فرستنده-گیرنده های ارتباط سریال با سرعت بالا، به دلیل قیمت پایین و پهنای باند وسیعی که دارند به طور گسترده ای در مخابرات داده نوری و صفحه پشتی مورد استفاده قرار گرفته اند. در این سیستم ها داده در فرستنده به صورت سریال در می آید و در گیرنده از این حالت خارج می شود. در گیرنده لازم است داده زمان بندی مجدد شود تا اثر جیتر که در طول خط انتقال در سیگنال دریافتی انباشته شده است حذف گردد. همچنین برای پردازش های بعدی، اطلاعات زمانی مثل کلاک، باید از روی شکل موج دریافتی استخراج شود. از یک مدار بازیابی کلاک و داده استفاده می شود. به عمل استخراج کلاک و دوباره زمان بندی کردن داده ها بازیابی داده و کلاک گفته می شود. امروزه برای کاربردهای مختلف انواع متفاوتی از مدارهای بازیابی کلاک و داده طراحی و پیاده سازی شده است. این مدارها با توجه به مشخصه های مورد انتظار سیستم مانند نرخ داده دریافتی، زمان قفل، محدوده قفل، میزان جیتر تولیدی یا انتقالی، مصرف توان و سطح اشغالی تراشه طراحی می شوند. به عنوان مثال می توان به مدارهای بازیابی کلاک و داده آنالوگ و یا دیجیتال بر اساس حلقه قفل فاز، مدارهای بازیابی کلاک و داده بر اساس حلقه قفل تاخیر و مدارهای بازیابی کلاک و داده حلقه باز اشاره کرد. همچنین در بعضی کاربردها نیاز به مدار بازیابی کلاک و داده با نرخ متغیر می باشد. در این پایان نامه یک مدار بازیابی کلاک و داده حلقه باز بر اساس قفل تزریقی پیشنهاد و طراحی شده است. از این مدار در بسیاری از گیرنده های لینک سریال که نیاز به قفل سریع دارند اما پهنای باند حلقه در آن ها چندان مهم نمی باشد، استفاده می گردد. در این مدار از یک نوسانگر کنترل شونده با ولتاژ که بر اساس قفل تزریقی کار می کند استفاده شده است که در واقع یک تقسیم کننده فرکانسی بر اساس قفل تزریقی نیز می باشد. نرخ داده ورودی به مدار 20 گیگا بیت در ثانیه و خروجی نوسانگر کنترل شونده با ولتاژ 10 گیگا هرتز می باشد، بنابراین نیاز است که از هر دو خروجی نوسانگر که با اختلاف فاز 180 درجه نسبت به هم هستند برای زمان بندی مجدد داده استفاده شود. به این منظور این دو خروجی به عنوان کلاک به دو فلیپ فلاپ برای زمان بندی مجدد داده اعمال می گردد. همچنین برای تنظیم تقریبی مدار پیشنهاد شده یک مدار حلقه قفل فاز طراحی و شبیه سازی شده است. در واقع این مدار برای نوسانگر کنترل شونده با ولتاژ در مدار اصلی یک ولتاژ کنترلی فراهم می کند و به این وسیله عمل تنظیم تقریبی را انجام می دهد. با استفاده از این روش محدوده قفل مدار پیشنهاد شده تا مقدار یک گیگا هرتز افزایش یافته است. از یک توان کل مصرفی مدار 77mw می باشد. مدار در تکنولوژی 0/18?m شبیه سازی شده است.

فرایند فشرده سازی پلی بین حجم زیاد اطلاعات تصویر در سیستمهای مخابراتی ، کامپیوتری و محدودیتهای موجود در انتقال و ذخیره سازی آنها می باشد. کوانتیزاسیون برداری ضرایب تبدیل موجک ‏‎wvq‎‏ یک روش مناسب فشرده سازی تصویر می باشد. این رساله علاوه بر مقدمه ای بر فشرده سازی تصویر، کوانتیزاسیون برداری، تبدیل موجک و مقایسه سخت افزارهای آنها شامل چهار کار جدید می باشد: 1-طراحی کتاب رمز به روشهای ‏‎gla‎‏، ‏‎lbg‎‏ ، شبکه های عصبی ، الگوریتم ژنتیک و الگوریتم ‏‎-c‎‏ میانگین فازی و مقایسه آنها برای ضرایب تبدیل موجک حاصل از موجکهای خانواده بای اورتوگونال توسط ‏‎vc++‎‏ . در ضمن نتایج طراحی کتاب رمز به روش ‏‎‏‎gla‎‏ و شبکه های عصبی بهبود یافته است. 2-تئوری تبدیل موجک دو بعدی ‏‎lifting‎‏ با فیلترهای جدانشدنی بدست آمده است.3-سخت افزاری جهت تبدیل موجک دو بعدی ‏‎lifting‎‏ بت فیلترهای جدانشدنی ارائه شده است. این سخت افزار دارای سرعتی دو تا چهار برابر معماری های معمولی است در حالیکه تعداد المانهای آن به نسب کمتری افزایش یافته است و همچنین دارای تاخیر اولیه کمتری می باشد و برای فیلترهایی که جدانشدنی هستند مناسب است. همچنین این معماری نیاز به انجام عمل ترانهاده ندارد.4-معماری که تبدیل موجک و کوانتیزاسیون برداری را انجام دهد ارائه شده است. این سخت افزار از تکنیکهای کوانتیزاسیون برداری چندطبقه و کلاس بندی بهره می گیرد. برای جستجو از روش درختی -باینری-تفاضلی که سخت افزار کمتری نسبت به روشهای دیگر دارد استفاده شده است. معماری طراحی شده با استفاده از زبان ‏‎vhdl‎‏ نوشته شده و سپس کدسنتز شده برای جانمایی استفاده شد.

با توجه به افزایش روزافزون تقاضا برای ارسال و دریافت سیگنالهای صوتی بخصوص سیگنالهای صحبت در شبکه های مختلف به صورت ارتباطات چند رسانه ای و نیز لزوم کاهش نرخ بیت مصرفی برای این نقل و انتقالات به خاطر افزایش روزافزون ترافیک در شبکه های ارتباطی ، طراحی کدکننده ها و الگوریتمهای فشرده سازی صحبت با کیفیت خروجی بهتر، نرخ بیت مصرفی کمتر و در عین حال با هزینه ای معقول از نیازهای امروزی می باشد. الگوریتم فشرده ساز صوت که در این پایان نامه مورد بررسی قرار گرفته الگوریتم کدکننده صحبت ‏‎cs-acelp‎‏ با نرخ بیت ‏‎8 kbps‎‏ می باشد.با توجه به پیچیدگی محاسباتی و الگوریتمی بالای این کدکننده و دیگر کدکننده های صحبت مشابه، ساده سازی و بهینه سازی آن به منظور کاهش پیچیدگی محاسباتی و الگوریتمی که در نهایت منجر به پیاده سازی آسانتر آن به صورت کاربردی می گردد، مورد توجه قرار گرفته است.