ofdm بدلیل قابلیت مقابله با تداخل بین سمبلی، کارایی استفاده از پهنای باند و پیچیدگی نسبتاً کم، یک تکنیک موثر برای ارسال نرخ داده بالا روی کانال های فیدینگ انتخاب فرکانسی است. سیستم های mimo با استفاده از چند آنتن فرستنده و چند آنتن گیرنده قابلیت لینک را از طریق دایورسیتی فضایی بهبود می دهند و نرخ ارسال داده را از طریق تکنیک های تسهیم فضایی افزایش می دهند. ترکیب mimo و ofdm که mimo-ofdm نامیده می شود بعنوان یک سیستم امید بخش برای افزایش ظرفیت و بهبود قابلیت لینک نسل بعدی سیستم های مخابرات موبایل است. برای اینکه سمبل های ارسال شده از فرستنده در گیرنده بدرستی آشکارسازی شود، نیاز به شناخت کانال داریم. بنابراین، تخمین کانال در طراحی سیستم های mimo-ofdm نقش مهمی دارد. یکی از معایب سیستم های $mimo-ofdm$ حساسیت به آفست فرکانس حامل است که باعث تداخل بین حاملی شده و در نتیجه سیگنال مطلوب تضعیف می شود. اثرات داپلر و عدم تطابق اسیلاتورهای فرستنده و گیرنده باعث ایجاد آفست فرکانسی می شود. بنابراین، در این پایان نامه الگوریتمی را برای تخمین همزمان آفست فرکانسی و کانال بیان می کنیم. الگوریتم پیشنهادی یک الگوریتم تکرار شونده براساس تلفیق ekf، ukf ckf و کاهش تداخل بین حاملی است.

مکان یابی منابع گفتار از جمله زمینه های تحقیقاتی است که امروزه مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است. در برخی کاربردها، مکان یابی منابع صوت خود به عنوان هدف نهایی پردازش مطرح است و در برخی دیگر، مکان یابی پیش نیاز مراحل بعدی پردازش (نوعاً بهسازی گفتار) می باشد. با داشتن این اطلاعات می توان با حذف منابع تداخلی و مزاحم، سیگنال گفتار را بهسازی کرد. همچنین با داشتن اطلاعات مکان سیگنال گفتار با اعمال فیلتر فضائی می توان برای جداکردن تک گوینده در حالت چند گویندگی بهره برد. زمینه کاری این پایان نامه در مورد مکان یابی منابع صوت با استفاده از تکنیک نمونه برداری فشرده است. تخمین مکان منبع صوت می بایست با سرعت بالا و تأخیر خیلی کم انجام شود تا به اندازه کافی دقیق باشد، به همین دلیل گزینه ی استفاده از نمونه برداری فشرده به منظور کاهش حجم محاسبات و افزایش سرعت پردازش، از جمله گزینه های مطلوب برای انتخاب می باشد. در نمونه برداری فشرده ما به دنبال ایجاد تُنُکی و استفاده از شرایط مربوط به نمونه برداری تصادفی و کاهش حجم محاسبات هستیم. برای رسیدن به این هدف دو راه پیش روی ما وجود دارد، راه اول استفاده از یک سیگنال ورودی تُنُک در محاسبات مربوط به الگوریتم های مختلف مکان یابی است. در روند مطالعات انجام شده الگوریتمی ارائه شد که با استفاده از روش استخراج ویژگی مبتنی بر نمونه برداری فشرده تُنُکی مورد نظر ایجاد می گردد و در نهایت با استفاده از این کاهش بُعد مکان یابی صورت می گیرد. راه دوم استفاده از فرض تُنُکی فضایی موقعیت منابع است. در این راستا الگوریتمی ارائه شد که فضا را بر روی نقاط موجود در یک شبکه ی حلقوی نظیر می کند. این فرض باعث ایجاد تُنُکی در محاسبات می شود. در قسمت انتهایی این پایان نامه الگوریتمی ارائه شد که ترکیبی از دو راه فوق برای استفاده از نمونه برداری فشرده و درنتیجه کاهش حجم محاسبات، می باشد.

اطلاعات موقعیتی افراد یا وسایل سیار به عنوان یکی از مهمترین اطلاعات در بسیاری کاربردها از جمله دریانوردی، حمل و نقل هوشمند، توریسم و ردیابی اشیا شناخته می شود. تاکنون تکنیک های موقعیت یابی متعددی پیشنهاد شده است. این تکنیک ها مبتنی بر اندازه گیری زمان انتشار سیگنال (toa)، تفاوت زمانی انتشار سیگنال(tdoa)، زاویه دریافت سیگنال(aoa) و توان سیگنال دریافتی (rss)می باشد. در این میان اندازه گیری rss در بسیاری از شبکه های بی سیم شامل شبکه های سلولی،شبکه های بی سیم محلی و شبکه های سنسور بی سیم، بدون نصب سخت افزار اضافه امکان پذیر می باشد. در این گزارش موقعیتیابی موبایل با استفاده از توان سیگنال دریافتی (rss) مورد بررسی قرار می گیرد و راه حل هایی ارائه می شود که نیاز به تغییر سخت افزار ندارد و در عین سادگی و ارزانی، از دقت کمتری برخوردار می باشند. لذا به بررسی راهکار هایی پرداخته می شود که بوسیله آن ها بتوان دقت سیستم موقعیت یابی را افزایش داد. با توجه به مدل انتخابی برای تضعیف کانال، یکی از پارامترهای موثر بر تخمین موقعیت موبایل، ضریب تضعیف مسیر می باشد. ابتدا ضریب تضعیف مسیر را با استفاده از روش حداقل مربعات تخمین زده و سپس از مخابرات مشارکتی جهت کاهش خطای تخمین ضرایب استفاده می شود. سپس با استفاده از روش شبه هذلولی و روش حداقل مربعات غیرخطی، تخمین موقعیت موبایل بدست می آید. پس از تخمین موقعیت نیز از مخابرات مشارکتی جهت کاهش خطای تخمین موقعیت استفاده می شود. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که استفاده از مخابرات مشارکتی عملکرد سیستم موقعیت یابی را افزایش می دهد.

با توجه به کاربرد روزافزون سیستم های گفتاری در زندگی امروزی، کارهای بسیاری در زمینه بهسازی و بازشناسی گفتار صورت گرفته که در همه این کاربردها وجود نویز و پژواک باعث کاهش کارآیی سیستم های گفتاری می شود. تاکنون تعداد زیادی از الگوریتم های بهسازی گفتار براساس تخمین دامنه طیف سیگنال گفتار و هم چنین تخمین ضرایب حقیقی و موهومی طیف گفتار مبتنی بر معیار mmse و map و با فرض گوسی بودن مولفه های دکارتی ضرایب dft سیگنال گفتار ارائه شده اند. در سال های اخیر محققان به دنبال واردکردن مدل های احتمالاتی دقیق تری برای مولفه های دکارتی ضرایب dft سیگنال گفتار هستند . در این پایان نامه، ابتدا به بررسی سیستم های تک کاناله تخمین دامنه سیگنال تمیز با فرض گوسی بودن مولفه های دکارتی ضرایب dft سیگنال گفتار و هم چنین سیستم تک کاناله تخمین مولفه های دکارتی ضرایب سیگنال تمیز با همان فرض گوسی بودن ضرایب می پردازیم . در ادامه نگاهی به سیستم های بهسازی که مبتنی برفرض غیرگوسی برای مولفه های دکارتی ضرایب dft سیگنال گفتار هستند، داریم . در این زمینه، نخست به کمک معیار kullback به دنبال تابع توزیعی هستیم که بر هیستوگرام دامنه گفتار منطبق شود . در این راستا با استفاده از توزیع سوپرگوسین و با تغییر پارامترهایش از نظر معیار kullback به توزیع نمایی رسیدیم که بر هیستوگرام دامنه گفتار منطبق تر است و تخمین گر دامنه طیف سیگنال گفتار را با فرض توزیع نمایی برای دامنه گفتار براساس معیار mmse بدست آوردیم . در ادامه این پایان نامه ، روش تخمین مرتبه متغیر mmse با فرض سوپرگوسین بودن دامنه گفتار را مورد بازنگری قرار داده و تخمین گرهای جدید را استخراج می کنیم. شبیه سازی ها نشان می دهند که با در نطرگرفتن توزیع نمایی برای دامنه گفتار نسبت به حالتی که ضرایب توزیع لاپلاس یا گوسی دارند بهسازی بیشتری از نظر معیار segsnr بدست می آید .

در سال های اخیر رادار پسیو برای مخفی شدن از دید دیگر رادارها و آشکارسازی اهداف مورد استفاده قرار می گیرد. این نوع از رادارها فرستنده ندارند و از سیگنال های مغتنم موجود در فضا مانند سیگنال tv، رادیو fm و . . . استفاده می کنند. در این پایان نامه سیگنال مغتنم مورد استفاده در رادار پسیو رادیو fm تجاری در نظر گرفته شده است. در رادارهای پسیو موانعی وجود دارد که باید آنها را رفع نمود تا امکان آشکارسازی اهداف میسر شود؛ از جمله این موانع، سیگنال مستقیم با توان بالا، اکوهای ناخواسته (کلاتر) و چند مسیری می باشند. در این مستند سعی بر آن است که اکوهای ناخواسته و چند مسیری از سیگنال گیرنده رادار پسیو حذف شوند. برای حذف اکوهای ناخواسته و سیگنال مستقیم روش های متعددی از قبیل استفاده از فیلترهای وفقی و روش های مبتنی بر زیر فضا وجود دارند که در این پایان نامه روش های مبتنی بر زیر فضا بررسی می شوند. در این پایان نامه روابط ریاضی و شبیه سازی مربوط به هر الگوریتم آورده می شود و نتایج آن مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد. همچنین با توجه به اینکه روش های مبتنی بر زیر فضا دارای پیچیدگی محاسباتی بالایی می باشند سعی می شود راهکارهایی برای کاهش پیچیدگی محاسباتی ارائه شود.

مخابرات بیسیم زیر آب از چالش برانگیزترین زمینه های مخابراتی است. کانالهای زیرآبی دارای تاخیر انتشار بسیار زیاد، تضعیف شدید با خاصیت فرکانس گزینی محوشونده و تابع توزیع غالبا غیر گوسی، چندمسیری شدید، شیفت داپلر بزرگ در اثر حرکت و تغییر پذیری شدید با زمان هستند. با این حال مخابرات بیسیم زیرآبی و شبکه های زیر آبی از موارد مورد توجه و رو به رشد در زمینه های نظامی و تجاری است. در این زمینه برای مقابله با اثرات کانال و افزایش نرخ ارتباط، روشهای متعددی پیشنهاد و بکار گرفته شده است. اخیرا در این خصوص مدولاسیونهای چند حاملی و بخصوص ofdm مورد توجه قرار گرفته است. مقاومت این نوع مدولاسیون در برابر تداخل بین سمبلی، صاف بودن پهنای باند کاری (عدم نیاز به همسان ساز در گیرنده)، نرخ ارتباطی مناسب و قابلیت مقابله با چند مسیری و تجربه موفق پیاده سازی در کانالهای رادیویی، این مدولاسیون را به عنوان گزینه مناسب مطرح می کند. شرایط متفاوت کانالهای زیرآبی نسبت به کانالهای رادیویی باعث می شود سیستمهای طراحی شده در کانال رادیویی در زیرآب ناکارآمد باشند. بر این اساس سعی می شود سیستم به تناسب شرایط محیطی، طراحی و پیکر بندی شود. در این زمینه استفاده از کدینگ تصحیح خطای مستقیم، روشهای کاهش papr، روشهای آشکارسازی، روشهای مقابله با صفرهای کانال و روشهای همزمان سازی مورد توجه قرار می گیرند. در این پروژه سعی شده پس از معرفی شرایط کانالهای زیرآبی و مدولاسیون ofdm، راهکارهای مناسب برای طراحی لینک آکوستیکی پیشنهاد و شبیه سازی شود. لینک طراحی شده در مقابله با کانال شبه واقعی شبیه سازی می شود و برای پیاده سازی بلادرنگ طرحی پیشنهاد می شود.

در این پایان نامه، آشکارسازی با نرخ هشدار غلط ثابت در حضور سیگنال های تداخلی مورد تحقیق قرار گرفت. پس از تشریح چگونگی تاثیر نامطلوب سیگنال های تداخلی در مقدار سطح آستانه و در نتیجه تاثیر آن در آشکارسازی، راهکارهایی برای مقابله با این پدیده بیان شد. از جمله این راهکارها، استفاده از روش مقایسه ای است که در آن، نمونه های سیگنال های تداخلی، با مقدار متناسبی از متوسط کل نمونه های موثر در آشکارسازی جایگزین می شود؛ در نتیجه با تاثیر سیگنال های تداخلی در آشکارسازی مقابله می شود. در ادامه، راهکار دیگری بر اساس شناخت اتوماتیک سیگنال های متداخل معرفی شد، که در این روش پس از شناخت، سیگنال های تداخلی حذف شده و در نتیجه با تاثیر نامطلوب آنها در آشکارسازی مقابله می شود. در نهایت، روش دیگری بر پایه افزودن یک پیش پردازش اولیه مطرح شد که در مرحله پیش پردازش نمونه-های مشکوک به سیگنال تداخلی کنار گذاشته شده و در مرحله پردازش نهایی آشکارسازی صورت می گیرد. در انتها نیز تکنیکی موثر برای کاهش پیچیدگی محاسباتی برای روش های متداول آشکارسازی cfar رادار و همچنین روشهای پیشنهادی مطرح شد. نشان می دهیم آشکارسازهای پیشنهادی نه تنها در برابر سیگنال های تداخلی مقاوم بوده و لذا کیفیت آشکارسازی را بهبود بخشیده اند، بلکه بطور نسبی دارای پیچیدگی محاسباتی کمتری نسبت به آشکارسازهای متداول می باشند.

در این پایان نامه دو الگوریتم اصلاحی، یکی جهت بهبود عملکرد آشکارسازهای خطی و کاهش مشبکه و یکی در جهت بهبود عملکرد آشکارساز کدگشای کروی ارایه کردیم. در سیستم های چند ورودی چند خروجی ‎mimo)‎) کاهش پیچیدگی در بلوک آشکارساز بسیار مورد توجه است. آشکار ساز بهینه برای آشکارسازهای ‎mimo‎، آشکارساز بیشترین درست نمایی ‎(ml)‎ فرض می شود. در ابتدا چندین روش زیر بهینه مثل روش های ‎zf‎ و کاهش مشبکه مورد بررسی قرار گرفته است. این روش ها اگر چه نرخ خطای سمبل بالاتر از ml‎ دارند اما برای پیاده سازی، ساختاری ساده دارند. دلیل عملکرد پایین آن ها شرایط بد ماتریس کانال است که سبب تقویت و همبسته شدن نویز دریافتی می گردد، در صورتی که برای آشکارساز ‎mimo‎ فرض بر این است که نویز مستقل و نا همبسته است. بنابراین در این پایان نامه ابتدا با یک الگوریتم پیشنهادی که می توان آن را یک الگوریتم پس پردازشی دانست اثر تقویت و ناهمبسته شدن نویز راکمتر کردیم. این الگوریتم در حول بردار آشکارسازی شده توسط الگوریتم ‎zf و کاهش مشبکه جستجو را انجام داده و بردار بهتری که به جواب ‎ml‎ نزدیک تر است را پیدا می کند. در ادامه علاوه بر الگوریتم های زیر بهینه، الگوریتم های بهینه مثل کدگشای کروی و آشکارسازی هندسی مورد بررسی قرار گرفت. سپس با استفاده از نتایج روش آشکارسازی هندسی پیچیدگی محاسباتی روش کدگشای کروی را که بر حسب متوسط تعداد گره های دیده شده توسط الگوریتم است پایین آورده شده است. در شبیه سازی های انجام شده نشان دادیم که الگوریتم پیشنهادی باعث کاهش قابل توجهی در متوسط تعداد گره های دیده شده توسط الگوریتم می شود. از زیر روش های کدگشای کروی، الگوریتم کدگشای کروی k-best است که به دلیل ویژگی های خاص خود برای پیاده سازی عملی مناسب است. ما نتایج آشکارسازی هندسی را به کدگشای کروی k-best‎ نیز تعمیم دادیم و الگوریتمی برای کدگشای کروی ‎k-best‎ ارایه کردیم که پیچیدگی پایین تری نسبت به ‎k-best معمولی دارد و در عین حال نرخ خطای یکسانی دارد. در آخر، اثر مرتب کردن ستون ها را نیز بر عملکرد آشکار سازی مورد بررسی قرار دادیم.

یکی از مهمترین چالش های تکنولوژی رادیوشناختی، نظارت کاربران ثانویه بر روی طیف الکترومغناطیسی به منظور شناسایی حفره های طیفی می باشد که به این کار پویش طیف می-گویند. همچنین برای مقابله با عواملی مانند محوشدگی کانال، پویش مشارکتی طیف پیشنهاد شده است. در این پایان نامه پویش مشارکتی طیف را مورد بررسی قرار داده، بعضی چالش های مهم آن را مطرح کرده، روش هایی برای مقابله با آنها ارائه می دهیم. یکی از چالش های موجود در پویش طیف، مشکلی به نام عدم قطعیت در توان نویز است. در سیستم های رادیوشناختی به دلیل محدود بودن زمان پویش طیف، توان نویز به طور دقیق معلوم نبوده و فرآیند آشکارسازی سیگنال در عمل با پدیده ای به نام عدم قطعیت در توان نویز مواجه است. یکی از روش هایی که برای مقابله با عدم قطعیت پیشنهاد می شود، استفاده از تئوری فازی است. در این پایان نامه برای مقابله با عدم قطعیت در توان نویز از آزمون فرضیه فازی استفاده می شود. آزمون فرضیه فازی برای مدلسازی و تحلیل عدم قطعیت از توابع عضویت فازی بهره می گیرد. در ادامه با اعمال آزمون نسبت شبیه نمایی و لم نیمن پیرسون بر روی آزمون فرضیه فازی، روش هایی را برای مقابله با عدم قطعیت ارائه می دهیم. در بخش دیگری از پایان نامه برای محدود کردن بازه دینامیکی مقادیر ارسالی کاربران ثانویه به مرکز ادغام، در پویش طیف مشارکتی مرکزی، از توابع عضویت استفاده می کنیم. در این روش توابع عضویت بر اساس آشکارساز انرژی در کاربران ثانویه بدست آمده و بعد از ارسال به مرکز ادغام توسط قوانین فازی ترکیب می شوند. از آنجایی که توابع عضویت فازی بر اساس آشکارساز انرژی در مقابل عدم قطعیت توان نویز مقاوم نمی باشند، از روش دیگری بر اساس مقادیر ویژه ماتریس کوواریانس سیگنال دریافتی در کاربران ثانویه، برای تشکیل توابع عضویت استفاده می شود که در مقابل عدم قطعیت در توان نویز مقاوم می باشد. می توان گفت یکی از فواید مهم روش پیشنهادی بر اساس توابع عضویت، بهره گیری از روش چندی سازی ساده تر به منظور چندی کردن داده های ارسالی از کاربران ثانویه می باشد.

پردازش آرایه و متعاقب آن طراحی الگوریتم های مختلف جهت پردازش اطلاعات حاصل از آرایه ها مدت ها است که تحقیقات زیادی را به خود اختصاص داده است.‎ اگر چه تاریخچه این تحقیقات به سالیان پیش بر می گردد اما مدتی است که به خاطر پیشرفت بشر در دستیابی به سرعت های بالای کلید زنی و پردازشگرهایی که قادرند در مدت زمانی اندک محاسبات زیادی را انجام دهند تحولات چشمگیری یافته است. البته هنوز هم این سرعت کافی نبوده و در بسیاری موارد باعث عدم پردازش مناسب داده ها می گردد‎.‎ لازمه بررسی و تحلیل چنین مباحثی شناخت تکنیک آرایه ها و توانایی استفاده از الگوریتم های مناسب و مطابق با شرایط مسئله است. هدف از انجام این پایان نامه بررسی‏، ارزیابی و شبیه سازی انواع مختلف شکل دهنده پرتو است. در این پایان نامه بیش از 130 مقاله بررسی و 50 نوع الگوریتم معرفی شده است. با توجه به کاربرهای گسترده شکل دهی پرتو‏ در تمام زمینه ها‏، سعی بر آن شده است که الگوریتم هایی که بیشتر در سونار کاربرد دارند بررسی گردد.‎ ‎ در حالی که هریک از الگوریتم های مطرح شده جداگانه تحلیل و بررسی می شود؛ الگوریتم های جدیدی نیز ارائه و ارزیابی می شوند. در الگوریتم های جدید از یک روش نوین برای مقاوم کردن الگوریتم استفاده کرده ایم. در ادامه‏، شکل دهنده پرتو را بر اساس فیلتر کالمن توسعه یافته بررسی کرده و دو روش جدید برای پیاده سازی شکل دهنده پرتو ارائه و‎ شبیه سازی می شود. الگوریتم های پیشنهادی را با فیلتر کالمن توسعه یافته ارزیابی می کنیم. در نهایت چندین روش در رابطه با کارهای بعدی پیشنهاد داده می شود.

در این پایان¬نامه به آشکارسازی سیگنال¬های رادار در کلاتر گوسی با بکارگیری از قابلیت¬های منطق فازی پرداخته شده¬است که به دو مبحث قابل تقسیم است. در مبحث اول به آشکارسازی cfar پرداخته شده¬است. یکی از مسائل مهم در آشکارسازی سیگنال رادار، آشکارسازی هدف در نویز و کلاتر غیر ایستان با شرط ثابت نگه¬داشتن احتمال هشدار غلط است که به آن آشکارسازی cfar می¬گویند. در صورتی¬که پارامتر¬های کلاتر نامشخص باشند برای رسیدن به خاصیت cfar باید این پارامتر¬ها را تخمین زد. سپس با استفاده از این پارامتر¬ها سطح آستانه¬ی آشکارساز محاسبه می¬شود و در نهایت عمل آشکارسازی انجام می¬گیرد. اما عواملی همچون لبه¬ی کلاتر و یا اهداف تداخلی باعث بروزخطا در محاسبه¬ی سطح آستانه و در نتیجه باعث افت عملکرد آشکارساز می-شوند. لذا برآنیم تا با ارائه روش¬هایی مبتنی بر سیستم استنتاج فازی و با توجه به شرایط مختلف محیط، از آشکارسازی مناسب، که اثر این ناهمگنی¬ها را در محاسبه¬ی سطح آستانه به حداقل می-رساند و در عین حال کمترین اتلاف اطلاعات را دارا می¬باشد استفاده نماییم .در آشکارسازی cfar در محیط همگن، بهترین آشکارساز، ca-cfar می¬باشد. اما عملکرد این آشکارساز درحضور ناهمگنی محیط با افت شدید مواجه می¬شود. بنابراین به معرفی آشکارساز قدرتمندی می-پردازیم که پس از حذف کامل تمام سلول¬های ناهمگن از روش آشکارساز ca-cfar، جهت تخمین سطح آستانه استفاده می¬کند. در نتیجه این آشکارساز دارای عملکرد بسیار بالایی در حضور هر نوع ناهمگنی در محیط می¬باشد. در مبحث دوم به مسأله آشکارسازی سیگنال راداری بر اساس تئوری آشکارسازی پرداخته شده در حالی¬که فرض می شود پارامترهای سیگنال هدف مقادیر معلومی داشته ولی دارای عدم قطعیت می¬باشند. روش آشکارسازی پیشنهادی بر پایه آزمون فرضیه¬ی فازی، از توابع عضویت در فرضیه استفاده کرده وسپس از آشکارساز نیمن¬پیرسون فازی برای این آزمون فرضیه استفاده می نماید. نتایج شبیه¬سازی نشان می دهد که در شرایط عدم قطعیت، آشکارساز پیشنهادی نسبت به آشکارساز کلاسیک غیر فازی بهتر عمل می¬کند.

هرچند استفاده از سیستم های رادار و سونار قدمتی بسیار طولانی دارد، اما کاربرد گسترده و غیر قابل اجتناب آن ها و نیز پیشرفت رو به رشد علم و تکنولوژی در زمینه های مرتبط با آن ها، موجب می شود جایگاه این سیستم ها هم چنان حائز اهمیت باشد. یکی از مهمترین کاربردهای این سیستم ها ردیابی و بدست آوردن مشخصات اهداف متحرک است. این مشخصات می تواند شامل: مختصات مکانی، جهت، مقدار سرعت و مانور هدف باشد. امروزه سیستم های پسیو به خاطر مزایای بی شماری از قبیل عدم نیاز به فرستنده پالس سیگنال و در نتیجه آشکار نشدن سیستم ردگیری، بیشتر مورد توجه قرار گرفته اند. ‎lr{tma}‎ حالتی از ردیابی پسیو است که در آن مسیر حرکت هدف در خطی مستقیم و با سرعت ثابت درنظر گرفته می شود. داده های مورد نیاز هدف توسط یک گیرنده متحرک جمع آوری می گردد. این داده ها به عنوان ورودی سیستم پردازش گر جهت تخمین مشخصات هدف بکار گرفته می شوند. هر چند این روش برای فضای آزاد نیز قابل پیاده سازی است، اما به دلیل عدم نفوذ امواج الکترومغناطیسی نظیر سیگنالهای رادیویی،تلویزیونی و یا امواج ‎gsm‎ در محیط زیر آب، تنها راه تعیین پارا مترها بصورت پسیو استفاده از سیگنال های صوتی است که خود اهداف تشعشع می کنند. لذا این روش ها بیشتر برای فضای زیر آب موضوعیت پیدا می کنند. تا کنون پژوهش های زیادی در زمینه حل مساله ‎tma‎ صورت گرفته است که اخیرا اکثر این پردازش ها با استفاده از تکنیک های فیلترینگ غیرخطی است. مشکل عمده در این زمینه نبود بررسی کامل و مقایسه این روش ها و دست یافتن به راه حلی یکتا و مطلوب است. در این پایان نامه با بدست آوردن مدل سیستم و در نظر گرفتن شرط رویت پذیری آن، به ارزیابی جدیدترین تکنیک های تخمین مورد استفاده می پردازیم و در نهایت به روش مناسبی برای تخمین پارامترهای هدف با انواع داده دست می یابیم. سپس با تعمیم مدل به فضای سه بعدی، مساله ردیابی پسیو در محیط زیر آب را تکمیل می نماییم.

آشکارساز ترتیبی بدلیل کاهش تاخیر در تصمیم گیری‏، انتخابی مناسب برای سیستم های رادیوشناختی خواهدبود. بر این مبنا‏، در این پایان نامه به بررسی این آشکارساز‎ ‎‎و نحوه طراحی آن‎ ‎‎در سناریوهای متنوع مسائل آزمون فرضیه می پردازیم. خواهیم دید که تحقق این آشکارساز با تعیین مقادیر قیود خطا بعنوان ورودی آشکارساز و تشکیل نسبت درست نمایی به ازای دریافت هر مشاهده و استفاده از قاعده تصمیم گیری مناسب‏، ممکن می گردد. درحقیقت آشکارساز ترتیبی‏، آشکارسازی است که در آن تعداد نمونه مورد نیاز برای ارضای قیود خطا‏، یک متغیر تصادفی است؛ لذا باید در قاعده تصمیم گیری این دسته از آشکارسازها‏، هم زمان توقف و هم تصمیم گیری نهایی لحاظ گردد. در قضیه ای نشان داده شده است که ‎بین تمام آزمون های با توان یکسان برای یک مسئله آزمون فرضیه ساده‏، آزمون حاصل از نسبت درست نمایی ترتیبی یعنی‏ ‎sequential probability ratio test (‎sprt) دارای کمترین متوسط تعداد نمونه است. در ادامه به بررسی نحوه تحقق آشکارساز ترتیبی برای آزمون فرضیه مرکب می پردازیم و ‎خواهیم‎ دید که طراحی به سادگی آشکارساز ‎fixed sample size (fss) (که برمبنای لم نیمن-پیرسون با هدف بیشینه کردن توان به ازای یک مقدار حداکثر پذیرفته شده برای احتمال هشدار کاذب و تعداد ثابتی نمونه شکل می گیرد) نخواهدبود و بنابراین به تبیین روش های موجود برای این دسته از مسائل می پردازیم. ابتدا دو روش عمده ‎wald‎ ‎و ‎{‎generalized likelihood ratio (‎glr) را برای طراحی آشکارساز ترتیبی در مسائل یک طرفه‏ بطور مفصل‏، بیان خواهیم کرد. در ادامه با معرفی ‎‎تابع وزن بهینه‎``‎‎، طراحی آشکارساز ترتیبی برای مسائل دوطرفه نیز تسهیل می گردد و از آنجایی که گاه در طراحی ها‎‎ با محاسبات پیچیده ریاضی روبرو می شویم‏‏، توسل به تقریب های موجود به ما مدد خواهند رساند. بعد از بررسی و تحقیقات گسترده و با بهره گیری از روش های موجود‏، به طراحی آشکارساز ترتیبی در سناریوهای واقعی برای پویش طیف پرداخته و عملکرد آن ها را با هم و با آشکارساز fss مقایسه می کنیم و با ذکر نتایج و ارائه پیشنهادات‏، پایان نامه را خاتمه می دهیم.

در این پایان نامه هدف محاسبه زمان رسیدن پالس به رادار های غیر فعال، جهت کاربرد مکان یابی مبتنی بر سیگنال ارسالی از خود هدف و بر مبنای تفاضل زمان رسیدن پالس (tdoa) می باشد؛ بنابراین گیرنده مورد بحث از سیگنال های متعارف موجود در محیط (سیگنال های تلویزیونی، رادیویی و سیگنال شبکه های موبایل و ماهواره ای) که معمولاً در رادار-های غیرفعال پردازش می شوند، استفاده نمی کند. در این پایان نامه ابتدا مقدماتی درباره زمان رسیدن پالس به گیرنده عنوان می شود. سپس روش های موجود برای تخمین زمان رسیدن پالس و معایب و محاسن هریک بررسی می شود. با توجه به اینکه فرض شده است رادار غیرفعال مورد بحث هیچ گونه اطلاعاتی از سیگنال دریافتی از محیط ندارد، بنابراین برای تخمین زمان رسیدن پالس به آن با یک مسأله آشکارسازی کور نیز مواجه خواهیم بود، بنابراین بهترین گزینه برای آشکارسازی استفاده از آشکارساز انرژی با سطح آستانه وفقی با محیط است. برای بدست آوردن این سطح آستانه از روش های مبتنی بر cfar که در رادار های فعال مرسوم هستند، استفاده می کنیم و با در نظر گرفتن تدابیر عملی از آنها در رادار غیرفعال موردبحث بهره می جوییم. بدین ترتیب به صورت همزمان به مسأله آشکارسازی و تخمین زمان رسیدن پالس به گیرنده پرداخته و پهنای زمانی آن را نیز تعیین می کنیم. همچنین به محاسبه تفاضل زمان رسیدن پالس، جهت کاربرد های مکان یابی می پردازیم.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

عملکرد شبکه های بی سیم سیار، بوسیله پدیده های محیط انتشار از جمله محو شدگی، تداخل هم کانال و تداخل بین سمبل ها کاهش می یابد. سیستم های مخابراتی باید به گونه ای طراحی شوند که تا حد قابل اطمینان بر این مشکلات غلبه یابند. یکی از روش های جدید برای غلبه بر این مشکلات و همچنین افزایش نرخ ارسال، استفاده از چندین آنتن در فرستنده و گیرنده یا به اصطلاح سیستم mimo می باشد. در این سیستم ها می توان با استفاده از پردازش های مکان-زمان بر مشکلات کانال بی سیم غلبه کرد. از آنجا که اکثر الگوریتم های mimoبرای استفاده در کانال های باند باریک می باشند، به منظور برخورد با طبیعت انتخابی در فرکانس کانال‏های بی‏سیم پهن باند، می توان از تکنیک ofdm در سیستم mimo استفاده کرد. به طور موثر، ofdm یک کانال پهن باند را به تعدادی زیرکانال مسطح موازی تبدیل می کند. با توجه به اینکه در آشکارسازی بردار‏‏ها‏‏ی داده ارسالی در سیستم‏‏ها‏‏ی mimo-ofdm فرض بر این است که ماتریس ضرایب کانال برای گیرنده کاملا مشخص می‏باشد. بنابراین برای آشکارسازی صحیح داده‏‏ها‏ی ارسالی، تخمین ماتریس کانال در تمام زیرحامل‏ها ‏و در هر پریود زمانی امری ضروری است. در این پایان نامه برخی از الگوریتم‏های تخمین کانال mimo-ofdm به منظور مقایسه از نظر خطای تخمین و پیچیدگی محاسباتی، مورد بررسی قرار می گیرند. در ادامه روش‏هایی برای بهبود تخمین کانال mimo-ofdm پیشنهاد می‏شود. با توجه به شبیه سازی ها مشاهده می کنیم که استفاده از فیلتر کالمن تعمیم یافته با مدل ar مرتبه دو باعث بهبود قابل ملاحظه تخمین کانال در فرکانس های داپلر بالا نسبت به مدل ar مرتبه یک می شود. همچنین ترکیب دو روش ls و rls باعث بهبود عملکرد تخمین در فرکانس های داپلر مختلف می گردد. با تعمیم الگوریتم rls با فاکتور فراموشی وفقی در تخمین کانال mimo-ofdm به عملکرد خوبی در فرکانس های داپلر و snrهای مختلف دست می یابیم. همچنین با شبیه سازی نشان می‏دهیم که اعمال متوسط گیری بر روی تخمین ls باعث بهبود کارایی آن در فرکاس های داپلر کم می شود.

پیچیده شدن و تکامل سیستمهای رادار ازیک طرف و پیشرفت و سهولت دسترسی کامپیوترها از طرف دیگر باعث می شود که وجود یک برنامه شبیه سازی رادار برای مراکز مختلف تحقیقات راداری، امری ضروری باشد. هدف از این پایان نامه، شبیه سازی کامل یک رادار دیدبان زمینی است . شبیه سازی بگونه ای انجام می شود که طراح بتواند تحت شرایط مختلف محیطی و به ازاء ساختارهای مختلف گیرنده به ارزیابی عملکرد رادار بپردازد. ویژگی مهم این شبیه سازی این است که سیگنال کلاتر سطحی می تواند یک فرآیند تصادفی با تابع توزیع دامنه رایلی، لوگ نرمال، ویبول یا k و باتابع همبستگی گوسی باشد که به مدل واقعی سیگنال کلاتر سطحی در رادارهای پیشرفته نزدیک است . همچنین برای بدست آوردن منحنی تغییرات احتمال هشدار غلط برحسب سطوح مختلف آستانه از جدیدترین شیوه های محاسبه احتمالهای خیلی کم استفاده می شود. همچنین شیوه های مختلف تولید فرآیندهای مورد نیاز در شبیه سازی و مدلسازی سیستم رادار مورد بحث قرار می گیرند.