بررسی یکسان سازها در محیط زیر آب

مخابرات در زیر آب در سالهای اخیر به دلیل کاربردهایی از جمله کنترل از راه دور در صنایع نفت، نمایش آلودگی در سیستم های محیطی و پیش بینی سونامی نقشی بسزا در کاربردهای نظامی و تجاری یافته است. نیاز به آنتن های بزرگ در گیرنده و فرستنده و توان بالا برای ارسال امواج رادیویی با فرکانس پایین در زیر آب، از یک سو و آسیب پذیری موج نوری به جهت تفرق، از سوی دیگر، منجر به بکارگیری موج صوتی در ارتباطات زیر آب شده است. وجود مشخصه هایی از قبیل پهنای باند محدود، پدیده چندمسیری به دلیل تفرق و بازتاب ناشی از برخورد امواج با سطح و کف آب و اثر داپلر مخابرات زیر آب را با محدودیت ها و دشواری هایی روبرو کرده است. به منظور غلبه بر اثرات مخرب ناشی از محدودیت های کانال بر روی سیگنال ارسالی، استفاده از روش های یکسان ساز تطبیقی را می توان یکی از بهترین راه حل های پیشنهادی دانست. در این یکسان سازها که توانائی تعقیب تغییرات کانال را دارند؛ بکارگیری الگوریتم های تطبیقی با سرعت همگرایی بالا و پیچیدگی محاسباتی کم، ضرورت می یابد. در میان این الگوریتم ها، الگوریتم حداقل میانگین مربعات با کمترین پیچیدگی محاسباتی و الگوریتم مربعات بازگشتی با بیشترین میزان پیچیدگی و بیشترین سرعت همگرایی در کانال مخابراتی زیر آب به کار گرفته شده اند. در این پایاننامه به قصد استفاده از الگوریتم های تطبیقی با پیچیدگی محاسباتی کمتر نسبت به الگوریتم rls و دستیابی به عملکرد قابل قبول در مقایسه با الگوریتم های lms و rls، بکارگیری الگوریتم های تطبیقی تصویر هم نسبی ، تصویر هم نسبی با سایز گام متغیر ، تصویر هم نسبی با انتخاب دنباله ورودی ، تصویر هم نسبی با اصلاح جزئی ضرایب ، حداقل میانگین مربعات نرمالیزه شده با اصلاح جزئی ضرایب ، تصویر هم نسبی با اصلاح جزئی ضرایب و انتخاب دنباله ورودی، الگوریتم حداقل میانگین مربعات نرمالیزه شده عضویت مجموعه و تصویر هم نسبی عضویت مجموعه در کانال مخابراتی زیر آب پیشنهاد شده است و همچنین با توجه به مدل سازی دقیقتر نویز با تابع مشخصات s?s در کانال زیر آب، انواع دیگری از الگوریتم ها، مانند الگوریتم حداقل میانگین مرتبه چهارم نیز برای این کانال مورد بررسی قرار گرفته است. در همین راستا یک الگوریتم تصویر هم نسبی جدید و همینطور یک الگوریتم حداقل میانگین مرتبه چهارم نرمالیزه شده جدید ارائه شده که دارای کارایی بهتری نسبت به روش های موجود می باشند. برای بررسی کارایی روش های پیشنهادی در ابتدا با استفاده از داده های میدانی جمع آوری شده از آب های خلیج فارس به شبیه سازی یک کانال مخابراتی واقعی زیر آب پرداخته و سپس نحوه عملکرد یکسان سازهای خطی و غیرخطی با استفاده از الگوریتم های ذکر شده با شبیه سازی و رسم نمودارهای نرخ خطای سمبل ، دیاگرام پراکندگی و منحنی یادگیری مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است.