در بسیاری از کاربرد های مخابراتی بخصوص سیستم های پر سرعت مخابرات بی سیم با کانال چند مسیره ای روبرو هستیم که از تعداد کمی مولفه ی غالب تشکیل شده که ممکن است در مقایسه با سیگنال اصلی دارای تاخیر زمانی بالایی باشند. چنین کانال هایی را اصطلاحاً کانال تنک می نامند. اگر سیگنال حامل اطلاعات با نرخ سمبل بالا از طریق چنین کانالی ارسال شود آنگاه با تداخل بین سمبلی روبرو خواهیم بود که گستره ای از چند ده تا چند صد سمبل را شامل می شود و می تواند موجب تخریب شدید عملکرد کلی سیستم شود. لذا نیازمند همسان سازی بهینه هستیم تا بر تداخل غبله کرده و شناسایی قابل اتکایی انجام شود. در چنین حالتی استفاده از همسان ساز های متداول به دلیل تعداد بالای تپ های مورد نیاز و پیچیدگی محاسبات امکان پذیر نیست. از همین رو تلاش های بسیاری شده تا با بهره بردن از ویژگی تنک بودن کانال همسان سازهایی با پیچیدگی کمتر و عملکرد بهتر طراحی شود. در این پایان نامه بررسی و شبیه سازی همسان ساز های کانال تنک مدنظر بوده است. برای رسیدن به این منظور ابتدا بررسی و تحلیلی بر روش های همسان سازی مرسوم و الگوریتم های وفقی بروز رسانی تپ های همسان ساز ارائه شده است. سپس در بخش دوم الگوریتم های خانواده گرادیان معرفی و بررسی شده و با اعمال ویژگی تنک بودن کانال به عنوان یک پیش دانسته به این الگوریتم ها الگوریتم تنک مبتنی بر lms معرفی و با شبیه سازی آن برای همسان سازی خطی در یک کانال تنک خصوصیات این الگوریتم بررسی و با الگوریتم های استاندارد مقایسه شده است. در بخش بعدی همسان ساز dfe به عنوان یکی از مناسب ترین همسان سازها برای کانال های چندمسیره تنک مورد نظر در این رساله، بررسی شده و الگوریتم dfe بهینه مناسب برای کانال های تنک معرفی شده است و با شبیه سازی این الگوریتم برای چندین کانال تنک نمونه کارایی آن بررسی و با همسان ساز dfe استاندارد مقایسه شده است.

پیشرفت سیستم مخابراتی فراپهن باند به دلیل ویژگی های منحصر به فردی که دارد به سرعت در حال افزایش است. از جمله پژوهش ها در این راستا بررسی این سیستم برای نرخ ارسال داده ی کم و مصرف توان پایین برای برد بلند است. برای دریافت سیگنال در این سیستم ها، در ابتدا غالبا گیرنده های همدوس مورد ارزیابی قرار گرفتند اما با توجه به پیچیدگی های فراوان برای ساخت و نیز تخمین پارامترها، مطالعات به سمت گیرنده های غیرهمدوس سوق پیدا کرد. اصولا گیرنده های غیرهمدوس به دلیل سادگی و نیز ارزان بودن مورد توجه می باشند. به همین منظور به بررسی آشکارسازهای انرژی پرداختیم اما در حالتی که نرخ ارسال داده کم است چنانچه نویز زیاد شود چون پالس های ارسالی باریک هستند عملکرد آشکارسازهای انرژی افت می کند و همین امر موجب شد که آشکارسازهای power-law را برگزینیم. بنابراین بر روی این نوع آشکارسازها متمرکز شده و عملکرد آن را تحلیل می کنیم. در این پایان نامه به صورت مبسوط به محاسبه ی دقیق احتمال خطای سیستم می پردازیم و در نهایت محاسبه تحلیلی برای احتمال خطای آشکارساز انرژی ارائه می دهیم. سپس توان های بالاتر را با شبیه سازی ارزیابی می کنیم که نتایج نشان می دهد توان بالاتر سبب بهبود عملکرد سیستم می گردد. مبحث مهم دیگر در بررسی این سیستم ها احتمال کشف است که به ارزیابی آن از طریق شبیه سازی می پردازیم و بهبود قابل ملاحظه ی گیرنده های power-law تأیید می گردد. از جمله مواردی که بسیار حائز اهمیت است انتخاب بازه ی انتگرال گیری بهینه می باشد که برای سیستم های فراپهن باند این بازه را مشخص کردیم و عملکرد سیستم را به ازای بازه های مختلف در دو حالت کانال indoor و outdoor مقایسه نمودیم. موضوع مهم دیگری که در این پایان نامه مورد بررسی قرار گرفت قابلیت دسترسی چندگانه است. از میان روش های دسترسی چندگانه تنها نامزد مطلوب که شرایط مناسب برای سیستم های فراپهن باند را داراست cdma می باشد. از میان روش های گسترش طیف هم پرش زمانی را انتخاب کردیم. سپس سیستم th-cdma را با استفاده از مدولاسیون bppm در دو حالت فیدینگ سریع و نیز فیدینگ آهسته مورد بررسی قرار دادیم و احتمال خطا را برای آن با استفاده از شبیه سازی ارزیابی کردیم. برای بررسی احتمال خطا با تغییر پارامترها و ثابت بودن بهره ی پردازش به ارزیابی عملکرد پرداختیم.

طراحی یک سیستم مخابراتی با احتمال شنود پایین ،(lpi) بالاخص در محیط های نظامی از اهمیت ویژه ای برخوردار است، که بدین منظور اغلب از سیستم های طیف گسترده ی دنباله مستقیم (dsss) استفاده می شود. در سال های اخیر استفاده از کدهای گسترش دهنده ی آشوبناک به علت ویژگی هایی چون غیرباینری و غیرپریودیک بودن، جهت بالا رفتن امنیت و ویژگی lpi در سیستم های dsss بسیار مورد توجه قرار گرفته است.در این پایان نامه به بررسی قابلیت آشکارسازی سیگنال های آشوبناک و تحلیل عملکرد چندین گیرنده علاوه بر آشکارساز انرژی، از دیدگاه گیرنده هایی که تنها اطلاعات جزئی از پارامترهای سیگنال دارند، می پردازیم. این گیرنده ها دارای ساختار همزمان و ناهمزمان، همدوس و غیرهمدوس می باشند که پیش از این معمولا برای آشکارسازی سیگنال های باینری استفاده شده است. در آشکارساز دو سطحی برای سادگی و کاهش پیچیدگی ساختار گیرنده، با علامت دنباله ها آشکارسازی انجام شده است یعنی دنباله ها به دو سطح "1" و "1-" نگاشت شده اند. اما در این پایان نامه علاوه بر آشکارساز دو سطحی، آشکارسازهای چهارسطحی و بهینه نیز استخراج و مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین در این تحقیق علاوه بر نگاشت های لاجیستیک و تنت که تاکنون عمدتا مورد مطالعه قرار گرفته اند، به بررسی سیستم ها و نگاشت های آشوبناک مختلف نیز پرداخته شده است.در انتها نیز پس از بررسی قابلیت آشکارسازی سیگنال های آشوبناک و تحلیل عملکرد گیرنده های مختلف، تخمین پارامترهای سیگنال طیف گسترده ی آشوبناک از دیدگاه آشکارسازی به نام تاخیر و ضرب که تنها اطلاعات جزئی از پارامترهای سیگنال دارد، مورد بررسی قرار گرفته است.

در این پایان نامه به بررسی روش های بازسازی اسکرمبلرهای خطی و مقایسه عملکرد آنها می پردازیم. در سیستم های مخابراتی دیجیتال از اسکرمبلرهای خطی برای شکستن توالی زیادی از بیت های یکسان که شامل صفرها و یک های پشت سرهم می باشند و منجر به مشکلاتی در سنکرون سازی می شوند استفاده می کنند. یک اسکرمبلر خطی شامل یک شیفت رجیستر فیدبکی خطی می باشد که خروجی آن با دنباله ی ورودی موردنظر ترکیب می شود. به طور کلی دو دسته ی متفاوت از اسکرمبلرهای خطی وجود دارد : اسکرمبلرهای جمعی (سنکرون) و اسکرمبلرهای ضربی (خود سنکرون). تفاوت این دو دسته به نحوه ی ترکیب خروجی lfsr ها با دنباله ی ورودی بستگی دارد. در اینجا به بررسی اسکرمبلرهای جمعی می پردازیم که در آن خروجی lfsr یعنی ، با دنباله ی ورودی ترکیب xor شده و دنباله خروجی را می سازد. محاسبات در میدان باینری که شامل دو عنصر است انجام می شود .