نام پژوهشگر: مجتبی حاجی آبادی
مجتبی حاجی آبادی حسین ضمیری
برقراری ارتباط مطمئن و کارآمد در محیط زیر آب، یکی از مسائل بسیار مهم و چالش برانگیز در قلمرو مخابرات بی سیم است. در کاربردهای مختلفی از جمله کشف منابع طبیعی و نفتی زیر آب، ارتباط غواصان، کاربردهای نظامی و ... نیازمند مخابره پیام در محیط زیر آب هستیم. در کانال های مخابراتی بی سیم زیر آب به دلیل تضعیف شدید امواج رادیویی و نوری، از امواج صوتی به منظور ارسال اطلاعات در محیط زیر آب استفاده می گردد. تغییرپذیری با زمان، تنک بودن پاسخ ضربه و نویز غیر گوسی از جمله مهمترین ویژگی های کانال صوتی زیر آب است. سامانه های چند ورودی چندخروجی، برای آشکار نمودن پیام ارسالی نیازمند دانش درباره کانال مخابراتی هستند. در صورتی که تخمین کانال مخابراتی با دقت بالایی انجام نپذیرد، بهترین روش های آشکارسازی نیز پیام ارسالی را با احتمال خطای بالایی آشکار می کنند. از این رو، عملیات تخمین کانال جایگاه ویژه ای در سامانه های مخابراتی دارد. در این پایان نامه، روش نوینی به منظور تخمین سازگار کانال صوتی زیر آب ارائه شده و کارایی آن با دیگر روش های مرسوم مورد مقایسه قرار گرفته است. در این روش، تابع هزینه الگوریتم سازگار پیشنهادی با نام l0-lmf شامل توان چهارم خطای تخمین و نرم صفر می باشد که توان چهارم خطا، راهکاری برای بهبود عملکرد تخمین در حضور نویز غیر گوسی و نرم صفر، راهکاری برای مقابله با ویژگی تنک بودن ضرایب کانال است. الگوریتم پیشنهادی l0-lmf یک گزینه مناسب برای تخمین سیگنال های تنک در حضور نویز غیر گوسی است و تنها محدود به تخمین کانال های صوتی زیر آب نمی باشد. به عنوان مثال در سامانه رادیو شناختمند برای شناسایی طیف فرکانسی نیز می توان از این الگوریتم استفاده نمود. زیرا طیف اشغال شده توسط کاربران اولیه در قلمرو فرکانس تنک می باشد و همچنین تداخل های هم کانال را می توان بصورت نویز غیر گوسی مدلسازی نمود. نظر به اینکه شناسایی طیف فرکانسی در سامانه رادیو شناختمند، توسط کاربران توزیع شده در یک منطقه جغرافیایی انجام می شود، نسخه همکارانه الگوریتم پیشنهادی توسط الگوریتم های سازگار توزیع شده، نیز طراحی و پیشنهاد گردیده است. در این پایان نامه، الگوریتم سازگار پیشنهادی l0-lmf در حالت غیر همکارانه (برای تخمین کانال زیر آب) و همکارانه (برای تخمین طیف فرکانسی در رادیو شناختمند) پیاده سازی گشته و با شبیه سازی مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان دهنده عملکرد بسیار مطلوب این الگوریتم جهت تخمین سیگنال های تنک با نویز غیر گوسی می باشد.