سیستم طیف فراگسترده مبتنی بر ارسال پالس مبنا (uwb-tr) با چالش هایی از قبیل نرخ ارسال پایین، کارایی انرژی اندک و حضور نویز به صورت حاصلضرب روبرو است. در این رساله برای رفع مشکلات بالا سیستم tr وزن دار با عنوان weighted transmitted reference (wtr) پیشنهاد می گردد که داده ها را به صورت بلوکی ارسال می کند. سیستم wtr با ارسال تنها یک پالس مبنا به ازای تعداد زیادی پالس داده در هر بلوک سربار ناشی از پالس مبنا را نیز کاهش داده و بدین وسیله به نرخ و کارایی به مراتب بالاتری دست می یابد. در این سیستم با اختصاص نسبت بیشتری از توان بلوک به پالس مبنا چالش اصلی سیستم tr که حضور نویز به صورت حاصلضرب است، به شدت کاهش یافته و db3 بهبود در کارایی انرژی حاصل می گردد. علاوه بر این، سیستم wtr با قرار دادن زمان محافظ میان پالس مبنا و اولین و آخرین پالس داده، تداخل های میان پالسی (ipi)، میان سمبلی (isi) و میان بلوکی (ibi) را کاهش می دهد. در این رساله، مقدار بهینه ضریب وزن مربوط به پالس های داده که نسبت توان اختصاص یافته به پالس مبنا را کنترل می کند محاسبه می شود. همچنین کارایی سیستم wtr با کارایی سیستم های tr متداول (ctr)، tr تفاضلی (dtr) و گیرنده rake کامل با معیار ترکیب نسبت بیشینه (mrc) در کانال محوشدگی چندمسیره و در حضور نویز، ipi، isi، ibi و تداخل میان مسیری (ipai) مقایسه شده و فرم بسته احتمال خطای بیت آنها استخراج می شود. به علاوه، حساسیت سیستم های مذکور نسبت به تغییرات بازه انتگرال گیری بررسی شده و نشان داده می شود که سیستم wtr از این نظر نیز نسبت به سیستم های tr‍c و dtr بسیار خوب عمل می کند. در این رساله، یک روش دسترسی چندگانه نیز برای سیستم wtr ارائه می شود و کارایی آن در دو حالت همزمان و ناهمزمان بررسی می گردد. در نهایت به منظور افزایش کارایی سیستم wtr، چند ساختار جدید برای گیرنده آن ارائه می گردد. همزمان سازی آسان، مقاومت بیشتر در مقابل خطای همزمان سازی، کارایی انرژی بسیار خوب، پشتیبانی از نرخ ارسال زیاد، عدم وابستگی مقادیر بهینه ضریب وزن و بازه انتگرال گیری به میزان snr و همچنین حساسیت اندک نسبت به تغییرات دو پارامتر فوق حول مقدار بهینه شان از مهم ترین مزیت های سیستم wtr به شمار می رود.

در سیستم های طیف گسترده دنباله مستقیم (ds/cdma )، کاربران بطور همزمان از طیف فرکانسی یکسان برای ارسال سیگنال های خود استفاده می نمایند. در این روش به کاربران مختلف کدهای متمایزی اختصاص داده می شود. در کانال های چند مسیره، سیگنال دریافتی در گیرنده حاصل ترکیب نسخه های تاخیر یافته ی سیگنال اصلی است که منجر به تداخل بین سمبلی ( isi) می شود. مسئله ی آشکارسازی بهینه برای مقابله با تداخل دسترسی چندگانه ( mai) و بین سمبلی در این سیستم ها، یک مسئله ی np-hard است که پیچیدگی محاسباتی بالایی دارد که بطور نمایی با تعداد کاربران افزایش می یابد. بنابراین تلاشها در جهت توسعه ی آشکارسازهای زیر بهینه با پیچیدگی کمتر می باشد. در این پایان نامه، ابتدا کارایی آشکارسازهای سنتی و ناهمبسته ساز در سیستم های ds/cdma در کانال awgn بررسی می شوند سپس با استفاده از الگوریتم pso دودویی یک آشکارساز زیر بهینه ارائه شده که از آشکارساز سنتی یا ناهمبسته ساز بعنوان مقداردهی اولیه ی این آشکارساز استفاده می گردد. در ادامه از الگوریتم pso در حالت پیوسته استفاده می شود که منجر به کاهش تعداد محاسبات می شود. همچنین با ترکیب آشکارسازی چند کاربره و الگوریتم hs یک آشکارساز زیر بهینه ی دیگر معرفی می گردد. نتایج شبیه سازی حاکی از آن است که آشکارسازی چندکاربره با الگوریتم های pso و hs نسبت به آشکارسازهای سنتی و ناهمبسته ساز کارایی بهتری دارند. سپس کارایی گیرنده rake در سیستم های ds/cdma در کانال های چند مسیره ی محوشونده بررسی می گردد و برای کاهش پیچیدگی محاسباتی از الگوریتم pso برای آشکارسازی چند کاربره در این کانال نیز استفاده می شود. در این حالت برای افزایش کارایی الگوریتم pso از آشکارساز rake بعنوان مقداردهی اولیه ی الگوریتم استفاده شده و ضرایب شتاب در این الگوریتم بصورت متغیر با زمان تعریف می گردد. نتایج شبیه سازی نشان دهنده ی کارایی بهتر این آشکارساز در مقایسه با آشکارساز rake می باشد. علاوه بر این استفاده از این الگوریتم ها در آشکارسازی چندکاربره پیچیدگی محاسباتی را از حالت نمایی به خطی کاهش می دهد.

کدهای فضا-زمان بلوکی متعامد، حداکثر مرتبه چندگانگی و امکان کدگشایی مجزای سمبل ها را برای گیرنده فراهم می کنند. ولی برای فضای سیگنال مختلط، تنها کد متعامدی که به نرخ ارسال واحد دست می یابد، مربوط به سیستم های با دو آنتن فرستنده استفاده می باشد. کدهای بلوکی فضا-زمان پخشی خطی، حالت تعمیم یافته ی کدهای فضا-زمان بلوکی متعامد و کدهای فضا-زمان شبه متعامد هستند. این دسته از کدها، بدون داشتن شرط تعامد، به نرخ ارسال و مرتبه چندگانگی بالا دست می یابند. در این پایان نامه، به تحلیل و طراحی این دسته از کدها در کانال های miso و mimo با همبستگی محوشدگی رایلی می پردازیم. در ابتدا رابطه دقیقی برای ظرفیت قابل دستیابی توسط این کدها بدست می آوریم. سپس، رابطه بسته ای با دقت بالا برای احتمال خطای بیت این دسته از کدها، وقتی از مدولاسیون های mpsk و mqam و آشکارسازی ml در گیرنده استفاده می شود، ارائه می دهیم. در نهایت، یک روش جامع و کلی برای طراحی کدهای فضا-زمان پخشی خطی برای هر تعداد آنتن فرستنده و هر تعداد بازه زمانی در کانال با همبستگی محوشدگی پیشنهاد می دهیم. سپس بعنوان مثال، برای برخی تعداد آنتن فرستنده با ماتریس های همبستگی متفاوت کانال، با استفاده از روش پیشنهادی کدهای مناسب طراحی می کنیم. نتایج شبیه سازی حاکی از آن است که کدهای طراحی شده هم از لحاظ احتمال خطای بیت و هم از لحاظ ظرفیت در محدوده snrهای کاربردی در مقایسه با سایر کدها کارایی بهتری دارند. همچنین نشان داده می شود، زمانیکه با هدف کاهش پیچیدگی گیرنده از آشکارسازی مجزای سمبل ها استفاده شود، کدهای طراحی شده همچنان کارایی خوبی دارند. بعنوان مثال، در حالتیکه فاصله بین آنتن های فرستنده برابر با طول موج سیگنال حامل است، کد طراحی شده برای چهار آنتن از کد مرجع در ber=10-3 به اندازه یک دسی بل و از کد متعامد به اندازه 0.5 دسی بل سیگنال به نویز کمتری نیاز دارد. همچنین این کد، برای دستیابی به نرخ 3bit/shz از کد مرجع دو دسی بل و از کد متعامد چهار دسی بل توان کمتری می خواهد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.