:بررسی ها نشان می دهند که مهم ترین و شایع ترین منبع استرس مادر در طول دوران بارداری، نگرانی در مورد شرایط و سلامت جنین می باشد. یکی از راههای آگاهی از شرایط جنین در طول دوران بارداری استفاده از ثبت سیگنال الکتروکاردیوگرام (نوار قلب) جنین به روش غیر تهاجمی است. در این روش بایستی مولفه های سیگنال الکتروکاردیوگرام جنین را از سیگنال ثبت شده در ناحیه شکمی جدا نمود. سیگنال ثبت شده در ناحیه شکمی ، ترکیبی از مولفه های سیگنال الکتروکاردیوگرام مادر پس از طی مسیر از قفسه سینه تا شکم و مولفه های ناشی از منابع نویزی می باشد. هدف ما در این پایان نامه ارائه الگوریتمی جهت بهبود در فرایند استخراج سیگنال الکتروکاردیوگرام جنین می باشد. در مرحله اول ابتدا با استفاده از تبدیل ویولت، همبستگی میان مولفه مطلوب (fecg) و دیگر سیگنال های همبسته با آن را تا حد امکان کاهش می دهیم.پس از کاهش همبستگی وارد حوزه ica (آنالیز مولفه های مستقل)می شویم و برای جداسازی از تکنیکbss (جداسازی منابع کور)بهره می گیریم. بدلیل وجود مشکل جایگشت در نمایش سیگنالهای تفکیک شده ، الگوریتم پیشنهادی بر پایه bse (استخراج منبع کور) استوار گشته است. با تکیه بر این تکنیک و با داشتن اطلاعات پیش فرض در مورد بازه چولگی سیگنال مورد استخراج توانستیم تنها یک سیگنال مطلوب که در اینجا سیگنال الکتروکاردیوگرام جنین است را استخراج نماییم. و در انتها نویز خطوط مبنا را که در واقع یک مقدار dc به سیگنال می افزاید، حذف کردیم. الگوریتم پیشنهادی خود را به همراه دیگر الگوریتم های مطرح ، بر روی سیگنال های دو پایگاه داده سیگنال های حقیقی diasy و physiobank، پیاده سازی و نتایج را با یکدیگر مقایسه کرده ایم. نتایج حاکی از بهبود استخراج سیگنال نوار قلب جنین با استفاده از الگوریتم پیشنهادی ما در اغلب موارد می باشد

هدف از فشرده سازی دیتا نمایش آن با حتی الامکان تعداد بیتهای کمتر، در مقابل ایجاد اعوجاج قابل قبول در دیتای بازسازی شده می باشد. در این پایان نامه سعی بر این است که از تبدیل ویولت بدلیل خواص منحصر به فرد آن بعنوان ابزاری با راندمان بالا در فشرده سازی سیگنالهای دیجیتالی استفاده شود که در آن سیگنالهای ecg بعنوان ورودی، در نظر گرفته شده است. روش های فشرده سازی به سه گروه تقسیم می شوند که عبارتند از: روش استخراج ویژگیها، روش حوزه زمان و روش حوزه تبدیل. در این پایان نامه به دلیل عملکرد بهتر روشهای حوزه تبدیل، توجه ما روی این روش ها معطوف شده است. الگوریتم ارائه شده برای فشرده سازی دیتای ecg، در حوزه تبدیل ویولت به صورت real time بوده و با استفاده از تکنیک resampling روشی جدید برای محاسبه آستانه متغیر در حوزه تبدیل ارائه می دهد که بر پایه پارامترهای آماری ضرایب حاصل از تجزیه ویولت سیگنال بنا شده است. الگوریتم پیشنهادی شامل مراحل پیش پردازش، اعمال تبدیل ویولت گسسته، فریم بندی ضرایب حاصل از تجزیه ویولت، آستانه گذاریadaptive ضرایب ویولت و کدگذاری به روش rle می باشد. نتایج بدست آمده از اعمال روش پیشنهادی بر روی سیگنالهای ecg از پایگاه داده های mit-bih (با رزولوشن 11 بیت و نرخ نمونه برداری hz360)، حاکی از کارآمدی آن در توصیف سیگنال ecg دلخواه با حداقل پارامترها می باشد و به متوسط نرخ فشرده سازی 92/17 و متوسط prd 34/2% منجر می شود.

بهسازی سیگنال گفتار آلوده به نویز یکی از مسائل مهم در پردازش سیگنال گفتار می باشد. در این پژوهش، هدف بررسی روشهای بهسازی سیگنال گفتار دوکاناله توسط الگوریتم های بهینه سازی اتفاقی (stochastic optimization algorithms) و ارزیابی عملکرد آنها با معیارهای استاندارد مختلف است. معمولاً برای طراحی سیستمی که بتواند به صورت وفقی نویز را از سیگنال آغشته به نویز کم کند، از الگوریتم های مبتنی بر گرادیان (gradient-based algorithms) استفاده شده است. ولی این روش ها در جستجوی نقطه مینیمم ممکن است در مینیمم محلی (local minimum) به دام بیافتند، که سبب کاهش کارآمدی سیستم بهسازی گفتار دوکاناله با استفاده از الگوریتم های مبتنی بر گرادیان می شود. به همین جهت، در این پایان نامه از الگوریتم های بهینه سازی اتفاقی برای حذف وفقی نویز استفاده شده است. این الگوریتم ها با انتخاب نقاط تصادفی در فضای جستجو و تغییر دادن مکان آنها به صورت هوشمند، فضای خطا را جستجو می کنند تا به نقطه مینیمم کلی برسند. همچنین در این پایان-نامه، برای بالا بردن عملکرد الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات (spso)، روش های ابتکاری بر مبنای بهینه سازی اتفاقی پیشنهاد شده اند که شامل الگوریتم بهینه سازی کوانتوم وفقی ازدحام ذرات بر مبنای تولید مثل غیرجنسی (araqpso)، الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات بر مبنای تولید مثل جنسی (srpso) و الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات بر مبنای یادگیری (lpso) می باشند. در الگوریتم araqpso، ذراتی که فضا را جستجو می کنند، به صورت غیرجنسی تکثیر می شوند. افزودن این قابلیت به ذرات، سبب به وجود آمدن جستجوی محلی وفقی در اطراف ذرات می شود که متناسب با شایستگی آنهاست. در الگوریتم srpso، جمعیت اولیه به دو زیرگروه مذکر و مونث تقسیم می گردد که روش جستجو در هر کدام از آنها متفاوت است. همچنین، عملگرهای تقاطع و جهش سبب افزایش قابلیت الگوریتم در پیدا کردن راه حل بهینه می شوند. در نهایت، الگوریتم پیشنهادی دیگری به نام lpso را مطرح می کنیم که در آن از مدلی با چندین زیرگروه مبتنی بر روش های یادگیری اطلاعات (knowledge learning) و تغییر وفقی بهترین ذره (adaptive dynamic global best) استفاده کرده ایم.

در شبکه های بی سیم تشخیص و محاسبه ی محدودیت های ارتباطی قابل دستیابی اعم از throughput و مصرف انرژی، به عنوان یک مشکل اساسی مطرح می باشد. عملکرد کلی شبکه های بی سیم و تأثیرات متقابل لایه های شبکه بر روی یکدیگر هنوز به طور کامل مطالعه نشده است و تحقیقات روی این موضوعات ادامه دارد. کاربردهای شبکه های بی سیم و ویژگی های ارتباطات بی سیم مسائل جدیدی در طراحی cross-layer معرفی کرده است که ورای مفهوم شبکه های سیمی بر مبنای ساختار لایه ای می باشد. در شبکه های سیمی بر مبنای مدل لایه ای osi تمام لایه های شبکه مستقل از یکدیگر فعالیت می کنند ولی در شبکه های بی سیم تأثیرات متقابل زیادی بین لایه های mac و شبکه وجود دارد و نیازمند این است که به صورت توأم در ساختار cross-layer طراحی شوند. در شبکه های بی سیم، لایه ی mac انتقال همزمان را برای ارتباطات مطمئن هماهنگ می کند در حالی که لایه ی شبکه، مسیر ها را انتخاب می کند و بسته های دیتا را بین منبع و مقصد انتقال می دهد. کنترل توان و نرخ ارسال اطلاعات، ارتباط قوی با عملکرد لایه های mac و شبکه دارند و چون گره ها روی منابع محدود شبکه اعم از پهنای باند و انرژی با هم رقابت می کنند، بنابراین نیاز است که در شبکه های بی سیم این دو لایه از شبکه به صورت توأم طراحی شوند. در لایه ی شبکه برای شبکه های سیمی و بی سیم، مسیریابی کلاسیک، به سادگی از بسته های دیتای دریافتی، یک کپی تهیه کرده و آن را توسط گره های رله در انتقال چندمرحله ای ارسال می کند. کدگذاری شبکه، به گره های رله این اجازه را می دهد که اطلاعات دریافتی شان را با هم ترکیب کنند و به این ترتیب مسیریابی معمولی را تعمیم و توسعه می دهد به طوری که در شبکه های سیمی، کدگذاری شبکه، انتقال اطلاعات را با نرخ بالاتر نسبت به مسیریابی معمولی برقرار می کند. برای تعمیم و گسترش کدگذاری شبکه به یک شبکه ی بی سیم، باید مشخصات بیشتری مثل پخش همه سویی، قادر نبودن به ارسال و دریافت همزمان بسته های دیتا به وسیله ی هر گره و تأثیرات مخرب تداخل در انتقال همزمان را به حساب آوریم. که در این حالت برای هماهنگ کردن ارسال ها، زمان بندی و mac ضروری خواهد بود. به خاطر وابستگی های mac و کدگذاری شبکه (مشابه mac و مسیریابی)، برای اینکه شبکه ی بی سیم کارآمدی داشته باشیم، کدگذاری شبکه و mac را به صورت توأم طراحی می کنیم. در این پایان نامه، طراحی توأم کدگذاری شبکه و mac را برای شبکه های بی سیم ad hoc مورد مطالعه و بررسی قرار می دهیم. برای قسمت کدگذاری شبکه از روش کدگذاری غیرمتمرکز شبکه بر مبنای تجزیه شبکه به زیردرخت ها و رنگ آمیزی گراف، استفاده می کنیم. برای قسمت mac نیز از روش تقسیم زمانی استفاده می کنیم. شاخه های گراف شبکه را به وسیله ی زمان بندی، طوری فعال می کنیم که برخوردی بین بسته های دیتا رخ ندهد. در طراحی توأم کدگذاری شبکه و mac، سعی می کنیم که پارامترهای شبکه مثل throughput و مصرف انرژی را بهبود دهیم.

امروزه با گسترش روزافزون ارتباطات و شبکه های مخابراتی در تمام عرصه های زندگی بشر و نیاز مبرم به ارتباطات با نرخ و کیفیت بالا، تحقیقات بنیادی و کاربردی در زمینه ی علم و مهندسی مخابرات جزو اولویت های اصلی جوامع پیشرفته و در حال توسعه است. بنا به ضرورت مذکور در این پایان نامه به بررسی تحقیقات انجام -شده در زمینه تئوری اطلاعات شبکه های مخابراتی خصوصا شبکه های رله در تئوری اطلاعات که بسیار مورد توجه محققین در تئوری اطلاعات است می پردازیم. در ابتدا مروری داریم بر انواع اصلی کانال ها، تعریف شده در تئوری اطلاعات و مختصری از کارهای صورت گرفته در هر مورد سپس مطالعه ی موضوع اصلی پایان نامه، کانال و شبکه های رله در تئوری اطلاعات را پی می گیریم. هدف اصلی تحقیقات در تئوری اطلاعات کانال و شبکه-های مخابراتی محاسبه ی ظرفیت کانال و شبکه ی مورد نظر می باشد و با این توصیف روش های ارائه شده جهت دست یابی به ظرفیت کانال و شبکه رله بررسی می شود و تا حد امکان انگیزه ی اصلی استفاده از هر روش و مزیت آن بر دیگر روش ها بیان می شود. در انتها روش parity forwarding multi relay ارائه شده توسط رزاقی را پی می گیریم و با ارائه ی روشی بر پایه ی روش اشاره شده تعمیمی از روش parity forwarding multi relay را ارائه می دهیم.

تاکنون انواع مختلفی از تکنیک های بهبود گفتار مورد مطالعه قرار گرفته اند. از آنجایی که نویزهای متنوعی در محیط وجود دارند، هیچ یک از تکنیک های بهبود گفتار برای حذف همه انواع نویز مناسب نیستند. علاوه بر نویز پس زمینه در محیط، وجود سیگنال های تداخلی صحبت و همچنین انعکاس-های محیط، مسئله بهبود گفتار را پیچیده تر می کند و لزوم الگوریتم های حذف پژواک و تفکیک منابع را برای این منظور فراهم می آورد. اخیراً جداسازی کور منبع برای مخلوط های کانولوتیو در حوزه فرکانس به عنوان روشی برای تفکیک منابع صوتی معرفی شده است. در این روش از یکی از الگوریتم های ica همچون infomax به طور جداگانه در هر فرکانس، برای جداسازی مولفه های فرکانسی منابع استفاده می شود. الگوریتم infomax با اندازه گام ثابت از نظر همگرایی و پایداری دارای معایبی است. اگر اندازه گام کوچک انتخاب شود، سرعت همگرایی کاهش می یابد و اگر بزرگ انتخاب شود، ممکن است باعث ناپایداری الگوریتم شود. در بخشی از این پایان نامه روشی بر پایه تکنیک pso برای تعیین اندازه گام مناسب در الگوریتم infomax پیشنهاد می کنیم که موجب همگرایی بیشتر الگوریتم می شود. از سویی پس از جداسازی مولفه های فرکانسی منابع در هر فرکانس، برای بازسازی صحیح سیگنال ها از روی مولفه های فرکانسی در حوزه زمان باید مولفه های فرکانسی مربوط به هر یک از منابع دسته بندی شوند. این مسئله، جایگشت در حوزه فرکانس نام دارد و روش های متعددی برای حل آن وجود دارد. در بخش دیگری از این پایان نامه روشی برای حل مسئله جایگشت با استفاده از همبستگی نسبت توان (power ratio) مولفه های فرکانسی در حالت overdetermind، یعنی وقتی که تعداد میکروفون ها بیشتر از تعداد منابع باشد، پیشنهاد می شود.

گسترش شبکه های کامپیوتری و سرویس های موجود آنها باعث نیاز روز افزون کاربران به استفاده از این شبکه ها برای سهولت و تسریع امور گردیده است. کاربران شبکه علاقه دارند هرچه سریع تر و با هر امکاناتی به شبکه ، دسترسی داشته باشند. استفاده از تکنولوژی بی سیم برای اتصال به شبکه های کامپیوتری سالهاست که فراهم شده است و همچنان در حال بهینه سازی در شرایط متفاوت می باشد. این شرایط با توجه به نیاز های کاربران، شرایط جغرافیایی خاص و یا کاربردهای ویژه تغییر می کنند که به عنوان نمونه به می توان به شبکه هایی مانند bluetooth ، wlan و یا wimax اشاره کرد که هر کدام برای نیاز و شرایط خاصی طراحی شده اند. در سالهای اخیر شبکه مش بی سیم ، به علت کاربرد ها و سرویس های جدید مورد نیاز شبکه ها، و همچنین ویژگی های منحصر به فردش، مورد توجه محققین قرار گرفته است. این کاربرد ها شامل خانه دیجیتال ، اینترنت پهن باند ، شبکه های شهری، اتوماسیون ساختمان ، سیستم های دارویی و سلامتی، امنیت اجتماعی و سیستم های امنیتی و ... می باشد. این شبکه تکنولوژی جدیدی برای از میان برداشتن محدودیت ها و افزایش کارایی شبکه های بی سیم ارائه می دهد. به طور کلی شبکه های مش بی سیم از سه بخش اساسی تشکیل شده اند. بخش دسترسی که شامل تجهیزات کاربران می باشد که دارای ویژگی های جابجایی، توان محدود و قدرت محاسباتی پایین می باشند. بخش زیرساخت شبکه که شامل روتر هایی بی سیم می باشند و جابجایی و محدودیت توان ندارند. و بخش اتصال سیمی به شبکه خارجی که از دروازه ها برای اتصال شبکه مش به شبکه های دیگر و یا اینترنت استفاده می شود. در بخش دسترسی شبکه های مش بی سیم، کاربران قابیلت اتصال به یکدیگر را مانند شبکه های ادهاک دارا هستند. این ویژگی باعث افزایش پوشش شبکه خواهد شد اما از آنجا که، گره های کاربران دارای محدودیت توان و محاسبات هستند، استفاده از این روش باید به صورت کنترل شده انجام پذیرد. بخش زیرساخت، تشکیل شده از گروهی از روترهاست که به صورت بی سیم به یکدیگر متصل اند و وظیفه ارتباط دو بخش «دسترسی» و «دروازه ها» را بر عهده دارند. روترهای بی سیم، در جای خود ثابت هستند و همچنین محدودیت توان ندارند. به علت اینکه اکثر ارتباطات کاربران از بخش زیرساخت عبور می کند، در نتیجه، در طراحی این بخش باید بار زیاد روی آن را در نظر گرفت . یکی از مسائل مطرح در طراحی شبکه های بی سیم، مسئله دسترسی به کانال مشترک می باشد. در این شبکه ها، به علت مشکلاتی از قبیل تداخل بسته ها، مشکل گره های پنهان و آشکار باید از پروتکل هایی استفاده کنیم که این مشکلات را به حداقل رسانده و باعث کارایی هر چه بیشتر کانال شوند. این پروتکل ها در زیر لایه mac از لایه پیوند داده ها قرار دارند که به اختصار به آنها را پروتکل های mac می نامند. با توجه به ساختار بخش های شبکه های مش بیسیم که ترکیبی از حالت متمرکز و ادهاک می باشد، پروتکل های mac طراحی شده برای شبکه های ادهاک و شبکه های حسگری بیسیم و همچنین wlan ها، بصورت بالقوه برای استفاده در شبکه های مش بیسیم مناسب می باشند. برای حل مشکل گره های پنهان که تاثیر منفی زیادی روی ظرفیت کانال دارد، پروتکل maca توسط فیل کارن معرفی شد که اساس پروتکل های مبتنی بر rts/cts را بنا نهاد. در این روش با رزرو کانال توسط دو بسته کنترلی rts و cts، کانال را برای ارسال داده ها رزرو می کند. این روش تا حد زیادی باعث عدم تداخل داده خواهد شد اما هنوز بسته های rts با هم تداخل خواهند داشت. پروتکل هایی مانند macaw و fama ، الگوریتم پروتکل های قبلی را کاملتر کرده و کارایی بهتری را نشان می دهند. تعدادی از پروتکل های mac، برای حل مشکلات گره های پنهان و تداخل داده ها، از گره گیرنده برای شروع ارتباط استفاده کرده اند. از جمله می توان به maca-bi و یا rima اشاره کرد. این پروتکل ها با کاهش زمان رزرو کانال، کارایی را افزایش داده اما مشکل گره های پنهان را به طور کامل حل نکرده اند. از آنجایی که استفاده از پروتکل های mac چندکاناله، باعث افزایش کارایی شبکه، در مقابل طرح های mac تک کاناله می شود و در شبکه های مش، نیاز مبرمی به ظرفیت بالاتر در بخش زیرساخت شبکه وجود دارد، در نتیجه گرایش به سوی پروتکل های چند کاناله برای شبکه های مش بیشتر است. یکی از موفقترین روش ها برای حل مشکل گره های پنهان و آشکار و همچنین عدم تداخل داده ها در شبکه های بی سیم، استفاده از سیگنالی به نام busytone می باشد. استفاده از یک سیگنال busytone در روش btma برای اولین بار مطرح شد. روش dbtma با کامل کردن روش قبلی و استفاده از دو سیگنال busytone کارایی را به مراتب افزایش داده است. این روش از دو سیگنال با پنهای باند بسیار کم به نام busytone برای مشخص کردن وضعیت کانال بین گره های همسایه استفاده می کند. به علت استفاده از سیگنال هایی که در حین دریافت داده روشن می باشند، مشکل گره های پنهان و تداخل داده در این روش تا حد زیادی حل شده است. ایده استفاده از busytone به علت ویژگی های منحصر به فرد آن، در پروتکل های دیگری مانند bttma و dsma مورد بررسی و استفاده قرار گرفته است. با توجه به روش های ارائه شده، به علت عدم محدودیت توان برای روتر های شبکه مش بی سیم، استفاده از روش هایی که از سیگنال busytone استفاده می کنند به علت کارایی شان، مناسب می نماید. با ایده استفاده از سیگنال busytone برای حل مشکل تداخل داده و مشکل گره های پنهان، برای حداکثر کردن کارایی کانال در شبکه های مش بی سیم که منجر به حداکثر شدن ظرفیت شبکه می شود، پروتکل جدیدی به نام cdbtma پیشنهاد شده است. این پروتکل به جای استفاده از بسته rts از سیگنال های busytone برای رزرو کانال استفاده می کند. به این صورت که هر گره در یک همسایگی دارای سیگنال busytone مخصوص به خود است که توسط آن ارتباط را آغاز می کند. نحوه ارزشیابی پروتکل های mac، توسط معیار های qos انجام خواهد شد.از مهمترین این معیار ها کارایی کانال ، تاخیر می باشد. بنا به تعریف مرجع ، کارایی کانال مقدار زمان ارسال داده در کانال بخش بر زمان کل شبیه سازی و تاخیر مقدار زمان تولید یک بسته تا ارسال موفق آن به گیرنده می باشد. این پارامتر ها در شبیه سازی پروتکل های مختلف مورد بررسی قرار گرفته است که در شبیه سازی پروتکل پیشنهاد شده (cdbtma) مورد مطالعه قرار می گیرد. فصل اول پیشینه ای از کار های انجام شده در زمینه طراحی پروتکل mac می باشد. پروتکل های مورد بررسی را بر اساس مشکلات موجود و طریقه حل آنها بررسی کرده ایم. ابتدا پروتکل های مبتنی بر rts/cts بررسی خواهند شد. سپس به پروتکل هایی می پردازیم که گیرنده ارتباط را شروع خواهد کرد و سپس به بررسی پروتکل های مبتنی بر busytone می پرداریم. در فصل دوم، به مواد و روش های استفاده شده این پایان نامه می پردازیم. ابتدا توضیح تفضیلی در مورد شبکه های بی سیم و ویژگی ها و مشکلات آنها داده خواهد شد. سپس شبکه های مش بی سیم را مورد بررسی قرار می دهیم. پارامتر های qos نیز در این فصل به تفضیل مورد بررسی قرار خواهند گرفت و در انتها توضیح مختصری در مورد نرم افزار ns2 که برای شبیه سازی پروتکل های شبکه مورد استفاده قرار می گیرد می پردازیم. در فصل سوم، ابتدا مشکلات موجود در پروتکل های پیشین بررسی خواهد شد و سپس پروتکل پیشنهادی معرفی خوهد شد و مزایای آن نسبت به پروتکل های پیشین مورد بررسی قرار خواهد گرفت. الگوریتم ارسال و دریافت این پروتکل در این بخش توضیح داده شده است. در فصل چهارم، نتایج شبیه سازی پروتکل پیشنهادی و مقایسه آن با پروتکل dbtma ارائه خواهد شد که نشان می دهد کارایی کانال و تاخیر پروتکل پیشنهاد شده، نسبت به پروتکل dbtma، بهبود یافته است.

امروزه شبکه های حسگری بیسیم بدلیل کارایی بالا، در کاربردهایی چون نظارت بر محیط، یافتن و رهگیری هدف، مراقبتهای پزشکی، محیطهای هوشمند، تشخیص آلودگی و غیره مورد توجه ویژه ای واقع شدهاند. با اینکه هر حسگر به تنهایی توانایی ناچیزی دارد، ترکیب صدها حسگر کوچک امکانات جدیدی را عرضه می کند. در واقع قدرت شبکه های حسگری بی سیم در توانایی به کارگیری تعداد زیادی گره کوچک است که خود قادرند سرهم و سازماندهی شوند و در موارد متعددی چون مسیریابی هم زمان، نظارت بر شرایط محیطی، نظارت بر سلامت ساختارها یا تجهیزات یک سیستم به کار گرفتهشوند. اجزای تشکیلدهنده این شبکهها حسگرهای کوچکی هستند که بدلیل استفاده از باتریهای غیر قابل شارژ، دارای محدودیت منابع انرژی میباشند. همچنین علاوه بر محدودیت فوق، حسگرها دارای محدودیتهای دیگری چون محدودیت در پهنای باند، محدودیت پردازش و محدودیت در ارسال و دریافت اطلاعات میباشند. بنابراین با توجه به این محدودیتها و همچنبن عوامل مخربی چون نویز و فیدینگ، دست یافتن به روشهایی برای داشتن بهترین تخمین در شبکه از اهمیت بسزایی برخوردار خواهد بود. روش پیشنهادی شامل دو بخش کلی و مجزا میباشد. روش پیشنهادی اول شامل اصلاحاتی در ساختار کل شبکه و بررسی اثر خوشهبندی حسگرها در ارتقاء کارایی سیستم و توان مصرفی میباشد. در این روش سعی شده است با کاهش تبادل اطلاعات میان حسگرها و fc ، توان مصرفی شبکه کاهش داده شود. از طرف دیگر، با انجام پردازشهای اولیه در داخل خوشهها، حساسیت خطای سیستم به نویز حسگرها کمتر شود. پیشنهاد دوم برای حسگرها و عملیات داخل خوشهها میباشد. بدلیل اینکه حسگرهای داخل خوشهها در فاصله کمی از هم قرار دارند، انتظار میرود همبستگی اطلاعات میان آنها بالا باشد. بنابراین در این روش سعی شده است تا با استفاده از تکنیک ویولت، اطلاعات زائد را حذف و از ارسال آنها به ch2 جلوگیری نمود. این امر نیز در حالت کلی باعث صرفه جویی در توان خواهد شد.

مسئله تخمین پارامترهای سیگنال ها با استفاده از آرایه ای از سنسورها، تحقیقات قابل ملاحظه ای را در سال های اخیر به خود جلب کرده است. این روش تخمین سیگنال، پردازش آرایه ای سیگنال نامیده می شود. یک آرایه سنسورها، یک گروه از سنسورها است که در نقاط مشخص و مجزا از هم قرار دارند. پردازش آرایه ای سیگنال نیز روی داده جمع آوری شده سنسورها، جهت انجام عملیات تخمین متمرکز می شود. کاربردهای معمول پردازش آرایه ای شامل مکان یابی منبع و حذف اختلال در رادار و سونار است. یکی از پارامترهای مهم یک سیگنال فضایی، تخمین زاویه ورود (doa) است. doa مشخص کننده جهتی است که از آن جا موج منتشر شده به یک نقطه وارد می شود. در این پایان نامه روشی بهینه برای تخمین doa در حضور سیگنال های ناهمبسته و همبسته با استفاده از آرایه خطی یکنواخت، پیشنهاد شده است. در این روش پیش از عملیات تخمین، خروجی آرایه سنسورها با استفاده از تبدیل ویولت حذف نویز می شود. در مرحله اول تخمین، doa های سیگنال های ناهمبسته با روش آنالیز مولفه مستقل (ica) تخمین زده می شود. پس از یافتن doa و تخمین سیگنال های ناهمبسته، اطلاعات مربوط به آن ها از زیرفضای سیگنال حذف می شود (روش تفاضلی). سپس ماتریسی حاصل می شود که تنها اطلاعات سیگنال های همبسته را در خود دارد و ماتریس همبسته نامیده می شود. در مرحله دوم تخمین، doa های سیگنال های همبسته به وسیله یک ماتریس توپلیتز بازسازی شده، تخمین زده می شود. در این مرحله از روش زیرفضا جهت تخمین doa استفاده می شود. نتایج شبیه سازی کارایی روش مذکور را تایید می کنند. روش ارائه شده در این پایان نامه خواص مطلوب جاری را دارد: 1- این روش تفاضلی تعداد doa های تخمین را افزایش می دهد. 2- استفاده از حذف نویز با تبدیل ویولت رزولوشن تخمین را بهبود می دهد. 3- این روش تفاضلی به جهت استفاده از مقادیر دقیق سیگنال های ناهمبسته، نسبت به روش های تفاضلی دیگر کیفیت بالاتری دارد.

پیشرفت های اخیر در اینترنت و تکنولوژی محصولات چند رسانه ای دیجیتال، این امکان را داده است که سیگنال های دیجیتالی (صدا، تصویر و ویدئو) به آسانی به مناطق مختلف، توزیع و انتقال یابند. این سهولت در انتقال، اجازه می دهد که کپی های غیرمجاز از محصولات چند رسانه ای، توزیع و بخش شوند. به همین علت حفاظت از حق کپی محصولات دیجیتالی به یک بحث مهم در جهان تبدیل شده است. دیجیتال واترمارکینگ توجه بسیار زیادی را برای حل این مشکل، به خود اختصاص داده است. واترمارکینگ صدا، پروسه ای است که درآن اطلاعاتی، در داخل سیگنال صوت پنهان می شود. این اطلاعات پنهان شده برای کاربردهای مختلفی، از سیگنال صحبت استخراج می شوند. چند نمونه ازاین کاربردها شامل: حفاظت از حق کپی، تصدیق، اثرانگشت و نظارت بر پخش داده ها می باشند. به طور کلی یک سیستم واترمارک صدا، باید نیازهای زیر را برآورده کند:1- شفافیت: شفافیت بدین معنا است که کیفیت سیگنال صحبت، بعد از اضافه کردن اطلاعات واترمارک در سیگنال، به مانند حالت اولیه باقی بماند و یا اطلاعات اضافه شده در سیگنال میزبان، غیرقابل شنیدن باشد. برطبق پیشنهاد فدراسیون بین المللی صنعت گرامافون (ifpi) برای آنکه شفافیت برقرار باشد، نسبت سیگنال به نویز (snr) سیگنال واترمارک شده، باید بیش از db20 باشد.2- مقاوم بودن: مقاوم بودن بدین معنا است که بتوانیم اطلاعات واترمارک را، بعد از انجام پردازش هایی مانند اضافه کردن نویز و فیلترینگ و ... بر روی سیگنال واترمارک شده، استخراج کرد. 3- ظرفیت: ظرفیت، مقدار اطلاعاتی است که می توان در سیگنال میزبان پنهان کرد بدون آنکه شفافیت از بین رود. برای سیگنال صحبت ظرفیت به تعداد اطلاعات واترمارکی گفته می شود که در واحد زمان سیگنال صحبت قرار می گیرد و با بیت بر ثانیه (bps) اندازه گیری می شود. بین این سه نیاز مصامحه وجود دارد، به عنوان مثال افزایش ظرفیت، باعث کاهش شفافیت و کاهش مقاوم بودن، در برابر پردازش ها می شود. در این پایان نامه روشی برای واترمارکینگ صحبت بر اساس یافتن بهترین پایه در تبدیل ویولت بسته ای ارائه شده است که ضرایب تبدیل کسینوسی گسسته سیگنال واترمارک، در میان ضرایب بهترین پایه ی تبدیل ویولت بسته ای سیگنال صحبت قرار گرفته می شود. به منظور یافتن بهترین پایه در تبدیل ویولت بسته ای سیگنال میزبان، از مقایسه ضرایب تخمین چند جمله ای خطی تبدیل ویولت بسته ای سیگنال میزبان و ضرایب تخمین چند جمله ای خطی تبدیل کسینوسی گسسته سیگنال واترمارک، استفاده شده است. این روش در عین داشتن ظرفیت نسبتا بالا از مقاومت بسیار بالا و شفافیت قابل قبولی برخوردار است. برای استخراج اطلاعات واترمارک به سیگنال اصلی صحبت نیازی نیست

سیستم های با مدولاسیون کد شده ی بیت لاگذاری شده با دیکدینگ تکراری (bicm-id) یکی از تواناترین سیستم ها در غلبه بر فیدینگ کانال های بی سیم می باشند. این سیستم که اولین بار در سال 1992 توسط zehavi پیشنهاد شده است در کانال های با فیدینگ، عملکرد بسیار مطلوبی دارد. از آنجا که نگاشت سیگنال نقش حیاتی در عملکرد این سیستم ایفا می کند، طراحی نگاشت هایی که کارکرد مطلوبی در شرایط مورد نظر داشته باشند مورد توجه محققین زیادی قرار گرفته است. در این تحقیق نحوه ی کارکرد سیستم های bicm–id بحث شده است و نحوه ی ارزیابی عملکرد نگاشت های مختلف در این سیستم مورد بررسی قرار گرفته است به نحوی که بتواند برای کارهای آینده در مورد سیستم های مذکور مرجع مفیدی واقع شود. همچنین در مواردی سعی شده است روش هایی کارا برای دستیابی به نگاشت های بهینه و زیربهینه برای عملکرد مجانبی این سیستم برای مدولاسیون 16–qam ارائه شود. در این تحقیق بررسی نگاشت های مورد نظر از دیدگاهی بدیع، موجب حصول نتایجی جدید و مفید شده است

اخیراً مفهوم تخمین تطبیقی توزیع شده به عنوان روشی مناسب برای تخمین در شبکه های سنسوری فاقد fc مد نظر قرار گرفته است. در قسمت اول این رساله مساله تخمین تطبیقی توزیع شده در شبکه های افزایشی مبتنی بر lms با در نظر گرفتن کیفیت مشاهدات در دو حالت کلی (1) شبکه همگن و (2) شبکه غیر همگن مورد توجه قرار گرفت. ابتدا نشان داده شد که چنانچه از شبکه تطبیقی در یک محیط همگن استفاده شود، از نظر خطای حالت دائم، نتایج بدست آمده تفاوتی با نتایج قابل ارائه توسط شبکه غیرمشارکتی ندارد. با این حال استفاده از شبکه تطبیقی این مزیت را دارد که با نرخ همگرایی سریع تری به جواب رسیده و لذا مزیت اصلی آنها در این مورد فقط سرعت همگرایی آن هاست. در حالت دوم ابتدا نشان دادیم که وجود گره هایی با کیفیت پایین سبب کاهش شدید کارایی شبکه های تطبیقی می گردد. برای حل این مساله در این رساله الگوریتم های متفاوتی ارائه گردید. ابتدا توجه خود را معطوف به طراحی الگوریتمی نمودیم که در آن هدف دسترسی به خطای کمتر نسبت به الگوریتم dilms به شرط نرخ همگرایی برابر با آن تعیین گردید. بسته به در دسترس بودن اطلاعات مربوط به واریانس نویز مشاهدات، برای این مورد دو الگوریتم مختلف ارائه گردید. با توجه به نتایج بدست آمده نشان دادیم که الگوریتم های پیشنهادی دارای عملکرد بهتری نسبت به الگوریتم dilms در شرایط مشابه می باشند. در ادامه، توجه خود را معطوف به طراحی الگوریتمی کردیم که در آن هدف دسترسی به نرخ همگرایی بالاتر نسبت به الگوریتم dilms به شرط داشتن خطای حالت دائم برابر با آن تعیین گردید. الگوریتم طراحی شده، الگوریتم تطبیقی با ضریب گام متغیر با زمان می باشد که در آن ضریب گام با گذشت زمان (تکرار بیشتر الگوریتم) کوچک تر می شود. این امر سبب بهبود نرخ همگرایی الگوریتم تطبیقی پیشنهادی نسبت به الگوریتم dilms می گردد. برای تمام الگوریتم های پیشنهادی پس از بدست آوردن روابط لازم، شبیه سازی متفاوتی برای نشان دادن کارایی آنها ارائه گردید. در قسمت دوم رساله حاضر عملکرد الگوریتم های تخمین تطبیقی با وجود محدودیت محدودیت پهنای باند مورد بررسی قرار می گیرد. به عبارت دیگر در این حالت هدف، رفتار الگوریتم های تخمین تطبیقی توزیع شده زمانی که از مقادیر کوانتیزه شده به جای مقادیر واقعی استفاده شود مورد بررسی قرار می گیرد. اهمیت این مساله ناشی از این حقیقت ناشی می گردد برای پیاده سازی الگوریتم های تخمین تطبیقی توزیع شده بر روی پردازنده ها نیازمند کوانتیزه کردن مقادیر مورد پردازش می باشیم. لذا بررسی رفتار الگوریتم های تخمین تطبیقی توزیع شده حائز اهمیت می باشد.در این رساله ابتدا نحوه پیاده سازی آن با استفاده از تعداد بیت محدود نشان داده شد و رابطه بروز کردن تخمین محلی در هر گره با در نظر گرفتن خطای ناشی از کوانتیزه کردن مقادیر مورد استفاده استخراج گردید. در ادامه روابط مربوط به مقادیر نهایی کمیت های msd، emse و mse برای حالتی که رگرسیون ها دارای توزیع گوسی و همچنین دارای توزیع دلخواه باشند استخراج گردید.

: با توجه به کاربرد گسترده شبکه های حس گری بی سیم در زمینه های علمی، نظامی و پزشکی و ... تحقیقات بسیاری در رابطه با بهینه سازی و بهبود عملکرد لایه های مختلف این شبکه انجام گرفته است. در سالهای اخیر تکنولوژی ساخت قطعات الکترونیکی پیشرفت زیادی کرده است و حسگرهای با اندازههای بسیار کوچک با توان مصرفی کم ساخته شدهاست. اما مشکل عمدهای که بیشتر در شبکههای حسگری بی سیم مطرح است، ذخیره انرژی محدود گرهها میباشد. با توجه به این محدودیت باید پروتکلهای mac و مسیریابی که در این شبکهها مورد استفاده قرار می گیرند از لحاظ انرژی مصرفی یک وضعیت بهینه را داشته باشد. پروتکل leach بیشتر به عنوان یک پروتکل مسیریابی شناخته شده است که با اجرای این پروتکل انرژی مصرفی گره ها در شبکه به میزان قابل توجهی کاهش پیدا میکند. در سالهای بعد از ارائه این پروتکل تلاش هایی در جهت بهینه سازی این پروتکل انجام شده است که این تلاش ها اکثرا در جهت تغییر قسمت یا قسمت هایی از این پروتکل بوده است. در این پروژه هدف معرفی یک پروتکل مسیریابی بر مبنای leach است که سعی شده است با افزودن مقدار کمتری overhead نسبت به پروتکل های دیگر، انرژی مصرفی کل شبکه کاهش پیدا کند. همچنین پس از شبیه سازی این پروتکل عملکرد آن با پروتکل leach و دیگر پروتکل های بر مبنای leach مقایسه شده است

این زیرساخت ها می توانند همان آنتن های گوشی های همراه باشند که این ویژگی ها بر روی آن ها اضافه شدهاست. شبکه های خودرو را می توان در بهترین شکل، به دو بخش کاربرد های امنیتی، و غیر امنیتی تقسیم نمود؛ در هر دو بخش، این شبکه دارای ارسال و دریافت داده است. پارامتر های مخابراتی شبکه به ساختار کلی محیط، سرعت خودرو ها، جابجایی آن ها و هم چنین پارامتر های ساختاری جاده و ترافیک بستگی دارد. شاید وابسته بودن شبکه و پارامتر های آن به جاده و ترافیک بزرگ ترین تفاوت این شبکه با دیگر شبکه ها باشد. اثر ترافیک به گونه ای است که به صورت مستقیم بر خطای بسته-های داده و سرعت رسیدن داده به مقصد تاثیر می گذارد و بر این اساس ترافیک و ساختار آن در پارامتر های شبکه به صورت مستقیم اثر دارد. دراین طرح روش های بهینه سازی آمد و شد بررسی شده و بهبود در این زمینه هدف قرار گرفته است. این بهینه سازی و بهبود ها شاید در مهم ترین حالت، در راستای همگن ساختن شبکه خودرو و همچنین کم نمودن زمان تلف شده در مسیر حرکت خودرو ها است، که در این حالت هم از نظر پارامتر های شبکه و هم از نظر مدیریت شبکه بهبود ایجاد نموده است.

اخیراً شبکه های تطبیقی برای حل مساله تخمین خطی در شبکه های توزیع شده مانند شبکه های سنسوری بی سیم معرفی شده اند. ایده اصلی در این نوع از شبکه ها آن است که حل مساله تخمین به صورت توزیع شده نیاز به اطلاعات آماری مساله ندارد. در عمل مسائلی مانند وجود لینک های نویزی و متغیر بودن توپولوژی شبکه سبب تغییر چشمگیر عملکرد شبکه های تطبیقی می گردد. با توجه به اهمیت این مسائل در این رساله جنبه های عملی مربوط به شبکه های تطبیقی شامل تاثیر لینک های نویزی و توپولوژی متغیر با زمان مورد مطالعه قرار می گیرد. ابتدا، نشان می دهیم که وجود لینک های نویزی به شدت کارایی شبکه های تطبیقی را کاهش می دهد. سپس، روابط تئوری لازم برای پیش بینی رفتار حالت دائم شبکه های تطبیقی با لینک های نویزی محاسبه می گردد. روابط تئوری به دست آمده به خوبی با نتایج حاصل از شبیه سازی همخوانی دارند که این موضوع صحت روابط تئوری به دست آمده را نشان می دهد. علاوه بر این، روابط تئوری به دست آمده حاوی نکات مهمی درباره رفتار شبکه های تطبیقی با لینک های نویزی می باشند. این نکات عبارتند از 1) منحنی های msd، emse و mse نهایی برای شبکه های تطبیقی با لینک های نویزی تابعی افزایشی یکنوا از پارامتر ضریب گام نیستند، 2) شبکه های تطبیقی (افزایشی و نفوذی) در برابر نویز کانال پایدار هستند و 3) در حضور لینک های نویزی استفاده از مشارکت بین گره ها همواره منجر به نتیجه بهتر نمی گردد. برای بهبود عملکرد شبکه های تطبیقی در حضور لینک های نویزی الگوریتم هایی را پیشنهاد می کنیم. در الگوریتم های پیشنهادی از روش های 1) تقویت اطلاعات در هر گره قبل از ارسال آنها و یا 2) کاهش میزان مبادلات بین گره ها از طریق پردازش بلوکی اطلاعات استفاده می شود. در ادامه، به مطالعه شبکه های تطبیقی نفوذی با توپولوژی متغیر با زمان و لینک های نویزی می پردازیم. ابتدا، نشان می دهیم که متغیر بودن توپولوژی شبکه همراه با وجود لینک های نویزی سبب کاهش کارایی شبکه های تطبیقی نفوذی می گردد. سپس، روابط تئوری لازم برای پیش بینی رفتار حالت دائم شبکه های تطبیقی با توپولوژی متغیر با زمان و لینک های نویزی محاسبه می شود. با انجام شبیه سازی های مختلف نشان می دهیم که روابط تئوری به دست آمده به خوبی با نتایج حاصل از شبیه سازی همخوانی دارند که این موضوع صحت روابط تئوری به دست آمده را نشان می دهد. علاوه بر پیش بینی رفتار شبکه تطبیقی با توپولوژی متغیر با زمان و لینک های نویزی، روابط به دست آمده در این رساله دو نکته مهم دیگر را نیز آشکار می سازند. نکات مورد نظر عبارتند از: 1) لینک های نویزی عامل اصلی در کاهش عملکرد شبکه تطبیقی با توپولوژی متغیر با زمان و لینک های نویزی می باشد و 2) در شبکه تطبیقی با لینک های نویزی و توپولوژی متغیر با زمان لینک های نویزی تاثیری در پایداری شبکه تطبیقی ندارند.

امروزه، سیگنال های dsss به طور وسیعی در سیستم های مخابراتی مدرن مورد استفاده قرار می گیرند. بر اساس دوره ی تناوب سمبل ها در سیگنال اطلاعات و دوره تناوب دنباله ی شبه-نویز، سیگنال ها به دو دوسته ی کد کوتاه (sc) و کد بلند (lc) تقسیم می شوند. برای گیرنده های non-cooperative ، این اطلاعات نامعلوم هستند. در این پایان نامه، یک الگوریتم کور مبتنی بر آمارهای مراتب بالاتر برای به دست آوردن این اطلاعات در گیرنده پیشنهاد شده است. این آمارها عبارتند از: واریانس، skewness، kurtosis و cumulant مرتبه ششم. با استفاده از ماتریس های همبستگی سیگنال دریافتی، هر یک از آمارها محاسبه می شوند. که نهایتا به ازای هر کدام از آمارها، منحنی هایی برای سیگنال های sc و lc-dsssبه دست می آید. با مقایسه ی این دو منحنی با یک مقدار آستانه ی از پیش تعیین شده، نوع سیگنال دریافتی مشخص می شود. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهند که دسته بندی سیگنال های sc و lc-dsssبا استفاده از آمارهای مراتب بالاتر، خیلی بهتر از آمار مرتبه دوم که قبلا بحث شده است، صورت می گیرد.

تخمین کانال در سیستم های مخابراتی یکی از مهمترین مسائلی است که بتوان براساس آن نرخ خطای ارسال و دریافت اطلاعات را تا حد ممکن کاهش داد. در این میان تخمین کانال های بی سیم از اهمیت ویژه ای برخوردار بوده و با توجه به کاربرد وسیع تکنیک ofdm در طیف گسترده و سیستم های مخابراتی، معمولاٌ تخمین کانال های مخابراتی مبتنی بر تکنیک ofdm در حوزه ی فرکانس با استفاده از زیرحامل های معلوم به نام پایلوت انجام می گیرد. یکی از تکنیک هایی که از پیچیدگی کمتری برخوردار بوده روش ls می باشد که در اکثر سیستم ها برای تخمین کانال مورد استفاده قرار می گیرد ولی یکی از مهمترین ایراد این روش حساسیت زیاد این تکنیک به نویز کانال بوده که محققین زیادی سعی کرده اند که راه حلی برای جبران ایراد این روش ارائه نمایند. در این پایان نامه نیز یک روشی برای کاهش اثر نویز در تخمین کانال بر مبنای تبدیل ویولت و تبدیل فوریه ارائه می شود. فرض بر این است که طول زمانی پاسخ ضربه ی کانال محدود و معلوم می باشد. روش پیشنهادی از دو فاز تشکیل شده است. در این روش از زیرحامل های معینی به عنوان پایلوت در هر سمبل ofdm به صورت شانه ای به منظور تخمین کانال استفاده می شود. برای حذف یا کاهش اثر نویز موجود از یک حد آستانه استفاده می شود. این حد آستانه توسط داده های موجود در بخش دوم و بر اساس میانه ی آماری محاسبه می گردد. بخش دوم پاسخ کانال توسط تبدیل ویولت به دو مولفه ی پایین گذر(ضرائب تقریب) و بالاگذر(ضرائب جزئی) تجزیه می شود و نظر به این که ضرائب جزئی بیشتر در معرض نویز قرار گرفته اند از آنها برای محاسبه حد آستانه استفاده کرده و این حد آستانه ی به دست آمده اثرات نویز را تا حد زیادی کاهش خواهد داد. نتایج شبیه سازی کارایی روش مذکور را تایید می کند و نشان می دهد که روش مذکور نسبت به دیگر روش ها از پایداری بهتری برخوردار بوده و به حالت ایده ال نزدیک تر است.

فیلترهای تطبیقی چند بعدی نیز مطرح شده است، که تاریخچه آن به دهه نهم قرن بیستم می رسد که در این دهه اولین مقاله در مورد گسترش دو بعدی الگوریتم lms ارائه گردید. چون در این الگوریتم فاصله بلندگو آنتی نویز از میکروفن خطا در نظر گرفته نمی شود سیستم به سمت ناپایداری می رود ، بنابراین از الگوریتم fxlms برای پایداری سیستم استفاده می شود. سیستمی که این الگوریتم بکار می رود را سیستم کنترل نویز می نامند. سیستم حذف کننده فعال نویز شامل یک یا چندین منبع کنترل برای شناسائی مسیر ثانویه تداخل در داخل سیستم اکوستیک می باشد. سیستم تداخل نویز ناخواسته که از یک یا چندین منبع نویز اولیه است، را از بین می برد. سیستم حذف کننده فعال نویز دارای شرایط مطلوب برای استفاده در رنج فرکانسی پائین می باشد. یک ویژگی دیگر سیستم کنترل فعال نویز خود تنظیمی آنها با شرایط نویز و تغییرات محیط (مخصوصا در سیستم پیشرو) می باشد. در این پایان نامه اول الگوریتم های بیان شده مورد بررسی قرار می گیرند. سپس به بررسی مشخصه های فیلتر برای بهینه کردن رفتار همگرائی، کاهش پیچیدگی، ...... می پردازیم و روش های مختلف پیاده سازی سخت افزاری مورد بررسی قرار می گیرد. در پایان با توجه به الگوریتم انتخاب شده سخت افزار بهینه پیاده سازی می شود.

با توجه به این که سیگنال های دریافتی از محیط به صورت ترکیبی از سیگنال ها هستند، دسته بندی، جداسازی و استخراج اطلاعات مورد نظر از این سیگنال ها در زمینه ی پردازش سیگنال دیجیتالی دارای اهمیت ویژه ای است. با توجه به عدم وجود اطلاعات کافی از منابع تولیدکننده ی سیگنال ها و چگونگی تشکیل سیگنال های مرکب، مسئله ی پردازش کور سیگنال ها مطرح می شود. یکی از این توابع هدفی که به تازگی برای حل این مسئله مطرح شده است، میزان همبستگی غیرخطی سیگنال های تخمینی می باشد. در این پایان نامه، اهمیت جداسازی کور سیگنال های منبع مورد بحث قرار می گیرد و روش های مختلفی که در این زمینه بر اساس میزان همبستگی غیرخطی مطرح شده اند، بررسی می شوند. موجک به دلیل داشتن قابلیت چند وضوحی بالا و تفکیک سیگنال ها به پنجره های کوچک زمانی، به عنوان یک ابزار قوی برای کاهش حجم دیتا مطرح می باشد. هم چنین در حوزه ی موجک همبستگی غیرخطی سیگنال ها بالاتر می رود. لازم به ذکر است که در اکثر پردازش های سیگنال دیجیتالی، نویز به عنوان مخرب سیگنال ها ظاهر می شود. بنابراین باید با روش هایی حضور نویز را کم رنگ کرد. الگوریتمی ارائه می شود که قادر است اثر نویز را کاهش دهد و با ایجاد بسته های موجک بار محاسباتی پایینی را ایجاد کند و درنتیجه از سرعت اجرایی بالایی برخوردار خواهد بود. در این پایان نامه سیگنال های صحبت مورد استفاده از بانک اطلاعاتی timit انتخاب شده اند که فاقد نویز هستند. شبیه سازی های الگوریتم پیشنهادی بر اساس این سیگنال ها خواهند بود. سیگنال های منبع با ماتریس تصادفی با هم ترکیب شده و سپس به نویز آغشته می شوند. در روش پیشنهادی ابتدا موجک سیگنال های مرکب نویزی محاسبه شده و عمل جداسازی سیگنال های منبع بر مبنای ضرائب تقریب حاصل از موجک انجام می شود. در مرحله ی بعد عمل سفیدسازی سیگنال های به دست آمده انجام می شود. برای تخمین سیگنال های منبع، فیلتر خطی طراحی می شود و براساس الگوریتم lms ضرائب فیلتر خطی محاسبه می شوند. الگوریتم ارائه شده تا جایی ادامه پیدا خواهد کرد که همبستگی غیرخطی سیگنال های منبع جدا شده، حداکثر مقدار خود را داشته باشد. شبیه سازی ها روی سه و چهار سیگنال منبع از نوع صحبت، سیگنال های منبع از نوع نویز رنگی و سیگنال های الکتروکاردیوگرام مادر انجام می گیرد. الگوریتم پیشنهادی با الگوریتم shi با نام noisyna مقایسه می شود. نتایج حاکی از آن است که الگوریتم پیشنهادی به دلیل استفاده از الگوریتم lms و هم چنین استفاده از موجک قادر است سرعت محاسبات را افزایش دهد و پاسخ بهتری را در شرایط نویزی از خود نشان دهد. برای سنجش میزان موفقیت الگوریتم، از پارامترهای شاخص بازده و نسبت سیگنال به نویز استفاده می شود. شبیه سازی ها نشان می دهند که نسبت سیگنال به نویز الگوریتم پیشنهادی تا حدود 3 دسی بل از الگوریتم noisyna بیشتر است.

با پیشرفت های صورت گرفته در حوز? پردازش سیگنال گسسته و سخت افزارهای مرتبط با آن و نیاز روزافزون به سیستم های حس گر با نرخ های نمونه برداری هرچه بیشتر و از طرف دیگر محدودیت های فیزیکی جهت پیاده سازی چنین سیستم هایی، ارائ? تکنیک هایی جهت کاهش و بهینه سازی نرخ نمونه برداری، بدون از دست دادن کیفیت سیگنال ضروری می نماید. در سال های اخیر حوزه ای جدید در پردازش سیگنال گسسته پدید آمده که قادر است با نرخ های نمونه برداری به مراتب پایین تر نسبت به نرخ شانون-نایکویست، سیگنالی دارای کیفیت یکسان و گاه بهتر بعد از عمل بازسازی حاصل نماید. در حوز? پردازش سیگنال فشرده، سیگنال به صورت فشرده نمونه برداری می گردد، به طوری که فقط اطلاعات مفید از سیگنال استخراج می شود. مشکل اساسی موجود در این حوزه، بازسازی سیگنال با در دست داشتن نمونه های فشرده است که نیاز به الگوریتم های بازسازی با حجم محاسباتی پایین و دقت قابل قبول ضروری است، به طوری که قابلیت پیاده سازی به هنگام را داشته باشد. هدف از رسال? در دست، ارائ? الگوریتم بازسازی وفقی به صورتی است که ضمن دریافت مشاهدات به طور متوالی قابلیت پیاده سازی به هنگام داشته و تغییرات به وجود آمده در اثر گذشت زمان را در سیستم تحت تخمین، تعقیب نماید. در همین راستا، تابع هزینه ای بر پای? تابع پنالتی جدیدی به نام led برای بازسازی سیگنال تنک در حوز? نمونه برداری فشرده پیشنهاد شده است و طی بررسی های جامع انجام گرفته، قابلیت بالای تخمین گر حاصله بر پای? تابع هزین? پیشنهادی، برای تخمین عناصر غیر صفر سیگنال و متعاقب آن تخمین دامن? عناصر به صورت تئوری به اثبات رسیده است. در ادامه، راه حلی بازگشتی و وفقی به منظور یافتن جواب تابع هزین? پیشنهادی ارائه شده است و در نهایت با انجام شبیه سازی های جامع، کارآیی تخمین گر پیشنهادی و قابلیت آن در بازسازی وفقی سیگنا های تنک متغیر با زمان تایید شده و با تخمین گرهای مطرح در این زمینه مقایسه شده است.

چکیده روش آکوستیک امیشن یکی از آزمونهای غیرمخرب محسوب می شود که به دلیل ویژگیهای منحصربفرد خود کاربردهای فراوانی در صنایع نفت، گاز و هوافضا دارد. یکی از عواملی که باعث استفاده روزافزون از این تکنیک می شود امکان مانیتورینگ آنلاین قطعات و سازه ها می باشد. از سوی دیگر سلامت و ایمنی قطعات مورد استفاده در خطوط لوله انتقال فرآورده های نفتی از اهمیت بالایی برخوردار بوده و نیازمند پایش و مراقبت دائمی برای پیشگیری از عیب یا تشخیص به موقع آن می باشد. در صنایع هوافضا نیز تشخیص عیوب در سازه ها اهمیت بسزایی دارد. با توجه به این که مهمترین مورد استفاده از روش آکوستیک امیشن مکان یابی عیوب سطحی و داخلی قطعات و سازه ها می باشد، از این روش برای تعیین مکان عیوب در سازه های فوق استفاده می شود. برای مکان یابی با استفاده از روش آکوستیک امیشن روشهای مختلفی وجود دارد که اغلب آنها بر اساس محاسبه اختلاف زمانی رسیدن امواج به سنسورهای مختلف عمل می کنند. از جمله این روشها می توان به روش اختلاف زمانی دریافت امواج، حد آستانه، همبستگی متقابل و تبدیل موجک اشاره کرد. در این پژوهش ابتدا با ذکر مقدمه ای در مورد آزمونهای غیرمخرب، روش آکوستیک امیشن توضیح داده شده است. در ادامه با انتخاب یک ورق صنعتی از جنس فولاد و ایجاد عیوب مصنوعی در روی آن، سرعت انتشار امواج الاستیک در ماده و چگونگی دریافت سیگنالها توسط سنسورها جهت انجام مکان یابی مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه با جمع بندی اطلاعات هر سنسور و استفاده از سطوح مختلف تبدیل موجک محل انتشار موج محاسبه شده و با مقادیر واقعی مقایسه می شود. همچنین با توجه به اهمیت کاربرد کامپوزیتها در صنایع جدید، این پروسه روی ورقی از جنس فایبرگلاس نیز انجام می گیرد تا علاوه بر مکان یابی عیب، تفاوتهای انتشار سیگنال در ورقهای همگن و ناهمگن آشکار شود. محاسبه سرعت در ورق کامپوزیتی ترکیبی از روشهای "بهترین نقطه انطباقی" و "تست اتوماتیک سنسور" می باشد که دارای دقت بالایی است. نتایج آزمایشات نشان می دهد که استفاده از چهار سنسور در فرایند مکان یابی و همچنین کاربرد تبدیل موجک با مراتب بالا برای جداسازی فرکانسها باعث افزایش دقت مکان یابی در ورق می شود.

به علت گسترش روزمره در شبکه های ارتباطاتی بی سیم، تلاش برای بالا بردن قابلیت اطمینان و سرعت ارسال در این کانال ها مورد توجه مراکز تحقیقاتی و پژوهشگران قرار گرفته است. استفاده از دایورسیتی مشارکتی با بهره گیری از رله، برای ارسال یا ارسال مجدد اطلاعات، باعث بهبود قابلیت اطمینان می شود. با انتخاب رله مناسب، می توان پارامترهای کلیدی سیستم، افزایش قابلیت اطمینان و سرعت ارسال را در شبکه های بی سیم، بهبود داد. در این پژوهش یک پروتکل کنترل دستیابی به رسانه (mac) مشارکتی جدید به نام arc-mac برای شبکه های ad hoc و ارتباطات تک پرشی طراحی شده است. در پروتکل های مشارکتی متعارف مانند cd-mac ، coopmac و 2rcmac رله مناسب با استفاده از جدول اطلاعات در منبع و به صورت مرکزی انتخاب می گردد در حالی کهدر پروتکل arc-mac انتخاب رله به شکلی متفاوت و موثر توسط خود رله ها و به صورت توزیع شده انجام می پذیرد. کارآیی پروتکل پیشنهادی از لحاظ میزان قابلیت اطمینان، تعداد بسته-های دریافتی در واحد زمان، میانگین تأخیر دریافت یک بسته در ایستگاه های ثابت، متحرک و با قابلیت تحرک مختلف، بررسی شده است. جهت استفاده از حداکثر ظرفیت کانال و ارسال سریع بسته ها، از تطبیق نرخ استفاده شده است. همچنین برای کاهش محاسبات و جلوگیری از شرکت رله های نامطلوب در رقابت برای انتخاب بهترین رله، یک آستانه نرخ ارسال در گره منبع در نظر گرفته شده است. پروتکل پیشنهادی منطبق بر استاندارد ieee 802.11 می باشد که در آن از دست تکانی چهار طرفه برای ارسال داده ها و تعیین مود ارتباطی مشارکتی یا مستقیم جهت ارسال اطلاعات استفاده شده است. در این پروتکل لزومی به وجود جدول انتخاب رله در منبع یا مقصد و به روز رسانی مداوم با شنود بسته های ارسالی و دریافتی در کانال توسط گره های همسایه، وجود ندارد. با در نظر گرفتن کانال هایی با محوشدگی متفاوت در این پروتکل، نتایج شبیه سازی بهبود قابل قبولی را در پارامتر های تأخیر، throughput و تعداد بسته های دریافتی، در مقایسه با سایر پروتکل های متعارف نشان می دهد.

چکیده رشد سریع چند رسانه ای دیجیتالی و فناوریهای اینترنت یکی از زمینههای بزرگ تحقیقات امروزی است که در این راستا مشکلاتی از قبیل حق انتشار محصولات دیجیتالی به وجود آمده است و سالانه باعث از دست رفتن میلیاردها دلار برای تولیدکنندگان میشود. برای حل این مشکل، یکی از شیوههای ارایه شده مبحث نهاننگاری است که عاملی برای جلوگیری و پیگیری حق انتشار غیر قانونی محصولات دیجیتالی است. تحقیقات و شیوه های زیادی برای نهان نگاری ارایه شده است. شیوه های رایج امروزی حوزه هایی از قبیل صوت و تصویر را در بر می گیرند و برای هرکدام یک روش جدا و یا اینکه برای هر دو یک روش ترکیبی ارایه می دهند. طیف گسترده روشی مخابراتی است که در اواسط دهه 80 میلادی ارتش امریکا آن را غیر نظامی اعلام کرد و در نتیجه کاربردهای تجاری نیز پیدا کرد. این روش توان سیگنال ارسالی را در یک طیف فرکانسی پخش می نماید و در برابر تداخل و همچنین نویزپذیری پایداری بالایی دارد. طیف گسترده مخابراتی به دو روش دنباله مستقیم و پرش فرکانسی استفاده می شود. هدف اصلی این تحقیق، ارایه روشی برای ترکیب نهان نگاری با طیف گسترده می باشد. کدهای نهان نگاری به وسیله طیف گسترده در اطلاعات اصلی اولیه پخش می شود به نحوی که هر کد چندین تکرار از خود را درجاهای متفاوتی از اطلاعات اولیه قرار می دهد. بنابراین خروجی حاصل از نهان نگاری ترکیبی، در برابر نویز مقاومت بیشتری نشان می دهد و تخریب کمتری خواهد داشت. در این تحقیق، چگونگی این ترکیب، نحوه ی بکارگیری و کاربرد آن بیان خواهد شد.

با افزایش اسناد الکترونیکی و رشد سریع شبکه جهانی وب از یک ‏طرف و اهمیت در دسترس بودن اسناد از سویی دیگر، نیاز به دسته‏بندی اسناد وجود دارد. کار دسته‏بندی اسناد به منظور سازماندهی داده‏ها و دانش و همچنین توسعه تشخیص و تفکیک اسناد متنی صورت می‏گیرد. برای دسته‏بندی اسناد به گروه‏های مشخص شده باید از یک معیار سنجش شباهت یا فاصله بین اسناد استفاده شود. در این پایان‏نامه ابتدا تحقیق و مطالعه‏ای روی مراحل دسته‏بندی انجام شد. مهمترین مراحل مورد نیاز دسته‏بندی، جداسازی کلمه‏ها، محاسبه tf-idf، انتخاب اسناد اولیه دسته‏ها، انتخاب معیار ارزیابی شباهت بین اسناد و در نهایت دسته‏بندی است. سپس بر روی آزمایش و ارزیابی معیارهای ارزیابی شباهت یا فاصله مورد استفاده در کار دسته‏بندی اسناد تمرکز شد. پر کاربردترین معیارهای شباهت‏یاب در مسئله دسته‏بندی اسناد متنی، فاصله اقلیدسی، شباهت کسینوسی، ضریب جاکارد، ضریب همبستگی پیرسون و میانگین واگرایی کول‏بک-لیبلر هستند. در این پایان‏نامه برای انجام آزمایش‏ها از مجموعه آموزشی همشهری به عنوان پایگاه داده استفاده شده است. این مجموعه دارای 12 دسته است که تعداد اسناد موجود در هر دسته از 3758 تا 30924 سند متغیر است. برای ارزیابی دقت دسته‏بندی از معیارهای ارزیابی خلوص و آنتروپی استفاده می‏شود. در آزمایش‏های انجام شده به بررسی تأثیر تعداد اسناد و دسته‏ها در دقت دسته‏بندی پرداخته شد. پس از انجام این آزمایش‏ها مشخص شد که افزایش تعداد اسناد و دسته‏ها بر روی دقت دسته‏بندی به ترتیب تأثیر مثبت و منفی دارد. سپس آزمایش‏هایی برای ارزیابی و مقایسه معیارهای شباهت‏یاب صورت گرفت. در طی این آزمایش‏ها مشخص شد که معیارهای همبستگی پیرسون و واگرایی کول‏بک-لیبلر به ترتیب بهترین و بدترین معیار هستند. پس از مشخص شدن دو معیار شباهت‏یاب برتر همبستگی پیرسون و جاکارد، دو معیار جدید با ترکیب این دو معیار، با ضرایب مختلف ارائه شد اما باعث افزایش دقت دسته‏بندی نسبت به معیار همبستگی پیرسون نشدند. سپس دو معیار جدید دیگر هر کدام با تغییر معیارهای همبستگی پیرسون و جاکارد پیشنهاد شدند. دقت دسته‏بندی با استفاده از معیار تغییریافته جاکارد دارای کارآیی کافی نبود. اما دقت دسته‏بندی با استفاده از معیار تغییریافته پیرسون افزایش یافت.

در این پایان نامه استخراج سیگنال hrv مورد بررسی قرار گرفت و روشی که بیشترین دقت را در بین الگوریتم ها داشته است پیشنهاد شد. در ادامه به بررسی تشنج در نوزادان یک الی 28 روزه پرداختیم. علت اصلی تشنج، صدمات درون مغزی مادر زادی و عفونت سیستم عصبی مرکزی می باشد که اگر این عارضه در نوزادان بطور جدی بررسی نشود، نوزاد دچار صرع و فلج مغزی خواهد شد. در نوزادان یک الی 28 روزه به علت عدم تکامل سیستم عصبی این عارضه بدون علائم ظاهری می باشد. در روش پیشنهادی مبتنی بر سیگنال قلب، تغییرات ضربان قلب و طی آن سیگنال hrv را برای استخراج ویژگی از سیگنال قلب استخراج کردیم. برای استخراج پیک از سیگنال قلب از الگوریتم پیشنهادی استفاده کردیم که دقت بالاتری نسبت به دیگر الگوریتم ها دارد. سپس به استخراج ویژگی های خطی و غیر خطی از سیگنال hrv پرداختیم. ویژگی-های خطی عبارتند از ویژگی های زمانی، ویژگی های فرکانسی و ویژگی های زمان-فرکانسی. ویژگی های غیر خطی عبارتند از معیار پوین کیر و تحلیل نوسانات دترند شده. ویژگی های زمانی که استخراج شده است مبتنی بر میانگین و انحراف معیار سیگنال hrv است که بعلت اختلالات تنفسی در زمان تشنج از این ویژگی استفاده کرده ایم. با استفاده از چگالی طیف توان به تحلیل فرکانسی پرداختیم. همچنین از تبدیل ویگنرویل برای استخراج ویژگی های زمان فرکانس استفاده کردیم. بعلاوه از کیومولانت های ضرایب ویولت نیز به عنوان ویژگی استفاده شده است که در انتها از کاهش ویژگی بروش الگوریتم انتخابی ترتیبی مستقیم و الگوریتم نزدیکترین همسایه برای طبقه بندی استفاده شده است. دقت الگوریتم پیشنهادی 57/88 % است که نسبت به روش های قبلی دقت بالاتری دارد، علاوه بر اینکه نسبت به روش مالارویلی پیچیدگی کمتری دارد.

امروزه در سیستم های مخابراتی، طرح تبدیل مستقیم به خاطر هزینه پایین ساخت، پایین بودن توان مصرفی، کوچکی و قابلیت ساخت در تراشه های ارزان قیمت، به جای طرح سوپرهیتروداین در فرستنده و گیرنده ها استفاده می شود. عیب این طرح جدید، تشدید مساله عدم توازن مولفه های درفاز و برفاز (iq)، به خصوص در سیستم های چندحاملی مالتی پلکسینگ تقسیم فرکانسی متعامد (ofdm) است. تخمین و جبران این عدم توازن به اندازه تخمین و جبران اثر کانال حایز اهمیت است، چون بدون تخمین این خرابی، امکان ارسال نرخ داده بالا با خطای بیتی قابل قبول که با سیستم چندحاملی ارسال می شود، مقدور نیست. روش های زیادی برای تخمین عدم توازن iq تاکنون ارایه شده است. از این روش ها، روش های مبتنی بر فیلترهای تطبیقی به خاطر انعطاف پذیر بودن و قابلیت تخمین و جبران توام چندین خرابی از جمله عدم توازن iq، مورد توجه این رساله قرار گرفته است. به کارگیری این روش ها با همه مزایای آن، پیچیدگی محاسباتی بالایی دارد. به خصوص این پیچیدگی در شرایط بد کانال و پیشوند چرخشی (cp) کوتاه و به کارگیری ساختار متعادل سازی برای هر تُن (pteq)، تا ده ها برابر افزایش می یابد. در این رساله روش های مختلفی بنا به شرایط و ساختارهای استفاده شده برای تخمین اثرات عدم توازن iq، اثر کانال و اثر آفست فرکانسی حامل، استفاده شده است. دو روش اصلی استفاده شده انتخاب گر ضرایب بهینه و روش انتخاب گر داده برای به روزرسانی می باشند. در روش انتخاب گر ضرایب بهینه، آن دسته از ضرایب در تکرار مورد نظر انتخاب خواهند شد که بیشترین تاثیرگذاری را در کاهش خطا داشته باشد. همچنین در روش انتخاب گر داده، تکراری که باید به روزرسانی در آن صورت گیرد، مشخص خواهد شد. به کارگیری این روش ها حتی در بهترین حالت ، عمل کرد سیستم را تا حدی می توانند کاهش دهند. برای جبران این اثرات منفی از تبدیل ویولت و ضریب گام متغیر وابسته به نویز استفاده شده است. الگوریتم های پیشنهادی به گونه ای طراحی شده است که ضمن کاهش قابل ملاحظه محاسبات سیستم، عمل کرد سیستم از لحاظ نرخ خطای بیت بهبود یابد.

رشد روزافزون فن آوری ارتباطات و اطلاعات، نیاز به برقراری ارتباطات چند رسانه ای صوت، داده و ویدئو را برای کاربردهای مختلفی ازقبیل: جراحی از راه دور، اینترنت پرسرعت، آموزش مجازی، و غیره ضروری کرده است. انواع مختلف کانال های مخابراتی مانند خط تلفن، کابل نوری، ماهواره، مخابرات بی سیم و غیره برای انتقال چنین اطلاعاتی وجود دارند که هرکدام ویژگی های خاص خود را داشته و از هزینه های نصب و نگهداری نسبتاً بالایی برخوردارند. در این راستا خطوط انتقال برق به عنوان کانال انتقال انرژی که همیشه و در همه جا به صورت آماده وجود دارد، قابلیت انتقال داده های مخابراتی را نیز دارا می باشند. به عبارت دیگر، میتوان علاوه بر انتقال انرژی برق، داده های مخابراتی را هم از طریق این خطوط آماده بدون سیم کشی جدید و بدون هزینه ی نصب و نگهداری به نقاط مختلف ارسال کرد. مزیت خطوط انتقال برق به عنوان رسانه ی انتقال اطلاعات، عدم نیاز به نصب تجهیزات مخابراتی بوده و از نظر اقتصادی محیط خیلی مناسبی برای برقراری ارتباطات می باشد. هدف رساله ی حاضر، نحوه ی استفاده ی باند گسترده از این بستر آماده برای تبادل اطلاعات چند رسانه ای می باشد. چالش های موجود در این زمینه، مدل سازی کانال از نظر مخابراتی و غلبه بر محدودیت ها و عوامل مخرب مانند نویز ضربه ای ناشی از سوئیچینگ ادوات متصل به شبکه ی برق و تغییر مشخصات کانال می باشد. در رساله ی حاضر بعد از مدل سازی مناسب کانال در محدوده ی فرکانسی mhz30-2، نویزهای مختلف موجود در شبکه ی برق خانگی 220 ولت بررسی و یک مدل مناسب با پارامترهای قابل تنظیم و منطبق با مشخصات شبکه برای آن ارائه می شود. نتایج به دست آمده از مدل سازی کانال و نویز نشان می دهد که مدل تعریف شده با مدل واقعی بخصوص مدل حاصل از پایگاه داده ی دانشگاه مالاگای کشور اسپانیا مطابقت بیش تری دارد. مهم ترین بخش این رساله، پیشنهاد الگوریتم بهینه و مقاوم در مقابل اثرات نویز ضربه ای برای تخمین کانال انتقال برق جهت ارسال داده ها می باشد که در آن یک هسته ی جدید منطبق با پاسخ ضربه ی کانال با هایپرپارامترهای بهینه شده و با استفاده از ماشین بردار رابط معرفی می شود. برای غلبه بر محوشدگی فرکانس گزین کانال نیز مالتی پلکس تقسیم فرکانسی متعامد با پیشوند چرخه ای به عنوان مدولاسیون چندحاملی مناسب استفاده می شود. برای بالا بردن ظرفیت کانال انتقال برق و آشکارسازی هر چه دقیق تر داده های ارسالی، کدینگ کانولوشن به همراه الگوریتم ویتربی با دو تصمیم گیری سخت و نرم به روش پیشنهادی تخمین کانال اعمال می شود. نتایج حاصله در این قسمت بهبود خیلی بالاتر روش پیشنهادی رساله را نسبت به سایر روش های اخیر نشان می دهد. الگوریتم پیشنهادی بعدی، تخمین نسبت سیگنال به نویز می باشد که در آن از یک روش بازگشتی به صورت تطبیقی مبتنی بر معیار حداقل متوسط مجذور استفاده می شود. نتایج به دست آمده بهبود روش پیشنهادی را در مقایسه با یکی از روش های متداول تخمین سیگنال به نویز مبتنی بر گشتاور نشان می دهد. پس از تخمین مناسب سیگنال به نویز، الگوریتم پیشنهادی بعدی مربوط به مدیریت دینامیکی زیرحامل های مالتی پلکس تقسیم فرکانسی متعامد برای بالابردن کارآیی سیستم ارسال اطلاعات برروی خطوط انتقال برق می باشد. در این راستا، با استفاده از تخمین سیگنال به نویزهای محلی در فریم جاری و براساس شرایط لحظه ای کانال، مرتبه و نوع مدولاسیون زیرحامل ها در فریم بعدی به صورت تطبیقی تغییر داده می شود. به این ترتیب که به ازاء آستانه های مختلف تعریف شده برای سیگنال به نویزهای محلیِ تخمینی و براساس جدول، وضعیت مدولاسیون برای زیرحامل بعدی با تخصیص مرتبه های مختلف به سیگنال به نویزهای متناظر تغییر می کند. نتایج حاصل از مدولاسیون تطبیقی، افزایش قابل ملاحظه ی کارآیی سیستم را در مقایسه با مدولاسیون و کدینگِ ثابت نشان می دهد.

سیستم های طیف گسترده(spread spectrum) امروزه به طور وسیعی مورد استفاده قرار می گیرند. این سیستم ها ابتدا توسط ارتش آمریکا و در طی جنگ جهانی دوم مورد استفاده قرار گرفت. در سیستم های طیف گسترده دنباله خطی (direct sequence spread spectrum) سیگنال داده در یک دنباله شبه نویز ضرب می شود تا پهنای باند افزایش یابد. در گیرنده نیز سیگنال دریافتی پس از دمدولاسیون در یک دنباله شبه نویز همانند دنباله موجود در فرستنده ضرب می شود تا سیگنال مورد نظر استخراج شود. در این پروژه هدف طراحی مدارت گیرنده و مدارات مناسب برای سنکرون کردن دنباله های شبه نویز فرستنده و گیرنده می باشد. به این منظور از تکنیک های پردازش سیگنال همانند retiming، pipelining و loop unrolling استفاده خواهد شد.

سیستم صوتی زیر آب فقط می تواند از باند محدودی از طیف فرکانسی استفاده کند و با توجه به فرکانس امواج، یک سیستم پهن باند است. همچنین بر اثر پدیده های انعکاس، شکست و انکسار، سیستم صوتی زیر آب یک سیستم چندمسیره بوده و محوشدگی فرکانس گزین دارد. پاسخ ضربه ی کانال صوتی زیر آب تُنُک بوده و متغیر با زمان است. با توجه به تُنُک بودن پاسخ ضربه ی کانال، برای تخمین آن می توان از روش سنجش فشرده استفاده کرد. وقتی سیگنالی ذاتاَ تُنُک یا در یک پایه ی مناسب تُنُک باشد، می توان آن را با نمونه های بسیار کمتری بازیابی کرد. این مزیت روش سنجش فشرده در بحث تخمین کانال بسیار مفید است. زیرا برای تخمین کانال، فرستنده یک سری اطلاعات مشخص که همان پایلوت ها هستند را برای گیرنده ارسال می کند و گیرنده با توجه به این نمونه ها می تواند کانال را تخمین بزند. هر چقدر تعداد این پایلوت ها کمتر باشد بهره وری طیفی و همچنین نرخ ارسال داده ها بیشتر می شود، چرا که پایلوت ها فضای کمتری را اِشغال می کنند.

در این پایان نامه، روش های جدید طراحی ماسک مبتنی بر ساختار شنیداری به منظور استفاده در سیستم های تصدیق گوینده در شرایط واقعی آکوستیکی پیشنهاد می شوند. برای نیل به این هدف، ابتدا، ماسک های انتخاب کانال ایده ال (ics)، شامل ics-ds، ics-er و ics-r، مبتنی بر ویژگی های gf، mf، rasta و pn طراحی شده و در سیستم تصدیق گوینده مورد استفاده قرار می گیرند. از آنجا که عملکرد سیستم تصدیق گوینده مبتنی بر mf-ics در مقایسه با سیستم سنتی مبتنی بر mfcc ضعیف تر است، راهکار جدیدی بصورت استفاده از ویژگی mfcc-ics بجای mf-ics، به منظور بهبود عملکرد سیستم تصدیق گوینده پیشنهاد می شود. در مرحله بعد، ماسک ایده ال جدیدی بنام flse پیشنهاد می شود که سیگنال نویز را بهمراهی اثرات پژواک گفتار، بصورت یک عامل جمع شونده، از سیگنال تمیز جدا می کند.

برای آنکه سمبل های ارسال شده به درستی در گیرنده آشکار شود، نیاز به شناخت کانال داریم، لذا شناخت و تخمین کانال در طراحی سیستم های mimo-ofdm نقش مهمی دارد. روشی که در این پژوهش برای تخمین کانال‏ های mimo-ofdm معرفی شده است تکنیک موسوم به rvm است. rvm یک تکنیک یادگیری ماشین است که از استنتاج بیزین برای دستیابی به راه حل های با حجم محاسباتی کم برای مسائل رگرسیون و دسته بندی استفاده می کند. در این روش یک مجموعه داده به نام مجموعه آموزشی و یک مجموعه ی دیگر به نام مجموعه هدف داربم که در نهایت به دنبال ایجاد مدلی هستیم که وابستگی هدف به ورودی را نشان دهد.

اتلاف طیف با ارزش فرکانسی، ناشی از سیاست تخصیص ثابت فرکانس به کاربری های مختلف، روش های جدیدی برای استفاده از فضاهای خالی طیف مجوزدار، برانگیخته است. برای استفاده کاربران بیشتری از طیف فرکانسی، در مواقعی که کاربران مجاز از آن استفاده نمی کنند، کاربران دیگری می توانند به آن طیف دسترسی داشته باشند، که به اصطلاح، کاربران ثانویه نام دارند. شبکه های رادیو شناختگر با بهره بردن از تجهیزاتی همچون رادیو نرم افزاری می توانند فضای خالی طیف را شناسایی و به طور مداوم فرکانس کاری خود را تغییر دهند. پروتکل زیر لایه دسترسی به رسانه هر شبکه، قسمت اصلی برای عملکرد آن است که دسترسی چندین کاربر به رسانه را ممکن می سازد. پروتکل زیر لایه mac شبکه های بی سیم رایج مسئول پاسخگویی به بسیاری از موارد و مشکلات شبکه های بی سیم از جمله: نحوه تشکیل شبکه و ملحق شدن ایستگاه ها، تصادم بین کاربران، همزمان شدن کاربران و مسأله پایانه پنهان در شبکه و... است. پروتکل های پیشین، تنها قابل اجرا در محیط های تک کاناله با فرکانس های مشخص هستند و برای شبکه های رادیو شناختگر با توجه به ویژگی های تعریف شده و ذات چند کاناله بودن رسانه، نیاز به پروتکل های جدید حس می شود. پروتکل های فراوانی در این زمینه معرفی شده اند و هرکدام روی نیازهای خاصی از شبکه رادیو شناختگر، تمرکز داشته اند. پیچیدگی بالا، عدم تضمین ملاقات گره ها روی یک کانال مشترک و نیز آسیب پذیری در برابر حمله های شبکه ای از جمله ضعف های پروتکل های پیشین است. در این پژوهش پروتکل mac جدیدی برای شبکه رادیو شناختگر ارائه شده است که مسأله پایانه پنهان چندکاناله را حل کرده و ملاقات گره ها را روی یک کانال کنترلی مشترک، با حفظ پیچیدگی پایین، تضمین می کند.

در این پایان نامه سعی بر این است که طرحی جامع برای ارسال در کانال صوتی زیرآبی، پیشنهاد شود که در آن بتوان از مزایای چند روش موثر بر کاهش خطا و افزایش اطمینان پذیری، به صورت توام بهره برد تا عملکرد سیستم ارتباطی را بهبود یابد. بنابراین در طرح پیشنهادی ابتدا از تبدیل متعامد هادامارد برای ایجاد تعامد دو به دوی سمبل های تولیدی در مدولاتور استفاده می گردد. سپس از مزیت های سیستم تسهیم تقسیم فرکانسی متعامد (ofdm) در مقابله با اثرات فرکانس گزینی کانال صوتی زیرآبی سود برده شده است. طرح دایورسیتی ارسال الموتی به عنوان ساده و کاراترین روش ایجاد دایورسیتی نیز باعث کاهش چشمگیر اثر چندمسیری کانال می شود، بنابراین بلوک های خروجی ofdm همانند سمبل ورودی برای طرح الموتی پایه، مورداستفاده قرار گرفته اند. تولید داده های ارسالی توسط هر آنتن در هر بازه زمانی توسط کد کننده الموتی خاصی که در طرح پیشنهادی تعریف شده است، صورت پذیرفته است. کانال صوتی زیرآبی نیز به صورت فرکانس گزین زمان گزین تعریف شده است. در گیرنده نیز طرح ترکیب الموتی، با فرض اطلاع کامل از کانال اجرا و به داده های اصلی منتج می شود. در پایان نیز به کمک شبیه سازی بهبود عملکرد کانال در طرح پیشنهادی را در مقایسه با طرح ofdm پایه و ofdm الموتی نشان داده خواهد شد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.