تخمین تطبیقی توزیع شده در شبکه های سنسوری بی سیم با توپولوژی متغیر با زمان و در نظر گرفتن شرایط کانال

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.