نامساوی های ساده ریاضی در تئوری اطلاعات کانال های نوری فضای آزاد

سامانه های مخابراتی نوری بی سیم، توانایی بالقوه ای برای ارتباط مخابراتی امن با نرخ بالا دارند. برای طراحی مطمئن ارتباط مخابراتی با کارکرد خوب، لازم است مشخصات آن را از دیدگاه تئوری اطلاعاتی بررسی کنیم. در کانال های مخابراتی امکان ارسال اطلاعات با محدودیتهایی همراه است. هنگام تعیین ظرفیت کانال، باید محدودیتهای سیگنال ورودی در نظر گرفته شود. این پایان نامه با بهره گیری از نامساوی های ساده ریاضی، روش ساده ای را برای یافتن کران بالا و پایین برای ظرفیت کانال نوری فضای آزاد با محدودیت توان متوسط و توان پیک پیشنهاد می کند. در این پایان نامه پنج نامساوی ریاضی پیشنهاد شده است که برای یافتن کران سودمند هستند. نخست برای حالت همدوس، دو کران بالا و یک کران پایین برای ظرفیت کانال نوری فضای آزاد با نویز گوسی مستقل از ورودی به دست آمده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که کران بالا و پایین یافت شده به ترتیب در سیگنال به نویز های پایین و بالا کارکرد خوبی دارند. سپس کانال با نویز گوسی وابسته به ورودی را بررسی کردیم و با نامساوی ساده ریاضی دیگری، کران بالایی برای ظرفیت کانال یافتیم. در پایان، کانال با نویز نمایی جمع شونده در دوحالت نویز مستقل از ورودی و نویز وابسته به ورودی با محدودیت توان متوسط و توان پیک آنالیز شده است. در حالت نویز وابسته به ورودی با بهره گیری از دو نامساوی ساده ریاضی دیگر کران بالا و پایین برای ظرفیت کانال به-دست آوردیم. با تحلیل ریاضی ثابت می شود که کران های یافت شده در سیگنال به نویزهای پایین کارکرد بهتری دارند.