با توجه به توسعه و پیشرفت مدارهای الکترونیکی کاشته شده در مغز، امکان شناسایی و پیشگیری سریع از وقوع صرع وتشنج، میسرگردیده‏‏است. پردازنده داخل قشری مغز ، بخشی از یک مدار واسط کاشته‏ شده در مغز می‏باشد. وظیفه این پردازنده، آشکارسازی پیک سیگنال‏های عصبی برای ارسال ساده‏تر اطلاعات با نرخ بیت کمتر و توان مصرفی کمتر به محیط بیرون مغز می‏باشد. برای آشکارسازی پیک‏ها از عملگر انرژی تیگر ( teo) به عنوان ابزاری برای محاسبه انرژی لحظه‏ای سیگنال استفاده می‏شود. این پردازنده از نوع پیشرفته این روش، به نام عملگر انرژی تیگر هموارشده( steo) استفاده می‏کند. در این روش، یک فیلتر دیجیتال fir به منظور تقویت پیک‏های شناسایی‏شده به مدارteo اضافه شده است. پردازنده‏ پیاده‏سازی‏شده در این پایان‏نامه، شامل بلوک‏های کم‏مصرف با کارایی بسیاربالا در بخش‏های رجیستر، جمع‏کننده و ضرب‏کننده می‏باشد. جمع‏کننده‏های کامل، از نوع مالتی‏پلکسر با t-gate هستند که ضمن داشتن توان مصرفی کم، عملکرد بسیار خوبی در ناحیه زیرآستانه دارند. ضرب‏کننده‏های موازی، با روش محاسباتی پیشنهادی، ساده‏تر شده‏اند. همچنین تکنیک‏های بهینه‏سازی مختلفی در سطوح سیستم، مدار و layout بکار گرفته شده‏اند. نتایج شبیه‏سازی‏های post-layout با کمک نرم‏افزار cadence، در تکنولوژی و تغذیه 4/0 ولت، توان مصرفی این پردازنده را در حدود nw77 نشان می‏دهند. مساحت layout پیاده‏سازی شده برای این تراشهmm2 56/0 می‏باشد.

شبکه های سنسور بیسیم توانایی نمایش دائم و از راه دور سیگنال های الکتروکاردیوگرام را در نسل آینده به ما می دهند. اندازه گیری و ارسال پیوسته و طولانی مدت این سیگنال ها نیاز به صرف انرژی زیادی دارد لذا فشرده سازی سیگنال ها یک روش موثر برای کاهش توان مصرفی به کمک کاهش حجم داده ی ارسالی می باشد. الگوریتم "نمونه برداری فشرده" روشی نوین برای فشرده سازی سیگنال های اسپارس می باشد. از آنجا که سیگنال های الکتروکاردیوگرام در حوزه موجک اسپارس هستند می توان از روش نمونه برداری فشرده در فشرده سازی این سیگنال ها استفاده کرد. در این پروژه عملکرد نمونه برداری فشرده بر روی سیگنال های الکتروکاردیوگرام بررسی شده و برای بهبود خطای بازیابی، دو ماتریس نمونه بردار تصادفی و غیر یکنواخت پیشنهاد می شود. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که با استفاده از ماتریس های نمونه بردار غیر یکنواخت با توجه به ویژگی های سیگنال ecg می توان کیفیت بازیابی را بهبود بخشید.

نظری? جدید نمونه برداری و یا حس گری فشرده، در پی تلفیق فرآیند نمونه برداری و فشرده سازی با یکدیگر است و نشان می دهد که در مورد سیگنال هایی با شرط خاص تُنُک بودن، فرآیند اخذ و فشرده سازی داده، با نرخی به مراتب کمتر از نرخ نایکوئیست امکان پذیر است. در این فرآیند، هر اندازه گیری، ترکیب خطی نمونه های سیگنال است. شرایط بازسازی کامل مربوط به نحو? انجام این اندازه گیری ها، ویژگی های ماتریس اندازه گیری، میزان تنک بودن سیگنال و روش های بازیابی، از جمله مسائل موجود در این مسئله هستند. در برخی از شرایط، به دست آوردن n نمونه گسسته از روی سیگنال پیوسته، مشکل و یا غیرمقدور می باشد. در این مواقع طراحی یک سیستم نمونه برداری فیزیکی که مستقیماً با نرخ کم، اندازه گیری نمونه های ناهمدوس را از روی سیگنال آنالوگ انجام دهد، کارگشا خواهد بود. یکی از این شرایط، کار با سیگنال های فرکانس بالاست که محدودیت های سخت افزاری در ساخت مبدل های آنالوگ به دیجیتال (adc) فرکانس بالا، زمینه را برای استفاده از راه کاری مانند روش cs فراهم می کند چرا که در بسیاری از موارد، سیگنال در تمام پهنای باند مورد استفاده قرار ندارد و در هر لحظه تنها در بخشی از طیف فرکانسی گسترده شده است. شاخه جدیدی از روش نمونه برداری فشرده که از بحث کوانتش در این روش منشعب شده است، روش نمونه برداری فشرده یک بیتی است که در آن داده های به دست آمده از ترکیب خطی نمونه ها، تنها با یک بیت، به صورت مثبت و یا منفی کد می شوند و سیگنال اولیه از روی این دنباله از یک و منفی یک و با کمک اطلاعات ماتریس های نمونه برداری و اندازه گیری بازیابی می شود. ویژگی یک بیتی بودن این داده ها، علاوه بر مبحث فشرده سازی، مزیت بزرگی را فراهم می کند و آن امکان استفاده از یک مقایسهگر ساده به جای مبدل های آنالوگ به دیجیتال با دقت بالاست. مقایسهگرها علاوه بر سادگی و قیمت کمتر، سرعت بیشتری جهت نمونه برداری از داده ها فراهم می کنند و در نتیجه امکان نمونه برداری از بازه وسیع تری از طیف فرکانسی میسر می گردد. در این پروژه از این روش جدید در جهت بازسازی سیگنال هایی مشابه با سیگنال های راداری با طول و فرکانس تصادفی که در بازه فرکانسی وسیعی توزیع شده اند استفاده می کنیم. نمایش سیگنال بازسازی شده در حوزه زمان- فرکانس امکان استخراج ویژگی های سیگنال را فراهم می کند.

کدهای تصحیح خطای کوانتومی، برخی خطاهای اتفاق افتاده در یک کانال مخابرات کوانتومی را تشخیص داده و تصحیح می نمایند و باعث می شوند احتمال خطا در یک مخابره کوانتومی کاهش یابد. کدهای تصحیح خطا نه تنها در ارسال و دریافت داده ها موثرند، بلکه می توانند نقش بسیار مهمی در بسیاری از مباحث عملی در اطلاعات کوانتومی، همانند ذخیره اطلاعات در حافظه های کوانتومی و پردازش آنها ایفا نمایند. یکی دیگر از مهمترین و انحصاریترین موضوعات موجود در اطلاعات کوانتومی، روش های کدینگ چگال در ارسال و دریافت اطلاعات کلاسیک است. در این روش ها اطلاعات، بر روی حامل های کوانتومی درهم تنیده شده، کد می شوند و باعث می شوند اطلاعات توسط حامل های کمتری انتقال یابند. پروژه پایانی، ارائه یک روش جدید در زمینه کدهای تصحیح خطای کوانتومی است. در این روش تلاش شده است با تلفیقی از کدینگ چگال با کدهای تصحیح خطای پیشین، کدهای جدید با مزایای متفاوت تشکیل شود. روش پیشنهادی از کدینگ چگال برای کد کردن اطلاعات در کدهای تصحیح خطای کوانتومی استفاده کرده است. این تغییر در کدهای تصحیح خطای پیشین و استفاده از کدینگ چگال در آن، باعث ایجاد کدهای تصحیح خطایی به صورت [n,k,d;e] خواهد شد که روش های پیشین قادر به تولید آنها نخواهند بود.