در این پایان نامه بر روی گین ظرفیت ارائه شده توسط سیستم های mimo تمرکز کرده و طرح های انتقال mimo پیشنهادی درسیستم lte برای انتقال dl مبتنی بر ofdma را مطالعه می نماییم. همچنین عملکرد برخی از این طرح ها در شرایط مختلف کانال mimo از حیث همبستگی بین عناصر آرایه ی خطی از آنتن ها در فرستنده و/یا گیرنده با بررسی نتایج مبتنی بر پیاده سازی نرم افزاری یک لینک مخابرات سیار بررسی می شوند.

از اواسط دهه 1990 صنعت مخابرات سلولار شاهد رشد قابل توجهی بوده است و امروزه شبکه های مخابرات سیار نسبت به آنچه که ابتدا تصور می شد، بسیار فراگیرتر شده اند. محدودیت منابع چون فرکانس، زمان، کد و محدودیت های فیزیکی موجود در سیستم های مختلف، طراحی بهینه جهت رسیدن به کارایی حداکثر با حداقل هزینه را اجتناب ناپذیر کرده است. به بیان دیگر تضمین پوشش، کیفیت، نرخ ارسال لازم و اجتناب از تداخل شبکه سلولار، نیازمند طراحی هوشمندانه شبکه می باشد، که طراحی سل، اساس این طراحی هوشمندانه است و اهمیت زیادی از جهت کیفیت،کارایی و دقت در شبکه سیار دارد. در این پایان نامه روش های مختلف طراحی سل در شبکه های سلولار موجود و آینده را بررسی می کنیم، اگرچه با توجه به دخیل بودن پارامترهای متعدد در طراحی سل، در این مطالعه بیشتر بر روی سه پارمتر اساسی یعنی پوشش، ظرفیت و تداخل که هر سه از فرکانس ناشی می شوند، تمرکز خواهیم کرد. شبکه های سلولار نوین که مبتنی بر ofdm می باشند، مانند lte و یا وایمکس، نرخ ارسال بالایی را پشتیبانی می کنند و از این رو مدیریت منابع فرکانسی در این شبکه ها بسیار مهم است. در این تحقیق، روش های تخصیص فرکانس در شبکه های سلولار مبتنی بر ofdm مانند lte و یا وایمکس، ارائه و پیاده سازی نرم افزاری می شوند. همچنین قابلیت های قابل پشتیبانی در این سیستم ها مانند انتقال چندآنتنه و انعطاف پذیری طیف از جهت اثر آن بر موضوع کنترل تداخل بین فرکانسی، مطالعه و عملکرد آن در همراهی الگوریتم های تخصیص فرکانس بررسی و به صورت نرم افزاری پیاده سازی خواهد شد.

مدل سازی صحیح کانال های چندورودی-چندخروجی، مبحثی مهم در طراحی، شبیه سازی و توسعه ی این سیستم ها است. از آنجایی که رفتار آماری چند بعدی فیدینگ در این نوع کانال ، در عملکرد سیستم بسیار موثر است، طراح سیستم مخابراتی بایستی یک مدل شبیه سازی شده از کانال را در دسترس داشته باشد. در این پایان نامه، سه تکنیک عمومی برای مدل سازی کانال مذکور بیان می شود. در ابتدا، انواع کانال های چند ورودی–چند خروجی معرفی و با در نظر گرفتن موقعیت دقیق پراکنده سازها، ظرفیت و درجه ی آزادی سیستم بررسی می شوند. در مرحله ی بعد، نمایشی از حوزه ی زاویه، برای کانال، معرفی و کانال در حوزه ی زاویه بررسی می گردد. سپس، مدل کانال فضایی معرفی می شود و پارامترهای مورد نیاز در مدل سازی و مراحل مدل سازی کانال بیان می شوند. در ادامه، با در نظر گرفتن آنتن های قطبی شده و پارامترهای جدید، مدل کانال اولیه ارتقا یافته و آنتن های با پلاریزاسیون عمودی و افقی در آن لحاظ می گردد. این مدل که فقط طیف افقی را در بر گرفته، به مدل کانال فضایی دو بعدی معروف است. در مرحله ی بعد، با در نظر گرفتن طیف عمودی و پرتو دریافتی در سطح عمود، مدل کانال سه بعدی و همچنین یک مدل ترکیبی از کانال دو بعدی و سه بعدی معرفی می شود. همبستگی بین بعضی پارامترهای کانال، از قبیل: زاویه ی گسترش، فیدینگ سایه و گسترش تاخیر، از دیگر نکات مهمی است که در این مدل سازی علاوه بر قطبی شدگی آنتن ها، در نظر گرفته شده است. چون این پارامترها همبستگی نسبتاً بالایی دارند، یک مدل کانال فضایی بایستی همبستگی بین آنها را در نظر بگیرد. در نهایت، به پیاده سازی نرم افزاری مدل های کانال فضایی مذکور می پردازیم. نتایج شبیه سازی مدل، در هر حالت تطابق خوبی با ملاحظات تئوری نشان می دهد.

چکیده رادیو شناختی یک تکنولوژی انقلابی می باشد که پیشرفت قابل توجهی را در زمینه استفاده موثر از طیف فرکانسی به ارمغان می آورد. این تکنولوژی به گونه ای طراحی شده است که قادر می باشد خودش را به بگونه ای تطبیق دهد که از طیف رادیویی موجود، بهره برداری لازم به عمل آید. با توجه به بررسی های گوناگون انجام شده، مشاهده شده است که بخش عمده ای از هر باند فرکانسی اختصاص داده شده به کاربران بدون استفاده باقی می ماند. رادیو شناختی این توانایی را دارد که از بخش های بدون استفاده طیف که به حفره های طیف معروف هستند، استفاده نماید. هدف اصلی ما در این پایان نامه، بررسی شبکه های رادیو شناختی و روش های بهینه سازی دستیابی دینامیکی به طیف می باشد. در اینجا ما نشان می دیم که کنترل توان و نرخ ارسالی کاربران ثانویه با استفاده از تکنولوژی های مدولاسیون تطبیقی، کنترل شکل دهی پرتو، الگوریتم کنترل پذیرش و با استفاده از تکنیک های بهینه سازی غیر خطی، بهبود پیدا می کنند. هدف در همه ی حالات افزایش و بهبود نرخ ارسال کاربران ثانویه با در نظر گرفتن qos مطلوب برای آن ها و همچنین محدودیت سطح تداخل برای کاربران اولیه می باشد. در این پایان نامه ابتدا روش کنترل نرخ ارسال و توان کاربران ثانویه را پیاده سازی و سپس آن را با استفاده از تکنیک مدولاسیون منطبق تعمیم می دهیم. سپس از کنترل نرخ ارسال و توان به همراه استفاده از تکنیک های شکل دهی پرتو برای مدل پیشنهادی بهره خواهیم برد.

درشبکه های چند کاناله با رادیوهای چندگانه، پهنای باند در دسترس برای انتقال به کانال های فرکانسی عمود بر هم تقسیم می شود و رابط های رادیویی نیز برای ارسال اطلاعات برروی کانال های عمود بر هم و نا هم پوشا سوئیچ می شوند. در شبکه های چندین کاناله با چندین رابط رادیویی، زمانی دو گره در این شبکه ها می توانند اتصال داشته باشند که هر دو گره از یک رابط رادیویی در یک کانال مشترک استفاده کنند. بنابراین امکان ارسال هم زمان اطلاعات در کانال های عمود بر هم فراهم می شود. بهینه سازی انرژی و افزایش ظرفیت در شبکه های چند کاناله با رابط های رادیو یی چند گانه در سال های اخیر مورد توجه قرار گرفته است. روش های مختلفی برای بهینه سازی کنترل توپولوژی در شبکه های چند کاناله با رابط های رادیویی چند گانه معرفی شده است. برخی از این روش ها بر اساس تعیین محدوده ی ارسال بهینه برای هر گره عمل می کنند که این تکنیک تا حدی زیادی از تداخل بوجود آمده در ارسالات هم زمان جلوگیری می کنند و نیز برخی از روش ها با تکنیک های تخصیص کانال امکان ارسال هم زمان را فراهم می کند که این روش ها بیشتر روی بهبود ظرفیت شبکه متمرکز بوده اند و گروه دیگر از روش ها توپولوژی را بر اساس موقعیت قرار گرفتن گره ها تشکیل می دهند که این روش ها بیشتر روی بازده ای انرژی مصرفی متمرکز هستند. در روش پیشنهادی علاوه بر در نظر گرفتن تداخل ارسال هم زمان انرژی مصرفی لینک های ارتباطی مورد بررسی قرار گرفته می شود. این طرح شامل دو فاز است در فاز اول گراف گابریل بر روی گره ها تشکیل می شود که از لحاظ انرژی گرافی بهینه را بوجود می آورد و درفاز دوم با تخصیص کانال، ظرفیت شبکه ی ارتباطی افزایش می یابد. علاوه بر آن در این تحقیق شرایط مختلف کانال ها نیز در نظر گرفته می شود. با توجه به درنظر گرفتن شرایط لینک، این مدل به حالت واقعی نزدیک تر است و شرایط لینک و تغییرات محیط انتقال را در تشکیل توپولوژی دخیل می کنند. این توپولوژی زمینه ی مناسبی را برای انتقال بسته های ارسالی با کمترین انرژی مصرفی را فراهم می کند و با کاهش تداخل بین ارسالات همزمان به تقاضا های زیادی از ترافیک اطلاعات پاسخ داده می شود. در نتیجه کارایی شبکه های چند کاناله افزایش می دهد.

مخابرات تعاونی که در آن، کاربران از طریق آنتن مربوط به همسایگان خویش یک شبکه چند ورودی- چند خروجی مجازی را به وجود می آورند، از روش های جدیدی است که برای پیاده سازی چندگانگی در ارسال مورد استفاده قرار می گیرد. یکی از راه های بالا بردن کارائی یک سیستم تعاونی، تخصیص مناسب منابع سیستم از قبیل توان، پهنای باند، زمان و ... است. در این تحقیق، بهینه سازی ترکیبی اختصاص توان و انتخاب همکار با مشارکت کاربران مورد مطالعه قرار می گیرد. مسئله در دو حالت تک حامله و چند حامله مورد بررسی قرار گرفته و به این نتیجه می رسیم که در یک سیستم ofdm، بهینه سازی تخصیص توان و انتخاب همکار وابسته به نحوه اختصاص زیرحامل های مبدا و رله در ارسال اطلاعات می باشد. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که در یک سیستم تعاونی مبنی بر ofdm و با استفاده از روش های موثر در اختصاص توان، زیرحامل و رله، می توان مجموع نرخ ارسال کاربران را بدون استفاده از آنتن های متعدد، تقریبا دو برابر کرد.

شبکه های رادیوشناختی بعنوان راه حلی کارآمد و جدید در مقابله با مساله استفاده غیر بهینه از طیف فرکانسی در شبکه های بیسیم معرفی شده اند. مساله مسیریابی یکی از تازه ترین و مهمترین سرفصلهای تحقیقاتی در شبکه های رادیوشناختی با معماری توزیع شده (شبکه های ad-hoc رادیوشناختی ) میباشد. ماهیت شبکه های چندپرشه با معماری توزیع شده یکی از عوامل اصلی در افت بهره وری طیفی و ظرفیت مسیر در شبکه های بیسیم میباشد. استفاده از شبکه های چندکاناله و ارسال اطلاعات توسط کانالهای متعدد راهکاری موثر در مقابله با این مساله میباشد. در این تحقیق ما یک الگوریتم مسیریابی جدید در شبکه های رادیوشناختی چندکاناله طراحی میکنیم. در طراحی الگوریتمهای مسیریابی در شبکه های رادیوشناختی اهداف و قیود مختلفی از جمله تاخیر مسیر، تداخلی که کاربران اولیه قادر به تحمل آن میباشند، پایداری مسیر و... میتوانند مدنظر قرار گیرند. این تحقیق قصد دارد با در نظر گرفتن قیود و محدودیتهای توان تداخلی برای کاربران اولیه در شبکه های رادیوشناختی و بهره بردن از مزایای ارسال اطلاعات بصورت چندکاناله، الگوریتم مسیریابی در شبکه های چندپرشه چندکاناله طراحی نماید. همچنین با استفاده از یک رویه احتمالی در پروسه انتخاب مسیر سعی میشود مسیر با طول کوتاهتر انتخاب شود که این خود منجر به کاهش تاخیر مسیر بعنوان یکی از مهمترین اهداف در مسیریابی میگردد. استفاده از تکنیکهای مختلف یادگیری ماشین ابزاری مرسوم در شبکه های رادیوشناختی برای پیش بینی رفتار کاربران اولیه و استفاده از فضاهای خالی فرکانسی در نبود کاربران اولیه میباشد. در این تحقیق نیز ما از یک روش پیش بینی جدید برای این مقصود استفاده میکنیم و با بهره بردن از این تکنیک تعداد کانالهای بیشتری برای ارسال اطلاعات در شبکه های رادیوشناختی فراهم میاوریم. انتظار میرود با استفاده از تعداد متعدد کانالها در ارسال اطلاعات بهره وری طیفی مسیر نسبت به حالت تک کاناله بهبود یابد. نتایج ارزیابی عملکرد الگوریتم مسیریابی پیشنهادی برحسب بهره وری طیفی و تاخیر مسیر در مقایسه با دو متد مسیریابی رادیوشناختی که اخیرا ارایه شده اند صحت این فرضیه و بهبود عملکرد مسیریابی را در شبکه های رادیوشناختی نمایش میدهد.

در سال های اخیر تقاضا برای دستیابی به منابع فرکانسی به سرعت افزایش یافته است. رادیو شناختگر یک فن آوری جدید است که می تواند بهره وری طیفی را افزایش دهد. در شبکه های رادیو شناختگر عملیات حس گری طیف بدلیل وجود محدودیت های موجود در تکنیک های حس گری طیف و پدیده هایی مانند اثر سایه و محوشدگی، یک عملیات کامل نیست و امکان ایجاد خطا در آن وجود دارد. مسئله تخصیص توان در شبکه های رادیو شناختگر یک مسئله بسیار مهم است، زیرا توان انتقالی یک کاربر شناختگر، اگر به درستی کنترل نشود می تواند باعث ایجاد تداخل غیر قابل قبول برای کاربران اولیه شود. روش های تخصیص توان مرسوم که فعالیت کاربران اولیه و اطلاعات حس گری طیف را در نظر نمی گیرند، ممکن است نتوانند یک تخصیص توان بهینه را برای شبکه های رادیو شناختگر فراهم کنند، زیرا زمانی که کاربر ثانویه نتواند حضور کاربر اولیه را بدرستی تشخیص دهد، تداخل کاربر اولیه باعث یک نرخ ارسال پایین تر برای کاربران ثانویه می شود. در این پایان نامه، ما مسئله تخصیص توان در شبکه های رادیو شناختگر بر اساس اطلاعات حس گری طیف و فعالیت کاربران اولیه را بررسی خواهیم کرد. ما سه سیستم رادیو شناختگر را معرفی می کنیم. در سیستم اول، مسئله تخصیص توان را با هدف ماکزیمم کردن مجموع نرخ ارسال با توجه به رفتار آماری کاربر اولیه و نتایج حس گری طیف بررسی می کنیم. در سیستم دوم، تاثیر حس گری ناقص فعالیت کاربر اولیه را بر روی سطح تداخل وارد بر یک باند کاربر اولیه و بر روی مجموع نرخ ارسال در شبکه های رادیو شناختگر مبتنی بر ofdm بررسی خواهیم کرد. در سیستم سوم، به منظور کاهش نرخ تلفات ناشی از حس گری ناقص فعالیت کاربران اولیه در شبکه های رادیو شناختگر مبتنی بر ofdm، یک الگوریتم تخصیص توان را با در نظر گرفتن خطای حس گری طیف، معرفی خواهیم کرد.

شبکه حسگر بیسیم متشکل از تعداد زیادی نودحسگر می باشد که قابلیت پردازش ساده ای نیز دارند و وظیفه عمده آنها عموما جمع آوری اطلاعات از محیط میباشد. حسگرها در شبکه به صورت بیسیم در ارتباطند بنابراین در اکثر کاربردها مکان منبع دریافت کننده اطلاعات برای کارایی داشتن آن لازم و ضروری است. یکی از چالش ها در شسبکه های حسگر بیسیم موقعیت یابی میباشد و در سال های اخیر مطالعات زیادی جهت افزایش دقت آن شده است زیرا در اغلب موارد حسگرها دارای توزیع تصادفی بوده و در صورت عدم موقعیت یابی مناسب اطلاعات جمع آوری شده کارایی چندانی نخواهد داشت. رویکردهای متفاوتی در موقعیت یابی وجود دارد که میتواند بر اساس میزان دقت دلخواه ، میزان هزینه و احتاج به سخت افزار اضافه، اندازه ی قطعات و سرعت پردازش اطلاعات و عوامل دیگری باشد. اساس کار روش های موقعیت یابی به دو دسته کلی تقسیم میشود که عبارتند از موقعیت یابی برد آزاد و مبتنی بر برد. در این پایان نامه روش های برد آزاد معرفی شده اند که اساس کار آنها کار گروهی میباشد. در ادامه روش هایی جهت بهبود موقعیت یابی dv-hop ارائه شده و در پایان نیز روش جدیدی بر اساس شناسایی نقاط خطاخیز در شبکه و با استفاده از حسگرهای مرجع دارای دو شعاع ارتباطی معرفی گردیده است که با روش های موجود مقایسه شده است.

هدف اصلی شبکه های شناختگر، استفاده بهینه و انعطاف پذیر از پهنای باند فرکانسی است. با توجه به این هدف، کاربرهای جدیدی برای شبکه تعریف می شود. این کاربرها به کمک شبکه شناختگر می توانند منابع فرکانسی را به بهترین نحو مورد استفاده قرار دهند. یکی از وظایف شبکه های شناختگر، عملیاتی تحت عنوان "دستیابی به طیف" است. این عملیات شامل دو مرحله است. یکی حس کردن کانال به منظور یافتن ناحیه هایی از طیف که مورد استفاده قرار نمی گیرد. و دیگری اختصاص کانال های حس شده به کاربرهای جدید. برای بهینه کردن این دو مرحله مدیریت هایی در نظر گرفته می شود این مدیریت ها به روش های مختلفی پیاده سازی می شود که از جمله آن ها، پیاده سازی به کمک یادگیری تقویتی است. این روش می تواند بهبود قابل توجهی در بهینه سازی مدیریت طیف در شبکه های شناختگر ایجاد کند. در این پایان نامه با کمک گرفتن از یادگیری q که یکی از زیرمجموعه های یادگیری تقویتی است، سعی در بهینه سازی یک شبکه شناختگر نوعی می کنیم. این بهینه سازی از منظر حس کردن طیف بررسی می شود. این که چه کاربرهایی کدام کانال ها را و در چه زمانی حس کنند تا احتمال موفقیت آمیز بودن این عملیات بیشینه شود. کنترل شبکه در این پایان نامه به صورت متمرکز فرض شده است. مقالات مختلفی در زمینه ذکر شده چاپ شده است که در این تحقیق به تشریح سه نمونه از آنها می پردازیم. شبیه سازی بر اساس یکی از این مقالات انجام پذیرفته است. در این مقاله زمان به دوره های زمانی کوچک تری تقسیم می شود و تعداد محدودی از کاربران شبکه در هر دوره به حس کردن کانال ها می پردازند.

چکیده یکی از موضوعات مهم در انتقال اطلاعات محرمانه، امنیت اطلاعات است. علم مخفی سازی اطلاعات ، هنر جاسازی داده ها در یک حامل است به گونه ای که امنیت اطلاعات حفظ شود. نهان نگاری داده ها ، شاخه ای از علم مخفی سازی اطلاعات است که در آن وجود اطلاعات پنهان تاحد زیادی قابل تشخیص نباشد. روشهای رایج نهان نگاری به چهار دسته تقسیم بندی می شوند 1. نهان نگاری با افزونگی داده ها 2. نهان نگاری در حوزه مکان 3. نهان نگاری در حوزه فرکانس 4. نهان نگاری تطبیقی.در مقابل نهان نگاری اطلاعات، روش هایی وجود دارد که تصاویر را از نظر دارابودن اطلاعات محرمانه بررسی می کند، این روش ها نهان کاوی نامیده می شود. در این تحقیق ما نهان نگاری اطلاعات در تصویر را مورد بررسی قرار داده و چندین روش نهان نگاری را شرح می دهیم که بیشتر این روش ها، در حوزه مکان می باشد. هم چنین در رابطه با حملات نهان کاوی روش های متداول مطرح گردیده و در پایان روشی برای نهان نگاری با استفاده از درون یابی ارائه شده و مورد ارزیابی قرار گرفته است.

همزمان با رشد و توسعه ارتباطات و به ویژه ارتباطات مخابراتی ، نیاز به بهبود کیفیت سیگنال های گفتار بیش از پیش گردیده است . منظور از بهبود سیگنال گفتار، کاهش یا حذف نویز از سیگنال صحبت برای دستیابی به کیفیت مناسب به لحاظ شنیداری است. در این پایان نامه، ابتدا روش های مختلف بهسازی سیگنال های گفتار معرفی گردیده است و سپس با استفاده از برخی تکنیک های پردازش گفتار، به بهبود و اصلاح روش تجزیه مقادیر منفرد که کاربرد وسیعی در بهبود صحبت دارد، پرداخته ایم. در ادامه با تلفیق برخی از روش ها و نیز برخی تکنیک های دیگر، روش ساده و کارآمد دیگری برای lpc و vad نیز ارائه نموده ایم. در پایان ، روش های موجود را با روش های پیشنهادی، با دو معیار snrو تست mos مورد ارزیابی و مقایسه قرار داده ایم. نتایج بدست آمده نشان می دهد که روش های پیشنهادی بهبود بهتری را برای صحبت فراهم می آورد.

در این پایان نامه، به بررسی روش های کدینگ در شبکه های رادیو شناختگر و نحوه عملکرد آن ها در زمینه مقابله با تداخل خواهیم پرداخت. سپس طبقه جدیدی از کدهای مقابله با پدیده تداخل و حذف را معرفی می کنیم که در اصطلاح کدهای نرخ متغیر نامیده می شوند و ویژگی ها و مزایای استفاده از این کدها را در مقایسه با کدهای سنتی تصحیح خطا مورد بررسی قرار می دهیم. در ادامه معماری یک شبکه رادیو شناختگر چندکاربره و چند کاناله را تشریح می کنیم و ساختار دستیابی به طیف فرکانسی را برای کاربران ثانویه، مورد بررسی قرار خواهیم داد. در این پژوهش، کمیت های تاثیر گذار ( مانند توزیع درجه ) در کارایی کدهای نرخ متغیر را بیان و معایب کدهای نرخ متغیر استاندارد را بررسی خواهیم نمود. سپس به معرفی طبقه جدیدی از کدهای نرخ متغیر که در اصطلاح " کدهای نرخ متغیر تطبیقی" نامیده می شوند، خواهیم پرداخت و ویژگی های آن ها مورد بررسی قرار خواهد گرفت. در نهایت، فرایند کدگذاری و کدبرداری کدهای نرخ متغیر را مدلسازی و عملکرد کاربران ثانویه موجود در شبکه رادیو شناختگر را مبتنی بر کد نرخ متغیر مورد استفاده، ارزیابی خواهیم کرد.

با افزایش تقاضا برای سرویس های پیشرفته، نیاز به شبکه های دسترسی باند پهن به سرعت در حال افزایش است. سیستم های دسترسی بیسیم باند پهن مبتنی بر استاندارد ieee 802.16، می توانند راه حل جایگزین بصرفه تر و موثرتری برای سیستم های سیمی، همچون سیستمهای کواکسیال با مودم های کابلی، خطوط اجاره ای دیجیتال dsl یا فیبر های نوری باشند. این استاندارد از دو مد کاری نقطه به چند نقطه و مش پشتیبانی می کند. به کمک مد مش استاندارد 802.16، می توان به سرعت اتصال های بیسیم قابل اطمینانی با سطح پوشش بسیار بیشتر از شعاع قابل دسترس در لایه فیزیکی فراهم آورد. لایه mac مد مش استاندارد 802.16، منظور تضمین کیفیت سرویس در شبکه از تکنولوژی tdma استفاده می نماید. با این حال استاندارد 802.16 تنها مشخص کرده است که ارسال ها باید چگونه انجام شوند و در مورد الگوریتم های زمانبندی، به منظور تعیین زمان ارسال ها در شبکه، صحبتی نشده است. این در حالی است که کارایی شبکه های 802.16 از نظر گذردهی سیستم، بستگی به توانایی لایه های مدیریت در زمانبندی ارسال ها دارد. در این پایان نامه الگوریتم جدیدی به منظور بهبود زمانبندی توزیع شده هماهنگ در مد مش استاندارد 802.16 و تخصیص بهینه پنجره های زمانی به نود های شبکه با در نظرگرفتن قابلیت استفاده مجدد از فضای فرکانسی، ارائه شده است. در الگوریتم پیشنهادی بطور همزمان، استفاده مجدد از فضای فرکانسی برای استفاده کارا از منابع رادیویی، مدل کامل تداخل، تاثیر جایگاه نود در بهبود کارائی زمانبندی، و دسته بندی ترافیک های موجود در شبکه برای تامین کیفیت سرویس مورد توجه قرار گرفته شده است. کار های قبلی بطور همزمان به این چهار موضوع که از مسائل مطرح در زمانبندی توزیع شده هماهنگ هستند، نپرداخته اند. شبیه سازی های انجام شده بر روی سناریو های مختلف در راستای مقایسه الگوریتم پیشنهادی با الگوریتم های موجود در این زمینه نشان می دهد که قیود تاخیر ارسال برای ترافیک ها بخوبی برآورده شده و میزان گذردهی کلی شبکه نیز در الگوریتم پیشنهادی بهبود یافته است.

تشخیص جنسیت با استفاده از سیگنال گفتار احمد عطاران چکیده: طبقه بندیجنسیت درگفتار و بازشناسی گوینده به اندازه طبقه بندی احساسات گفتار مفید است زیرا هنگامی که مدلهای صوتی(آکوستیک) جداگانه برای مردان و زنان به کارگرفته شود کارایی بهتری خواهد داشت. با توجه به اینکه سکوت بین زن و مرد مشترک است بنا بر این سکوت از ابتدا حذف می گردد. این امر باعث کاهش حجم بار محاسباتی اضافی و همچنین افزایش نرخ بازشناسی می شود. برای حذف سکوت از یک روش ترکیبی انرژی تیگر و روش انرژی- آنتروپی استفاده شد. در بیشتر مقالات برای استخراج ویژگی های صوتی از روش ضرایب طیفی مل فرکانسی mfcc استفاده شده است که نتایج خیلی بهتری نسبت به روش های دیگر دارد. به همین دلیل از روش ضرایب طیفی مل فرکانسی mfcc و ضرایب دلتای مل فرکانسی?mfcc و دلتای دلتای مل فرکانسی ??mfcc استفاده می شود. همچنین با توجه به این که ضریب اول طیفی استخراج شده با انرژی فریم مرتبط است و در تعیین هویت مفید نیست این ضریب از بردار ویژگی ها حذف می شود . برای مدل سازی از روش مدل سازی مخلوط گوسی استفاده می شود ولی مدل مخلوط گوسی وابسته به تخمین اولیه میانگین ها و کوواریانس های مخلوط ها می باشد. در روش تخمین تصادفی مقادیر میانگین و واریانس نرخ بازشناسی حداکثر به70 درصد می رسد. رویکردی که در این مقاله برای جلوگیری از این مشکل پیشنهاد می گردد استفاده از چندین بار تخمین اولیه میانگین و کوواریانس می باشد. در بیشتر مقالات مطالعه شده بیشتر بر روی تخمین دقیق میانگین کار نموده اند. در روش پیشنهادی از تخمین دقیق میانگین استفاده می گردد و از آن برای تخمین کوواریانس استفاده می شود. نرخ بازشناسی جنسیت روش پیشنهادی به حداکثر 86.67 درصد رسیده است. واژگان کلیدی :حذف سکوت، ضرایب mfcc، مدل مخلوط گوسی mel frequency cepstral coefficients 1

شبکه حسگر بی¬سیم متشکل از تعداد زیادی گره حسگر است که به منظور جمع¬آوری اطلاعات مختلفی مانند دما، رطوبت ، تحرک و غیره از محیط و ارسال آنها به مقصد استفاده می¬شود. یکی از چالش-های مهم در شبکه¬های حسگر، تغذیه گره¬های حسگر با باتری¬های کوچک انرژی محدود می¬باشد. عدم دسترسی آسان به حسگرها ، تعویض باتری یا جایگزینی حسگر را با مشکل مواجه می¬کند . بنابراین طراحی ساختارهایی که بتواند بازده انرژی چنین شبکه¬هایی را بهبود دهد ضرورت پیدا می-کند.mimo مشارکتی یا مجازی یکی از روش هایی است که برای بهبود عملکرد پارامترهای شبکه های حسگر پیشنهاد شده است. درmimo مجازی گره¬های حسگر به خوشه¬هایی (کلاستر) تقسیم می¬شوند که هر کدام از این خوشه¬ها پس از جمع¬آوری اطلاعات آن را با یک ارتباط تک¬پرشه یا چند¬پرشه طی یک ارسال mimo به خوشه بعدی ارسال می¬کند این کار تا انتقال اطلاعات جمع¬آوری شده به ایستگاه پایه یا sink ادامه می¬یابد.لذا در این پایان نامه انواع روش¬های موجود برای بهبود شبکه¬های حسگر مبتنی بر mimo مجازی معرفی شده است .این روش¬ها شامل انواع ساختارهای خوشه¬بندی ، روش¬های انتخاب کانال، روش¬های انتخاب گره، روش¬های مسیریابی، طراحی¬های بین لایه¬ای، بهره¬گیری از انواع کدینگ، بکارگیری بهره دایورسیتی ، بهره مالتی پلکس، بهره آرایه می¬باشد. در ادامه روشی برای خوشه¬بندی شبکه حسگر با استفاده از الگوریتم¬های تکاملی پیشنهاد شده است و در پایان روش جدیدی برای ارسال mimo مجازی مبتنی بر الگوریتم v-blast ارائه و با روش¬های موجود مقایسه شده است.

افزایش محبوبیت شبکه¬های بی¬سیم، منجر به رشد تقاضای ظرفیت شده است. از طرف دیگر شبکه¬های سلولی فعلی این توانایی را ندارند تا ضمن پاسخ¬گویی به حجم بالای تقاضا، کیفیت مناسبی را نیز برای همه¬¬ی کاربران، به¬ویژه کاربران داخلی فراهم کنند. فمتوسل¬ها ابزار هوشمندی هستند که ارائه¬ی خدمات با نرخ بالا و کیفیت مطلوب را در داخل ساختمان¬ها فراهم می¬کنند. به منظور افزایش بهره وری از طیف فرکانسی فمتوسل ها از منابع مشترک با ماکروسل استفاده می¬کنند. بنابراین، برای کاهش تداخل بین این دو لایه، تخصیص منابع باید به گونه¬ای انجام شود تا ضمن تضمین کیفیت خدمات به کاربران ماکروسل، کاربران فمتوسل نیز از خدمات با نرخ بالا و کیفیت مطلوب بهره¬مند گردند. این مطالعه را می¬توان به دو بخش تقسیم کرد، در بخش اول به منظور کاهش تداخل بین لایه¬ای، سکتوربندی ماکروسل همراه با طرح استفاده¬ی مجدد از فرکانس مورد بررسی قرار گرفت. منابع فرکانسی موجود به نحوی بین شبکه¬ی فمتوسل¬ و ماکروسل به اشتراک گذاشته شده است که کمترین تداخل را تجربه کنند. عملکرد شبکه¬ی پیشنهادی با معیار احتمال خروج کاربران فمتوسل و ماکروسل ارزیابی شده است. نتایج شبیه سازی و تئوری حاکی از بهبود عملکرد شبکه نسبت به ساختار قبلی دارد. در بخش دوم به منظور افزایش بهره¬وری طیف و تضمین کیفیت سرویس کاربران فمتوسل مسئله¬ی تخصیص منابع به فمتوسل¬ها، به صورت مسئله¬ی بهینه سازی np-hard فرمول بندی و توسط الگوریتم پیشنهادی مبتنی بر شبکه¬ی عصبی هاپفیلد به جواب بهینه منتهی شد.

یکی از مهم ترین مشکلاتی که شبکه های ad-hoc بی سیم با آن مواجه هستند، بازده پایین شبکه است. تحقیقات زیادی در زمینه بالا بردن بازده این گونه شبکه ها انجام شده که از جمله آن ها می توان طراحی تکنیک های مسیریابی بهتر و ایجاد تغییراتی در مدیریت دستیابی به کانال بی سیم را نام برد. از طرف دیگر در سال های اخیر، کدینگ شبکه به عنوان تکنیکی که تضمین کننده افزایش بازده در شبکه های بیسیم مش است، محبوبیت زیادی پیدا کرده است. با استفاده از این تکنیک، مسیریاب می تواند چندین بسته را با یکدیگر ترکیب و هم زمان ارسال کند، به این ترتیب استفاده موثرتری از پهنای باند شبکه خواهد شد. در این پایان نامه، هدف اصلی ارزیابی سناریوهای مختلف پیاده سازی کدینگ شبکه در بهبود بازده شبکه می باشد. اثر استفاده همزمان از کدینگ شبکه، روش های مختلف مسیریابی و به کارگیری چند رادیو و چند کانال در هر گره مورد بررسی قرار می گیرد. انجام اصلاحاتی در روش های مسیریابی پیشنهاد می شود که باعث افزایش بازده شبکه در صورت استفاده از کدینگ شبکه می شود. همچنین نشان داده می شود که با وجود اینکه میزان کارایی کدینگ شبکه بستگی به فرصت های ایجاد شده برای پیاده سازی آن دارد، در برخی سناریوهای کدینگ ممکن است افزایش بیش از حد این فرصت ها بار پردازشی سنگینی به شبکه تحمیل کند. بنابراین روشی برای ایجاد مصالحه بین بازده و بار پردازشی شبکه پیشنهاد می شود.

تقریباً 70% از سطح کره زمین متشکل از دریاها و اقیانوس ها است که آن ها را به حوزه ی با اهمیتی برای تحقیق و کاوش تبدیل کرده است. اخیراً به دلیل کاربردهای بسیاری مانند کاوش اقیانوسی، فرابینی وضعیت محیطی و پیش بینی وضعیت آب و هوا، حوزه ی شبکه های حسگر صوتی زیرآبی(uwasns) در انجمن تحقیقات، توجه بسیاری را به خود جلب کرده است. یک شبکه حسگر بی سیم مجموعه ای از گره های بی سیم با قابلیت های انرژی محدود است؛ که ممکن است ثابت یا متحرک باشند و به صورت تصادفی در محیط تغییر پذیر پویا قرار گرفته باشند. انتخاب استراتژی های مسیریابی یک موضوع مهم برای تحویل موثر بسته ها به مقصدشان است. علاوه بر این، در چنین شبکه هایی استراتژی مسیریابی به کار رفته بایستی می نیمم مصرف انرژی را تضمین کند. به عنوان مشارکتی در حوزه ی رو به رشد چنین شبکه هایی، در این پایان نامه دو الگوریتم مسیریابی جغرافیایی سه بعدی به نام های مسیریابی انرژی موثر بدون گره راهنما (3d ebgr) و مسیریابی انرژی موثر بدون گره راهنما مبتنی بر زاویه (3d aber) پیشنهاد شده است. در هر دو روش، هر گره ابتدا بر روی مسیر مستقیم به سینک و بر اساس فاصله ی ارسال انرژی بهینه، موقعیت ایده آل گره گام بعد را محاسبه می کند. سپس با استفاده از مکانیزم دست تکانی، روش 3d ebgr همسایه با کمترین فاصله نسبت به موقعیت ایده آل گره گام بعد و 3d aber از میان همسایه هایی که کمترین زاویه نسبت به خط واصل موقعیت ایده آل گره گام بعد و گره سینک را دارند، گره با بیشترین انرژی باقی مانده را به عنوان گام بعد انتخاب کرده و بسته را به صورت حریصانه ارسال می کند. به محض قرار گرفتن گره در می نیمم محلی، هر دو الگوریتم به یک استراتژی مسیریابی سطحی کاملاً واکنشی تغییر وضعیت می دهند. این استراتژی برای تعیین مستقیم گام بعدی، روش بازیابی رله کردن زاویه ای را، با بهره گیری از روش سطحی سازی مختصاتی بکار می گیرد. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که روش دوم نسبت به روش اول، علاوه بر کارآیی انرژی، با تأخیری کمتر به نرخ یکسانی از تحویل بسته دست خواهد یافت.

مسئله ردگیری به طور عام عبارت است از مکان یابی و موقعیت یابی هدفی با موقعیت متغیر در طول زمان های پیاپی. ازجمله ابزارهایی که به یاری آن مسئله ردگیری با هدف تعیین موقعیت جسم میسر می شود فیلتر ذره ای است که به عنوان فیلتری تخمین گر مطرح است. در این پروژه، هدف بررسی الگوریتم فیلتر ذره ای در ردگیری اهداف متحرک و بهبود عملکرد آن است. حوزه کاربردی این الگوریتم که حالت خاصی از الگوریتم تناوبی مونت کارلو است، بسیار وسیع تر از ردگیری اهداف متحرک است. از این الگوریتم می توان برای محاسبات ریاضی مثل تخمین امیدهای ریاضی، انتگرال ها، مساحت منحنی ها و بسیاری از محاسبات ریاضی دیگر استفاده کرد. این الگوریتم، همچنین در شاخه های دیگری از علم؛ مثل ژنتیک هم کاربرد دارد. اساس کار این الگوریتم بر نمونه برداری تصادفی از یک تابع چگالی احتمال و نمونه برداری مجدد از نمونه های گرفته شده استوار است. هدف این است که این الگوریتم را تغییر داده و به الگوریتمی بهتر ازنظر احتمال خطا برسیم. الگوریتمی که درنهایت حاصل می شود به مراتب از الگوریتم مونت کارلو بهتر است. علاوه بر این، یک مشکل اساسی موجود در نسخه های اصلی این الگوریتم این است که در همه ی الگوریتم های استاندارد در ردیابی، نرخ های نمونه برداری را برای فرآیند های اندازه گیری و حالت، یکسان و همزمان فرض می کنند. این مشکل را ذکر کرده و راه حلی برای آن بیان می شود.

افزایش روز افزون تقاضا در استفاده از مخابرات سیار، موجب کمبود طیف در برخی از فرکانس ها شده است. فناوری رادیوی شناختگر این امکان را فراهم می کند که با توجه به شرایط محیط ، به صورت آگاهانه چگونگی و نحوه ارسال و دریافت اطلاعات تنظیم و بهینه ترین وضعیت فنی برای تبادل اطلاعات انتخاب گردد. مشکل اصلی این سیستم ها این است که bs برای ارسال مستقیم اطلاعات به کاربرانی که در مرز سلول قرار دارند به توان زیادی احتیاج دارد و این توان ارسالی بالا موجب ایجاد تداخل در شبکه کاربران اولیه می شود. بنابراین به دلیل فعالیت کاربران اولیه ، کاربران ثانویه ای که در مرز سلول قرار دارند از شانس دستیابی به طیف کمتری برخوردار هستند. استفاده از ایستگاه های رله در این شبکه ها راه حل موثری برای غلبه بر این مشکل است چون رله ها برای ارسال به کاربران مرزی از توان ارسالی کمتری استفاده می کنند

مساله موقعیت یابی در شبکه های حسگر زیر آب که در بسیاری از کاربردهای آن نیاز به آگاهی از موقعیت گره ها می باشد، امری ضروری است. در این پایان نامه ابتدا به بررسی شبکه های حسگر زیر آب و همچنین الگوریتم های موقعیت یابی در شبکه حسگر بی سیم زیر آب پرداخته شده و در ادامه الگوریتم موقعیت یابی امن با استفاده از رویکرد گرادیان نزولی با یک مرحله هرس انتخابی جهت حذف اطلاعات نادرست در شبکه حسگر بی سیم، معرفی شده است. با درنظر گرفتن شرایط محیط زیر آب، الگوریتم مذکور را برای محیط زیر آب به کار برده و روشی را جهت کاهش خطای موقعیت یابی پیشنهاد نموده ایم. در روش پیشنهادی گره های معمولی پس از تعیین موقعیت بعنوان گره راهنما درنظر گرفته شده و بدین ترتیب با مشارکت در موقعیت یابی یکدیگر به کاهش خطای موقعیت یابی کمک می کنند.