعیت کاربران لبه از منابع کاربران داخل سلول استفاده نشده است، بهبود وضعیت کاربران لبه تاثیر مخربی بر کاربران مرکزی ندارد. بنابراین با استفاده از این روش علاوه بر بهبود گذردهی کاربران لبه، گذردهی کل شبکه نیز بهبود می یابد.

سرطان کولورکتال (crc) چهارمین عامل مرگ ناشی از سرطان در جهان است . پاتوژنز کارسینومای کولورکتال پیچیده و چند عاملی می باشد و بدیهی است که چندین ژن در مسیرهای ژنتیکی در پیشرفت و توسعه سرطان دخالت دارند. crc از طریق یک سری تغییرات بافتی که هر کدام با یک تغییر ژنتیکی خاص همراه است، ایجاد می شود. از جمله این تغییرات می توان به رگ زایی (angiogenesis) اشاره کرد. آنژیوژنز (رشد رگ های جدید از رگ های موجود)، یک پیش نیاز برای گسترش، رشد و پیشرفت تومورهای بدخیمِ سخت است. فاکتور رشد اندوتلیال عروقی (vegf) به عنوان یک فاکتور رشد اختصاصی و عامل نفوذ پذیری عروق خونی برای سلول های اندوتلیال شناسایی شده و نقش حیاتی در رگ زایی ایفا می کند.vegf به طور اختصاصی به گیرنده های تیروزین کینازیِ vegf، از جمله kdr، flt1 و nrp1 بر روی سلول های اندوتلیال متصل شده و مسیرهای سیگنالینگ داخل سلولی را که شامل ras و mapk می باشد راه اندازی می کند که رگ زایی و نفوذپذیری عروق را سبب می شود. علاوه بر تحریک رگ زایی، vegf ممکن است عملکردهای اتوکرین نیز داشته باشد و با محافظت از سلول های توموری در مقابل اشکال مختلف استرس و آپوپتوز به عنوان یک عامل بقا برای آنها عمل کند. ژن vegf روی کروموزوم 6p12 واقع شده و متشکل از 8 اگزون است که توسط alternative splicing، خانواده ای از پروتئین ها را ایجاد می کند. خانواده vegf شامل vegf/vegfa،vegfb ، vegfc،vegfd ، vegfe ، vegff و plgf می باشد. چندین پلی مورفیسم تک نوکلئوتیدی (snps) در ژن vegf-a مانند 405 g/c , -460 t/c و -2578 c/a شناسایی شده اند که به نظر می رسد فعالیت های عملکردی داشته و در گسترش چندین تومور از جمله crc نقش داشته باشند. هدف از این مطالعات بررسی ارتباط بین پلی مورفیسم -2578 c/a و سرطان کولورکتال در جمعیت استان گیلان بود. بدین منظور در این تحقیق از بیماران معرفی شده توسط پزشک متخصص، نمونه خون تهیه و پرسش نامه تکمیل گردید. dna نمونه ها استخراج شده و کیفیت آن مورد بررسی قرار گرفت. قطعه مورد نظر با استفاده از یک جفت پرایمر اختصاصی طی فرایند pcrتکثیر و با ژل الکتروفورز 5/1% ارزیابی شد. این قطعه با روش pcr-rflp و با استفاده از آنزیم bglii مورد مطالعه قرار گرفت. طی نتایج به دست آمده توزیع ژنوتیپی ژن vegf-a تفاوت معنی داری را بین افراد سالم و بیمار نشان نمی دهد (058/0p: ، فراوانی الل a به ترتیب در افراد بیمار 26/0 و سالم 39/0 ، فراوانی الل c در افراد بیمار 74/0 و سالم 61/0). نتیجه این مطالعه بر عدم ارتباط بین پلی مورفیسم a/c 2578- و احتمال بروز سرطان کولورکتال در جمعیت استان گیلان اشاره دارد. مطالعات بیشتری برای تایید نقش vegf-a در سرطان کولورکتال مورد نیاز است.

چکیده استفاده از شبکه های مشارکتی مبتنی بر رله، تکنیکی جهت دست یابی به چندگانگی است که موجب ارسال قابل اطمینان تر، گذردهی بالا و نیز گسترش ناحیه پوشش دهی در شبکه های بی-سیم می شود. رله کردن دو سویه، پروتکلی کارآمد از نظر بازده طیفی است که راهکاری برای غلبه بر اتلاف بازده طیفی ناشی از رله کردن نیمه - دوطرفه در شبکه های رله یک سویه است. در این پایان نامه مسأله انتخاب رله و کنترل توان در شبکه های رله دو سویه مورد بررسی قرار می-گیرد. هدف تخصیص حداقل توان ممکن بین گره های شبکه، بسته به موقعیت قرار گیری رله است، به نحوی که کیفیت سرویس مورد نظر در سیستم نیز تأمین شود. بدین منظور یک شبکه رله دو سویه تقویت و ارسال شامل دو فرستنده-گیرنده که از طریق n رله با یکدیگر در ارتباطند، را در نظر می گیریم در حالی که هیچ ارتباط مستقیمی نیز بین دو فرستنده-گیرنده وجود ندارد. هر گره دارای یک آنتن برای ارسال و دریافت است. در اینجا ما به بررسی مسأله حداقل سازی توان کل ارسالی گره های شبکه، تحت این فرض که گره ها دارای دانش کامل از وضعیت کانال هستند، می پردازیم. در این راستا، دو سناریو مختلف را در نظر می گیریم. در سناریو اول، توان کل سیستم تحت این شرط که احتمال خطای سمبل کل سیستم برای دو مدولاسیون psk و qam، همواره کمتر از یک سطح مشخص باقی بماند، حداقل می شود. در سناریو دوم نیز حداقل سازی توان کل مصرفی با تضمین شرط کمتر ماندن احتمال خاموشی کل از یک سطح مشخص انجام می شود. ضمن اینکه در هر دو سناریو توان ارسالی هر یک از گره ها نباید از یک مقدار مشخص تجاوز کند. با انجام این دو مسأله تأثیر موقعیت رله بر توان مصرفی کل سیستم و نیز هر یک از گره ها بررسی می شود و در نهایت رله-ای انتخاب می شود که در موقعیت بهتری از نظر مصرف توان قرار گرفته باشد. در ادامه به تأثیر نحوه پخش رله ها در محیط بر متوسط کل توان مصرفی سیستم پرداخته می شود. دو توزیع مورد مطالعه قرار گرفته، توزیع گوسی و یکنواخت هستند. با در نظر گرفتن میانگین های مختلف توزیع بر روی سه مسیر مشخص، تأثیر تغییر چگالی پخش رله ها حول این میانگین ها بر متوسط کل توان مصرفی سیستم بررسی می شود.

اگر اطلاعات کانال در هر دو سمت فرستنده و گیرنده در دسترس باشد، بیشینه مقدار مجموع متوسط نرخ با استفاده از الگوریتم های تخصیص منابع قابل دسترسی است. در این پایان نامه، یک مسئل? تخصیص منابع اعم از توان و فرکانس به منظور بیشینه کردن مجموع نرخ کاربران یک شبکه مبتنی بر harq در نظر گرفته می شود. همچنین علاوه بر منابع ذکر شده به دنبال کمینه کردن تعداد باز ارسال های مورد استفاده هستیم تا به این صورت توان مصرفی را بهینه کنیم. با حل این مسئله به روش بهینه سازی غیر محدب pso اهمیت بهینه سازی تعداد باز ارسال ها را نشان می دهیم. نشان می دهیم که با استفاده از بهینه سازی تعداد باز ارسال ها نسبت به حل مسئل? بیشینه سازی مجموع نرخ بدون بهینه سازی تعداد باز ارسال ها بهبود عملکرد قابل توجهی حاصل می شود.

سیستم gfdm‎ یک سیستم چندحاملی با شکل دهی چرخشی پالس است که برای نسل پنجم پیشنهاد شده است. تاکنون برای رفع چالش افزایش papr این سیستم استفاده از ویژگی های ذاتی و دو روش بر‎‎‏ش و پیش کدگذار قالبی قطری dft در منابع مطرح شده اند. ‎در این پایان نامه روش های موثرتری برای کاهش ‎‏‎ papr سیستم gfdm‎ ارائه ‎‏می شود. اولین روش pct‎ از خانواده فشردن-گسترش است که مصالحه ای بین میزان پیچیدگی محاسباتی، توانایی کاهش papr و عملکرد ber ایجاد می کند. روش پیشنهادی دیگر طراحی و بهینه سازی پیش کدگذار خطی مستقل از داده برای هر دو سیستم ‎gfdm‎‏ و ‎gfdma‎‏ است که دارای عملکرد مطلوب از نظر ‎‏توانایی کاهش papr، میزان ber گیرنده و ‎انتشار خارج از باند‎ نسبت به سایر روش هاست. وجود خاصیت قالبی چرخشی امکان پیاده سازی با پیچیدگی محاسباتی پایین و کاهش حجم حافظه مورد نیاز را فراهم آورده است.