در این پایان نامه به بررسی تخمین زاویه ورود در سیستم تقسیم کد با دسترسی چندگانه و کانال با محوشدگی چندمسیره کند و فرکانس غیر‏انتخابی چند ورودی - چند خروجی با آنتن های آرایه ای پرداخته شده است. ابتدا به بررسی الگوریتم unitary tls-esprit دوبعدی در سیستم موردنظر پرداخته و سپس الگوریتم پیشنهادی که در سه مرحله هموارسازی فضایی، میانگین گیری پیشرو- پسرو و تخمین زاویه ورود تولید می شود، ارائه و شبیه سازی می شود. در نهایت گیرنده آرایه فضا - زمان در سیستم تقسیم کد با دسترسی چندگانه چندکاربره و کانال با محوشدگی چندمسیره و فرکانس ‏انتخابی چند ورودی - چند خروجی با آنتن های آرایه ای طراحی شده است که به طور هم زمان توانایی تخمین پارامترهای کانال چندمسیره فضا - زمان همبسته با کاربر مطلوب را دارد.

استفاده از کدنگاری های مختلف قبل از ارسال اطلاعات روی کانال یکی از روش های بهبود عملکرد سیستم های مخابراتی است. چنانچه اطلاعات کانال در فرستنده موجود نباشد بهترین کدهای قابل استفاده کدهای فضا-زمان هستند که استفاده از آنها به دلیل خاصیت تعامد و در نهایت کاهش چشم گیر پیچیدگی های محاسباتی است. ما در این پایان نامه، یک تکنیک چندگانگی در ارسال برای کانالهایی با خاصیت محو شوندگی تند پیشنهاد کرده ایم. در بخش اول تلفیقی از کدهای فضا-زمان و ماتریس یکتا در فرستنده جهت ارسال اطلاعات پیشنهاد شده است که فرستنده دارای 2 و 4 و 8 آنتن و گیرنده دارای تعداد دلخواهی آنتن است، طرح پیشنهادی دارای بیشترین بهرهی چندگانگی در کانال با محو شوندگی تند است. در این طرح پس از تلفیق کدهای فضا-زمان و ماتریس یکتا کدها از کانال با محو شوندگی تند و نویز سفید گوسی جمع شونده گذشته و در گیرنده از فیلترهای منطبقی که هر کدام منطبق بر یکی از سطرهای ماتریس یکتا هستند عبور می کند و در نهایت اطلاعات ارسالی آشکارسازی می شوند. در این طرح که از الگوریتم بیشترین درستنمایی استفاده می شود به خاطر خاصیت تعامد شاهد فرایند آشکارسازی خطی ساده ای در گیرنده خواهیم بود. در بخش بعد سیستم پیشنهاد شده به صورت چندکاربره بررسی شده است. که در آن تعداد دلخواهی کاربر اطلاعات خود را به طور همزمان روی کانال ارسال می کنند که در هر کاربر اطلاعات ارسالی در کدهای گسترده کنندهی مجزایی ضرب می شود. کانال با محو شوندگی تند است که در آن ضرایب کانال در طول ارسال یک سمبل ثابت فرض می شوند و به طور مستقل از یک سمبل به سمبل دیگر تغییر میکنند.

چکیده در این پایان نامه به بررسی ناحی? نرخ امن در کانال تداخل شناختی و کانال تداخل با دو پیام اختصاصی و پیام مشترک پرداخته ایم. در ابتدا، مسأل? کانال رادیوی شناختی با دو پیام امن را که حالتی خاص از کانال تداخل است، تعریف نموده و پس از معرفی کانال و پیش فرض ها، کدگذاری مورد نیاز برای ایجاد امنیت در این کانال را شرح داده ایم. سپس ناحی? نرخ امن را محاسبه کرده و این ناحی? نرخ را با نواحی قبلیِ به دست آمده برای کانال رادیوی شناختی مقایسه نموده-ایم. در ادامه، در حالتی کلی تر برای کانال تداخل با دو پیام اختصاصی و یک پیام مشترک، مسأل? امنیت را بیان نموده ایم. ابتدا به معرفی کانال و نوع کدگذاری پرداخته و سپس ناحی? نرخ امن را برای این کانال محاسبه کرده ایم. در پایان نیز نتایج را با نواحی به دست آمده برای کانال های دیگر از جمله کانال تداخل شناختی با پیام امن و کانال تداخل با پیام مشترک بدون امنیت مقایسه نموده ایم.

در این پایان نامه سعی شده است که ابتدا با آوردن مفاهیم کلی راجع به انواع روش های واسطه گری و پروتکل های آن دید کلی نسبت به سیستم-های واسطه ایجاد شود. سپس با بررسی رابطه و نقش و کاربرد واسطه ها در شبکه های سلولی و شبکه های اقتضایی و چند ورودی - چند خروجی، اهمیت واسطه ها را بیان کنیم. در ادامه، در فصل چهارم هم مروری بر کارهای گذشته انجام شده است که با کار اصلی پایان نامه مرتبط بوده و در تعریف و حل مسئله راه گشا بوده اند. در قسمت اصلی، یک شبکه بی سیم را در نظر می گیریم که دارای جفت گره منبع – مقصد اقتضایی متحرک و گره واسطه ی ثابت بوده که گره های اقتضایی فقط از طریق واسطه ها با یک پروتکل دو پرشی تبادل اطلاعات می کنند. با توجه به متحرک بودن کاربران، سعی کرده ایم از تکنیک هایی مثل چندگانگی چندکاربره و واسطه گری فرصت طلبانه استفاده و تحرک برای بهبود پارامتر های شبکه استفاده کنیم. به این صورت که، با دادن قابلیت حرکت به کاربران، حد آستانه ی نسبت سیگنال به نویز و تداخل را پایین آورده و اجازه ی انتقال به کاربران بیشتری دهیم. در طول پایان نامه، این حد آستانه ی انتقال را تعریف کرده و براساس آن برون دهی محاسبه شده است که نتایج نشان دهنده ی بهبود آن نسبت به حالت ثابت است. تاخیر تحمیلی به سیستم در نتیجه ی حرکت کاربران را نیز محاسبه و مرتبه ی آن تعیین کرده ایم. و در نهایت، شبیه سازی های لازم انجام شده و نمودارهای آن آورده شده است.

هدف اساسی این پایان نامه، پردازش سیگنالهای تنک در حضور نویز غیرگوسی است. حسگری فشرده و نمایش تنک دو شاخه اصلی از پردازش سیگنالهای تنک است که به تفصیل در این پایان نامه مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. حسگری فشرده چگونگی جمع آوری و ذخیره بهتر و کم هزینه تر سیگنالهای تنک را مورد بررسی قرار میدهد و نمایش تنک در مورد نشان دادن یک سیگنال با استفاده از بردار ضرایب تنک است. بر همین اساس و با دنبال کردن هدف بالا، سه دستاورد به دست آمده از این تحقیق به این قرار است: الف) یک آشکارساز نویز غیرگوسی با استفاده از ابزارهای حوزه حسگری فشرده طراحی و تحلیل شده است. آشکارسازی که برای تشخیص وجود و یا عدم وجود سیگنال در حضور نویز غیرگوسی پیشنهاد شده است، نه تنها خطی است، بلکه به تعداد نمونه کمتری از سیگنال دریافت شده برای آشکارسازی نیاز دارد. ب) از ماتریس اندازه گیری مورد استفاده در حسگری فشرده به عنوان ابزاری جهت کد کردن اطلاعات و دستیابی به امنیت در ارسال اطلاعات استفاده شده است. ج) در پایان نیز مسئله بهینه سازی جدیدی تحت عنوان نمایش ناپارامتری سیگنال تنک مطرح شده که با حل آن توانستیم بر مشکل نمایش تنک سیگنال در حضور نویز غیرگوسی ناشناخته با پارامترهای نامعلوم غلبه کنیم. همچنین معیار جدیدی برای مقایسه کارایی روشهای مختلف نمایش تنک پیشنهاد دادیم که با استفاده از آن می توان به صورت تحلیلی برتری روش پیشنهاد شده در این پایان نامه برای نمایش تنک سیگنال در حضور نویز غیرگوسی را نسبت به روش های موجود متداول اثبات کرد.

در سال های اخیر، سیستم های ارتباطی خودرو به خودرو (vtv) مورد توجه ی زیادی قرار گرفته اند چرا که تعداد خودروها و بنابراین مشکلات ترافیکی و امنیتی افزایش یافته است. در این پروژه، ضمن معرفی سیستم های برد کوتاه اختصاصی (dsrc)، با استاندارد ieee 802.11p، حاکم بر شبکه های dsrc، آشنا شده و به مدلسازی معین انتشار در محیط های خارج ساختمان می پردازیم. مدل های کانال خودرو به خودرو ارائه شده در مقالات شامل مدل های تصادفی، تصادفی برمبنای هندسه و معین می باشند. در روش های تصادفی کانال بصورت مجموعه ای از اشعه های متفاوت مدل می شود که توزیع متغیرهای تصادفی نظیر زاویه ورود، خروج و زمان ورود بر اساس داده های اندازه گیری تعیین می شود یا از بعضی توزیع های متداول بصورت پیش فرض استفاده می شود. برای توصیف شرایط non-wssus که اغلب در محیط های خودرویی وجود دارد، از مدل های تصادفی بر مبنای هندسه استفاده می شود. پاسخ ضربه این مدل ها از المان los، المان های گسسته ناشی از تعامل با اشیاء متحرک و ساکن، و پراکندگی از اشیاء پخش شده تشکیل شده است. در مدل های معین، معادلات ماکسول تحت شرایط مرزی در یک محیط مشخص حل می شوند. یکی از کاربردی ترین روش های معین مدلسازی کانال که تطابق خوبی با اندازه گیری های انجام شده در محیط های مختلف داشته است، روش ردگیری اشعه سه بعدی می باشد که مبتنی بر نورهندسی و ترکیب آن با تئوری هندسی پراش می باشد. برای مدلسازی انتشار در محیط های بزرگ از نظر الکتریکی، مثل سناریوهای ترافیکی، روش مناسب انتخابی، روش ردگیری اشعه (rt) انتخاب شده است. برای بدست آوردن نتایج مناسب، پدیده های مختلف انتشار مانند انعکاس، پراش، پراکندگی، مکانیزم های مختلف تلف و دیگر اثرات باید به خوبی مدل شود. برای این منظور مدل های تجربی مطالعه و بررسی شده اند. از آنجا که فعالیت های محدودی برای بدست آوردن مشخصات انتشار در ارتباطات خودرو به خودرو صورت گرفته است، در این پروژه، یک نرم افزار برمبنای روش ردگیری اشعه دو و نیم بعدی برای مدلسازی انتشار در محیط خودرویی ارائه شده است. این نرم افزار قابلیت استخراج پارامترهای کانال را برای محیط ها یا فرکانس های جدید دارد. همچنین روش ردگیری پرتو دو و نیم بعدی برای مدلسازی تلف مسیر در شهر اوتاوا بکار رفته است و نتایج مناسب حاصل شده است. ضمناً تأثیر پدیده های انتشاری پراش و پراکندگی از سطوح ناصاف روی تلف مسیر، طیف داپلر-تأخیر و rms گسترش تأخیر بررسی شده است.

در این پایان نامه کاهش کژنمایی در کانال های دوجهشی با استفاده از روش کدکردن سلسله مراتبی در منبع به همراه کدکردن چندلایه در کانال مورد بررسی قرار گرفته است. هدف این پایان نامه به دست آوردن تخصیص توان بهینه برای لایه های مختلف کد کانال به گونه ای است که میانگین کژنمایی قابل حصول در گیرنده کمینه گردد. در طی این بررسی کانال های فرستنده-واسط و واسط-گیرنده به صورت محوشدگی کند در نظر گرفته شده اند، به طوری که بهره کانال بین دو درگاه اطلاعاتی در طی ارسال یک کلمه کد کانال ثابت است و در ارسال کلمه بعدی به طور مستقل تغییر می نماید. در این شرایط، عملکرد واسط های df و af مورد بررسی قرار گرفته و تخصیص توان بهینه برای لایه های مختلف کد به دست آمده است. در بخش انتهایی این پایان نامه نیز کژنمایی حاصل از عملکرد این واسط ها در سناریوهای درنظر گرفته شده در کانالی با محوشدگی رایلی، محاسبه شده است. بر اساس نتایج به دست آمده، استفاده از واسط df در حالتی که اطلاعات حالت کانال جهش دوم در اختیار واسط قرار دارد، بهینه است. اما هنگامی که این اطلاعات در اختیار واسط قرار ندارد، بسته به نسبت بین طول کلمات کد منبع و کلمات کد کانال، استفاده از واسط های af یا df می تواند بهینه باشد.

در این پایان نامه به منظور تخمین تعداد منابع چه در نویز گوسی و چه در نویز غیرگوسی، از معیاری مبتنی بر نظریه ی اطلاعات برای تعیین میزان وابستگی بین زیرفضای سیگنال و نویز بهره گرفته شده است. بر همین اساس و با دنبال کردن هدف بالا، سه دستاورد بهدست آمده از این تحقیق به این قرار است: الف) ارائه ی معیاری جدید در تخمین تعداد منابع با در نظر گرفتن نویز به صورت گوسی که با شبیه سازی های انجام شده عملکرد بهتر آن در مقایسه با سایر روش های پایدار و پرکاربرد در این پایان نامه به اثبات رسیده است. ب) ارائه ی روشی پایدار در تخمین تعداد منابع با فرض نویز به صورت غیرگوسی که در آن از معیار ارائه شده در نویز گوسی استفاده شده است.

در این پایان نامه، به بیان شبکه های فراخوری متحرک می پردازیم. بعد از تعریف و بیان کاربردهای آن، مدل های حرکتی گره ها در این شبکه ها را مورد بررسی قرار می دهیم. مدل حرکتی i.i.d به عنوان یک مدل حرکتی محبوب و پرکاربرد مورد استفاده ی زیادی قرار می گیرد. روش های مختلفی برای بیان رابطه ی بین تاخیر و ظرفیت در این شبکه ها وجود دارد. اما امروزه جهت گیری ها به این سمت است که بیشتر محققان از الگوریتم واسط دو پرشی به همراه افزونگی بسته (ارسال بسته ی تکراری)، برای محاسبه ی مصالحه ی بین تاخیر و ظرفیت، استفاده می کنند. در پایان نامه ی حاضر نیز از این الگوریتم برای محاسبه ی تاخیر تحویل بسته استفاده شده است. در اینجا روش کار چنین است که بسته ها به صورت گروهی ارسال می شوند. در ارسال گروهی، ما تعداد معینی از بسته ها را ارسال می کنیم و در هنگام دریافت نیز همین تعداد بسته را بدون وجود ترتیب بین بسته ها، دریافت خواهیم کرد، اما گروه ها به ترتیب دریافت خواهند شد. این موضوع سبب می شود که تاخیر بسته ها چندان زیاد نشده و نیز طول حافظه ی ذخیره سازی نیز کاهش یابد. از طرفی حرکت گره ها به صورت کند فرض شده است، لذا می توان برای ایجاد افزونگی از پخش چندگانه ی بسته ها، در هر بازه ی زمانی، استفاده کرد. یعنی در هر بازه ی زمانی بیش از یک انتقال را تجربه خواهیم کرد. در ادامه خواهیم دید که با استفاده از این روش، تاخیر تحویل بسته به شکل مطلوبی کاهش خواهد یافت.

تداخل یکی از عوامل محدودکننده ی عملکرد کاربران در سیستم های مخابراتی است. امروزه با توسعه ی شبکه های بی سیم، نیاز به مدیریت تداخل افزایش یافته است. کانال تداخلی، یکی از ساده ترین مدل هایی است که در نظریه ی اطلاعات برای بررسی تداخل معرفی گردیده است. در کانال تداخلی، کاربران برای رسیدن به نرخ بیشینه و عملکرد مطلوب و در عین حال برقراری عدالت در تخصیص کانال، مجبورند به صورت تعاونی و با همکاری یکدیگر راهبردهایی را برای ارسال پیام خود اتخاذ کنند. در این میان، در صورتی که بعضی از کاربران تنها به فکر افزایش سود خود باشند و به شکل خود سرانه راهبردهای خود را برای دست یافتن به سود بیشتر تغییر دهند موجب می شوند تا سیستم از نقطه ی عمل مناسب که منابع به صورت عادلانه بین کاربران تخصیص یابد، خارج گردد. در این رساله، ابتدا به مطالعه ی کانال تداخلی و ناحیه ی نرخ آن پرداخته می شود، سپس یک بازی در کانال تداخلی شرح داده می شود و ناحیه ی نرخی که تعادل نش در آن برقرار است، معرفی می گردد. سپس برای کاربران در کانال تداخلی گوسی دو کاربره تابع سود به گونه ای در نظر گرفته می شود که سود هر کاربر، با میزان نرخی که به دست آورده است منهای هزینه ی توان سیگنال ارسالی آن برابر باشد و پس از آن یک بازی غیرمشارکتی با آگاهی کامل کاربران از اطلاعات بازی طراحی می شود و بهترین پاسخ کاربران به هزینه ها و عملکرد یکدیگر بررسی می گردد. در ادامه نقطه ی عمل مناسبی که منابع کانال به صورت عادلانه به کاربران تخصیص می یابد، معرفی می شود. برای این که کاربران راهبردهایی اتخاذ کنند که سیستم در نقطه ی عمل مناسب تعریف شده قرار بگیرد، هزینه های بهینه ای برای توان سیگنال ارسالی کاربران اثبات و اعلام می شود. همچنین الگوریتمی معرفی می شود که اگر بازیکنان در کانال تداخلی گوسی در طی یک بازی تکراری پویا، با استفاده از این الگوریتم میزان توان ارسالی و هزینه ی آن را به روز کنند، پس از چندین مرحله به نقطه ی پایداری در اتخاذ توان سیگنال ارسالی و هزینه ی آن می رسند که همان میزان توان و هزینه ی اثبات شده در قسمت قبل است.

مخابرات بی سیم در مسیر توسعه خود با مشکلات متعددی نظیر افت مسیر، محوشوندگی، محدودیت طیف فرکانسی موجود، توان مصرفی و... روبرو است. یکی از مهم ترین راهکارهایی که برای مقابله با مشکلات مذکور پیشنهاد شده است، استفاده از مخابرات مشارکتی و به تبع آن شبکه های مبتنی بر رله است. در شبکه های مبتنی بر رله، محدودیت توان هر رله و همچنین میزان عملکرد مورد انتظار طراحان شبکه باعث شده تا پیشنهادهای مختلفی برای انتخاب نوع راهبرد رله و انتخاب رله های موجود در سیستم ارائه شود. در این پژوهش، ابتدا به بررسی مفاهیم پایه ای از مخابرات مشارکتی، نظیر برخی از پروتکل های رله در مخابرات مشارکتی، انتخاب و مرتبه دهی رله ها در شبکه های مشارکتی پرداخته می شود. در ادامه، به بررسی تخصیص منابع در شبکه های فراخوری پرداخته شده می شود، سپس تعدادی از تحقیقات انجام شده در این حوزه مرور می گردد. در ادامه برخی از مسائل مربوط به آن ها، نظیر کمینه سازی توان مصرفی و بیشینه سازی snr یا sinr با جزئیات بیشتر تشریح داده می شود. نوآوری این پایان نامه به دو بخش کلی تقسیم می شود. در قسمت اول، یک شبکه ی دو پرشی فراخوری متشکل از یک زوج فرستنده-گیرنده و k رله ی af مطرح می شود. در ادامه، در شبکه ی مذکور، مساله ی بهینه سازی مجموع نرخ دو فرستنده در حالت محدود بودن توان کل رله ها، مورد بررسی واقع می شود. به عبارت دیگر، ضرایب تقویت رله ها ی شبکه به نحوی به دست می آید که نرخ-مجموع دو فرستنده بیشینه گردد. در قسمت دوم، برای یک شبکه ی دو پرشی فراخوری متشکل از یک زوج فرستنده-گیرنده و k رله ی df یک الگوریتم انتخاب رله پشنهاد می شود. در طراحی این الگوریتم چند اصل دنبال شده است، که رسیدن به مجموع نرخ بالا و توزیع منصفانه ی منابع شبکه بین دو فرستنده از جمله اصولی هستند که تمرکز زیادی روی آنها شده است. برای توزیع منصفانه ی منابع و ایجاد تعادل برای زوج فرستنده ها، ترتیب انتخاب رله ها مورد توجه واقع شده است. نتایج شبیه سازی نمایان گر این مساله است که با استفاده از الگوریتم پیشنهادی تعادل شبکه برقرار می شود و زوج فرستنده ها به نرخ مطلوبی دست می یابد. در نهایت، به جمع بندی مطالب پایان نامه پرداخته شده است و همچنین پیشنهادهایی برای ادامه ی فعالیت در این حوزه مطرح شده است.

در برخی از کاربرد¬های تخمین جهت ورود منابع، از جمله مهندسی پزشکی، اختر¬شناسی، پردازش سیگنال¬های صوتی و فروصوت، رادارهای با باند فرکانسی پایین، انواع سونار و .... گیرنده¬های آرایه¬ای می-توانند تحت اثر طیف نویز سفید نا¬همبسته با توان متغیر از سنسوری به سنسور دیگر قرار ¬بگیرند. از طرفی چینش مجموعه آنتن¬های آرایه¬ای و کاربرد مورد نظر، در شدت بروز اختلاف در توان نویز اثر¬گذار است. بر این اساس در کاربرد¬های ذکر شده، توان نویز متغیر موجب بروز خطا در تخمین¬گرهای زاویه¬ی ورود منابع ، به ویژه در تخمین¬گر¬های مبتنی بر تجزیه مقادیر ویژه خواهد شد. بنابراین، هدف اصلی در این پایان¬نامه رفع این مشکل در استفاده از روش¬های متفاوت تخمین زاویه ورود است. به همین منظور، با پیشنهاد روشی مبتنی بر اصلاح ماتریس کوواریانس و هموارسازی آرایه¬ها، خطای تخمین ناشی از توان نویز متغیر در سنسورها بر¬طرف شده است. در این روش با محاسبه¬ی ماتریس کوواریانس آرایه¬ها¬ زاویه ورود منابع با قدرت تفکیک-پذیری بالا معین می¬گردد. همچنین، مدل پیشنهادی با الگوبرداری از روش¬های مبتنی بر هموار¬سازی فضایی، مشکل همبستگی جزئی و کامل ما¬بین منابع محیط را رفع می¬نماید. در پایان الگوریتم پیشنهادی تا حد امکان با استفاده از معیار¬های متفاوت مورد محک قرار گرفته است.

در این پایان نامه مساله آشکارسازی چندکاربره در نویز غیر گوسی با استفاده از مفاهیم نظریه ی اطلاعات، به عنوان معیار شباهت مورد پژوهش قرار گرفته است. در این پایان نامه از تخمین آنتروپی برای آشکارسازی استفاده می شود.

در این پایان نامه، ابتدا کران بالای نرخ های امنِ کانال تداخلی شناختی با دو پیامِ محرمانه را در حالتِ گوسی به دست آورده و سپس تحدب این کران ها بررسی می شود. نشان داده می شود که کران های بالای نرخ، در حالتِ کلی محدب نیستند. در ادامه، با اضافه کردن چند قید به مساله، ناحیه ای محدب را به عنوان ناحیه ی کاری مساله تعیین کرده و با معرفی یک الگوریتمِ زیر بهینه، کران بالای بیش ترین مجموعِ نرخ به ازای توان های مختلف برداشتیِ فرستنده ها محاسبه می شود. در ادامه، حالتی در نظر گرفته می شود که قیدهای اشاره شده برقرار نبوده و ناحیه ی کاری مساله، یک ناحیه ی غیرمحدب باشد. در این حالت، الگوریتمِ زیر بهینه ی دیگری پیشنهاد شده است که تمام ناحیه ی کاری مساله را به طور کامل جستجو کرده و کران بالای بیش ترین مجموعِ نرخ را برای توان های برداشت شده ی فرستنده ها می یابد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.