در سال های اخیر با رشد افزون ارتباطات چند رسانه ای شامل صوت، تصویر و دیتا در شبکه های کامپیوتری مانند اینترنت و افزایش تقاضا برای استفاده از سرویس های موبایل، سعی می شود سیستم هایی طراحی شونده که برای ارسال نرخ بیت بالا بر روی کانال های همراه با فیدینگ بازدهی مناسبی داشته باشند. یک گزینه بسیار مناسب برای شبکه های بیسیم پر ظرفیت، مدولاسیون چند حاملی و به ویژه روش تقسیم فرکانسی متعامد (ofdm) می باشد. از این رو، استانداردهایی مانند پخش رادیویی دیجیتال (dab) و استاندارد ieee802.lla برای شبکه های hiperlan, wlan و موارد دیگر، ofdm را به عنوان راه حلی مناسب به کار گرفته اند، علی رغم محسنات شناخته شده برای سیستم های مبتنی بر ofdm ، این سیستم ها دارای معایبی مانند حساسیت نسبت به نویز فازی ایجاد شده توسط اسیلاتورهای عملی هستند. نویز فازی با اعمال دو اثر شناخته شده cpe و ici منجر به کاهش عملکرد سیستم می شود. به منظور اجتناب از اثرات نویز دو فازی دو روش وجود دارد: اول استفاده از اسیلاتورهای بسیار دقیق و دوم به کارگیری الگوریتم های کاهش دهنده اثرات نویز فازی. از آنجاکه راهکار اول نیازمند صرف هزینه گزاف و بالا رفتن توان مصرفی است. لذا راهکار دوم مورد توجه واقع شده است. این پایان نامه، بر روی اثر ici نویز فازی متمرکز شده است و در آن الگوریتم های جدیدی برای کاهش اثر ici ارایه شده است که در مقایسه با تحقیقات انجام شده گذشته دارای پیچیدگی کمتر ساختاری و پیاده سازی هستند.

دایورسیتی ارسال بدلیل پیاده سازی نسبتا ساده و عدم افزایش پهنای باند به عنوان روشی برای غلبه بر اثر محو شدگی به میزان زیادی مورد توجه قرار گرفته است اگر روش فوق در لینک پایین استفاده شود هزینه آن افزایش تعداد آنتنهای ارسالی است که این کار در ایستگاه مرکزی انجام می¬شود. دایورسیتی ارسال حلقه بسته مشکلی دارد که از تاخیر فیدبک اطلاعات ناشی از محو شدگی سریع حاصل می¬شود. اگر اطلاعات کانال به دلیل تاخیر فیدبک قدیمی شود، عملکرد سیستم می¬تواند به میزان زیادی تضعیف شود. برای رفع این مشکل کدهای فضا-زمان ارائه شده¬اند. در کدهای فضا-زمان فرض می¬شود که فرستنده هیچ اطلاعاتی درباره کانالها ندارد. با ترکیب کدهای فضا-زمان (دایورسیتی حلقه باز) با اطلاعات فیدبک (دایورسیتی حلقه بسته) می¬توان از مزیت عملکرد بالای روش حلقه بسته در کانالهای با محوشدگی کند و عدم نیاز کدهای فضا-زمان به اطلاعات فیدبک و عملکرد مناسب آنها در کانالهای فیدینگ سریع استفاده کرد. دو گروه مهم کدهای فضا- زمان وفقی کد فضا-زمان متعامد بسط داده شده و کد شبه-متعامد متعامد شده است. کد فضا-زمان بسط داده شده نسبت به تاخیر اطلاعات فیدبک و خطای اطلاعات فیدبک حساسیت بالایی دارد. در این پایان نامه کد فضا-زمان بسط داده شده پیشنهاد شده است که حالت کلی از روش مرسوم قبلی است و با گرفتن اطلاعات فیدبک بیشتر از گیرنده به سیگنال به نویز بیشتری در گیرنده دست پیدا می-کند. حساسیت این کد به غیر دقیق بودن اطلاعات فیدبک کم است.کدهای شبه-متعامد متعامد شده برای کانالهای انتخاب فرکانسی به همراه ofdm می¬توانند استفاده شود. به این صورت که اطلاعات طوری ارسال می¬شوند که برای هر زیر حامل یک کد شبه متعامد وجود دارد و برای هر زیر حامل باید اطلاعات فیدبک برای متعامد کردن این کد شبه-متعامد ارسال شود که این امر باعث بالا رفتن حجم اطلاعات فیدبک می¬شود. در این پایان نامه با ارسال اطلاعات فیدبک به گیرنده در حوزه زمان می¬توان از حجم اطلاعات فیدبک کاست. در گیرنده فاز لازم برای متعامد کردن کد شبه-متعامد مربوط به هر زیر حامل از تبدیل اطلاعات فیدبک حوزه زمان, بدست می¬آید. در این پایان نامه کد فضا-زمان جدیدی پیشنهاد شده است که کدینگ و دکدینگ و ساختار کد آن مشابه کدهای فضا-زمان اینترلیو شده مختصاتی است. با این تفاوت که از نصف تعداد آنتنهای مورد استفاده در کد متعامد اینترلیو شده مختصاتی برای دستیابی به عملکرد یکسان استفاده می¬شود. مشکلات نسبت پیک به متوسط بالای کد متعامد اینترلیو شده مختصاتی را ندارد. برای کد پیشنهادی, با تعداد دو آنتن می¬توان به عملکرد کد شبه-متعامد ارائه شده توسط جعفرخانی با چهار آنتن دست یافت. با توجه به اینکه آشکارسازی این کد تک سیمبلی است بنابراین نسبت به کدهای شبه-متعامد که آشکارسازی آنها دوسیمبلی است پیچیدگی آشکارسازی کمتری دارد.

امروزه در عرصه صنعت ، کنترل کننده های دیجیتال گسترش خیره کننده ای یافته اند بطوریکه صنعت اتومبیل نیز از این امر مستثنا نبوده و پیشرفت روز افزونی در عرصه کنترل پارامترهای مختلف موتور بوجود آمده است . از پارامترهای شاخص در عملکرد موتور، کمیت نسبت هوا به سوخت (a/f )در سیستم سوخت رسانی است که می بایست کنترل دقیقی برای بهینه سازی عملکرد موتور بر روی آن صورت گیرد تا بدین ترتیب شاخصهای کارکردی موتور از قبیل حداکثر توان و گشتاور تواءم با مصرف بهینه سوخت ، کاهش آلاینده های ناشی از فرآیند احتراق و غیره بدست آیند. در این پروژه، برای کنترل دقیق کمیت a/f از الگوریتم کنترل مدرنی با ساختار کنترل بر اساس مدل در جهت نیل به اهداف مورد نظر استفاده می شود. موقعیت زاویه ای دریچه گاز و دور موتور ورودی های سیستم کنترل a/f و پاسخ سنسور uego خروجی آنرا تشکیل می دهند. دریچه گاز مورد استفاده در این کنترل کننده از نوع dbw است که قابلیت کنترل بصورت الکترونیکی را دارا است . با استفاده از این دریچه ، کنترل نسبتا"دقیقی بر روی دینامیک فلوی هوا انجام می شود. بالکی که مقدار سوخت محاسبه شده را در هر سیکل از کار موتور اعمال می کند، انژکتور سوخت نامیده می شود. نتایج حاصل از شبیه سازی با نتایج عملی پیاده سازی شده کاملا"تطابق دارند.

سیگنالهای ارسالی از طریق کانال چندمسیری hf بر اثر تغییرات لایه یونسفر دچار فیدینگ رایلی شده و از مسیرهای متفاوتی با تاخیرهای متفاوت دریافت می گردند. با افزایش نیاز به ارتباطات hf افزایش سرعت انتقال داده الزامی بوده که موجب افزایش isi و در نتیجه افزایش نرخ خطای بیت در سیگنال بازسازی شده در گیرنده می گردد. در این پروژه با استفاده از یک مدل شبیه سازی شده از کانال چندمسیری hf یک مودم انتقال داده qpsk طراحی و شبیه سازی شده است . این شبیه سازی به صورت سخت افزاری و با استفاده از چیپ های پردازشگر سیگنال دیجیتال dsp انجام گردیده است . در این مودم علاوه بر مادولاتور و دیمادولاتور به منظور مقابله با اعوجاجات فاز و دامنه ایجاد شده توسط کانال بخش هایی شامل یک فیلتر منطبق و یک آشکارساز mlse ازنوع آشکارساز ویتربی پیاده سازی شده است . علاوه بر این جهت اجرای صحیح عملیات آشکارسازی استفاده از یک تخمین زننده کانال اجتناب ناپذیر می باشد که در این جا یک تخمین زننده lms با پیشگویی یک مرحله ای مورد طراحی و پیاده سازی قرار گرفته است .

با توسعه علوم و تکنولوژی، سلاحهای هدایت شونده لیزری با دقت بسیار بالا، متداول و غالب گشته اند. در طی عملیات طوفان صحرا(جنگ خلیج فارس )، استفاده از چنین سلاحهایی توسط نیروهای متحد، تلفات سنگینی به پلها، انبارهای نفتی، و سیستمهای مخابراتی عراق وارد ساخت . برای دفاع موثر در مقابل این سلاحها، به طراحی و ساخت یک سیستم دفاع لیزری به نام" سیستم هشداردهنده و پدافند لیزری" اقدام شده است . این سیستم برای اقدام متقابل در مقابل بمبها و موشکهای هدایت شونده لیزری و همچنین فاصله یابها و علامت گذارهای لیزری قابل استفاده است . هشداردهنده ترکیب پدافند عامل و غیرعامل لیزری را برای کورکردن سلاحهای لیزری نزدیک شونده یا فریب دادن و گمراه کردن آن سلاحها به سمت هدفی مجازی و ساختگی بکار می گیرد، بطوری که هدف واقعی و ارزشمند خودی، به گونه ای موثر در مقابل تهاجم محافظت می گردد. فضایی که توسط هشداردهنده قابل پوشش است به وسعت 2500 تا 16000 مترمربع است ، که مفید برای حفاظت از پستهای فرماندهی، سایتهای ثابت و متحرک موشکی، اهداف استراتژی نظامی مثل هابهای مخابراتی و ادوات زرهی، تاسیسات مهم c4i و دیگر تاسیسات حیاتی مثل پلها، ساختمانها، پالایشگاهها و صنایع کشوری می باشد. زیر سیستم های مختلف سیستم هشداردهنده و پدافند لیزری که طراحی و ساخته شده اند عبارتند از: 1 - واحد آشکارسازی و تقویت کننده 2 - واحد پردازشگر و فرماندهی 3 - واحد کنترل پدافند عامل و غیرعامل 4 - واحد نمایشگر کامپیوتری - نوری و اعلام خطر 5 - واحد فرستنده و گیرنده دیجیتالی(تله متری) 6 - واحد تغذیه سوئیچینگ . سیستم هشداردهنده و پدافند لیزری در عملیات و مانورهای مختلفی مورد آزمایش قرار گرفته و موفقیت های شایان توجهی را کسب نموده است .

در این پروژه سیستم همزمانی بیت و حامل روی کانالهای چندمسیری hf مورد بحث و بررسی قرار گرفته و نهایتا" با استفاده از tms320c50 به عنوان یک پردازشگر دیجیتال به صورت سخت افزاری پیاده سازی شده است .

کانال چند مسیر hf کانالی است که در اثر عوامل یونسفر دچار فیدینگ رایلی می گردد و سیگنال عبوری از این کانال در گیرنده از چندین مسیر و هر کدام با اعوجاجهای مختلفی در فاز و دامنه و با تاخیرهای متفاوت ، دریافت می شوند. با پیشرفت روز افزون در ساخت مدمهای رادیوئی دیجیتال، استفاده از شبیه ساز کانال برای محاسبه کارائی سیستم های مخابرات دیجیتال و مقایسه آنها با یکدیگر امری حیاتی بنظر می رسد. لذا در این پروژه با شناخت جزئیات ساختار یونسفر و اعوجاجهای حاصل شده از این کانال برای محاسبه کارائی سیستم های مخابرات دیجیتال و مقایسه آنها با یکدیگر امری حیاتی بنظر می رسد. لذا در این کانال متغیر با زمان، مدل ارائه شده توسط itu-t برای کانال چند مسیر hf در باند پایه شبیه سازی شده است . این شبیه سازی بصورت سخت افزاری و با بهره جوئی از چیپهای پردازشگر سیگنال دیجیتال (dsp) انجام گردیده است . لازم به ذکر است که شبیه سازی مذکور اثراتی چون انعکاس و پراکندگی را بر حسب داپلر موجود در کانال و همچنین اثرات اغتشاش گاوسی مورد پردازش قرار می دهد. همچنین با ساخت مدولاتور و دمدولاتور qpsk بصورت سخت افزاری اثرات کانال شبیه سازی شده بر روی اطلاعات ارسالی مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفته است . در مجموع نتایج قابل قبولی حاصل شده و نتایج بدست آمده با نتایج تئوری و شبیه سازی کامپیوتری قابل مقایسه است . بنابراین می توان از این شبیه ساز برای تست مدمهای دیجیتال در باند پایه استفاده کرد.

طراحی و ساخت آنتن از مهمترین مباحث در زمیه مخابرات موج است که ساخت آنتن فرستندهˆگیرنده ثابت رادیو سیار نیز به عنوان اولین و یکی از مهمترین بخش ها در این زمینه قرار می گیرد. بدین ترتیب در این پایان نامه در بخش تئوری نخست تحلیلی از آرایه های دو قطبی در مقابل صفحه نامحدود توسط روش های معمول تصویر انجام می شود، سپس همان آرایه در مقابل صفحه محدود قرار گرفته و توسط روش ممان تحلیل می شود. به عنون آخرین قسمت از عملیات تئوری همان آریایش ذکر شده توسط روش پراش نوری مورد بررسی قرار می گیرد. در قسمت ساخت و در آخرین بخش روش ساخت آنتن و مقایسه نتایج حاصل از آزمایش با نتایج حاصل از تئوری ارائه می گردد.

در کانالهای بی سیم مسئله انتشار چند مسیری و محوشدن امری اجتناب ناپذیر می باشد. این دو پدیده باعث بوجود آمدن کانالهای محو فرکانس انتخابی در شرایط کانالهای یونیسفر با پهنای دوپلر +-6 hz می گردد. در این کانالها تعداد متعددی از بیتهای فرستاده شده بطور غیرقابل پیش بینی شده ای مورد اعوجاج دامنه و فاز قرار گرفته و حتی محو می گردند. سپس وجود غیرخطی بودن کانال ارتباطی بعلاوه موانع دیگر ماننند نویز گذار تجربه می شود. در این رساله ابتدا پاسخ ضربه سیمولاتور یک کانال چند مسیری hf با وجود سه موج آسمانی در باند پایه توصف شده و سپس یک گیرنده وفقی با بهره وری از یک فیلتر تمام گذر در می نیمم سازی اعوجاج فاز بوجود آمده با الگوریتمی ساه پیاده سازی میشود. طبق تحقیقات ارائه شده، ثابت شده است که ساده ترین روش تخمین در کانالهای چند مسیری hf روش lms بوده و آشکارساز با احتمال ماکسیمم ویتربی بهترین عملکرد آشکارسازی را روی این کانالها انجام می دهد. هدف اصلی این رساله ارائه روشی برای تنظیم فیلتر وفقی جلوی آشکارساز با احتمال ماکسیمم می باشد. در این روش الگوریتمی جهت پیدا کردن ریشه هایی از پاسخ ضربه نمونه برداری شده از کانال که خارج دایره واحد در صفحه z قرار می گیرند، ارائه شده است . آنگاه با پیدا کردن این ریشه ها، بهتر شیرهادر فیلتر وفقی تعیین شده و پروسه حداقل فاز اجرا می گردد. برتری مخصوص عملکرد توصیف شده در این است که انرژی پاسخ ضربه نمونه برداری شده از کانال و فیلتر وفقی بطرف نزدیکترین نمونه ها متمرکز می شود. مدل گیرنده که در این رساله در نظر گرفته شده، یک سیستم qpsk با نرخ 2400baud و فرکانس حامل 1800 hz می باشد.

سیگنالهای ارسالی از طریق کانالهای چندمسیری ‏‎hf‎‏ ، براثر تغییرات لایه یونسفر ، دچار فیدینگ رایلی شده و از مسیرهای متفاوت و هرکدام با اعوجاجهای مختلفی در فاز و دامنه و با تاخیرهای مختلف ، دریافت می شوند. در چنین شرایطی ، طبیعی است که سیگنال عبوری از این کانال ، دچار خطا می شود. بخصوص اینکه درچنین کانالهایی خطا معمولا به شکل پشت سرهم ( برست ) بوده که برای رفع این مشکل و کنترل خطا ( تشخیص و تصحیح آن ) از کدینگ کانال استفاده می شود. کدینگ کانال عبارت است از افزودن یک بخش اضافی به هر یک از قالبهای پیام ورودی و تبدیل آن به یک قالب جدید، به منظور کنترل خطا و نیز صرفه جویی در میزان توان ارسالی. با توجه به تحقیقات انجام شده در زمینه کنترل خطا، دو نوع کلی از کدها، بنامهای قالبی و کانولوشنال معرفی شده اند. برای جبران خطاهای برست دراین کانالها، دو راه وجود دارد:راه اول استفاده از کدهای تصحیح خطای سیمبلی ( مثل کدهای ‏‎(reed-solomon)‎‏ ) و راه دوم استفاده از کدهای تصحیحی خطای تصادفی به همراه اینترلیوینگ .

با توجه به خصوصیات سیگنالهای منتشره و نحوه پراکندگی آنها بر اثر عوارض طبیعی و غیرطبیعی محیط انتشار، مختصات کانال رادیویی دارای طبیعتی تصادفی می باشد. از طرف دیگر تغییر خصوصیات فیزیکی کانال مخابراتی و چندمسیری بودن آن ، باعث می شود تا سیگنال ارسالی روی این کانالها، اعوجاجات و اغتشاشات کاملا تصادفی را تجربه نماید.