دانلود پروژه:تخمين و همسان سازي کانال در سيستم­هاي مخابراتي آشوبي

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                     صفحه

فصل اول: مقدمه

1-1- معرفي…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………1

1-2- اهداف و طرح اصلي اين تحقيق………………………………………………………………………………………………………………..2

1-3- ساختار اين پايان­نامه………………………………………………………………………………………………………………………………….3

فصل دوم: آشنايي با آشوب

2-1- تاريخچه……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..4

2-2- سيستم­هاي ديناميکي……………………………………………………………………………………………………………………………….5

2-3- اصول رياضي آشوب……………………………………………………………………………………………………………………………………6

2-4- سيستم­هاي ديناميکي گسسته……………………………………………………………………………………………………………….11

2-4-1- معرفي ايده­هاي اصلي ديناميک يک دنباله­ي غيرخطي با رفتار آشوبي……………………………………………12

2-5- مشخصات رفتار آشوبي از نظر رياضي…………………………………………………………………………………………………….13

2-5-1- محاسبه­ي نماي لياپانوف……………………………………………………………………………………………………………………13

2-5-2- آنتروپي………………………………………………………………………………………………………………………………………………..14

2-5-3- بعد غير صحيح……………………………………………………………………………………………………………………………………14

2-6- دوشاخگی………………………………………………………………………………………………………………………………………………..15

2-7- جمع­بندي………………………………………………………………………………………………………………………………………………..17

فصل سوم: کاربرد آشوب در مخابرات

3-1- مروري بر سيستم­هاي مخابراتي……………………………………………………………………………………………………………..18

3-1-1- سيستم مخابراتي ساده……………………………………………………………………………………………………………………….18

3-1-2- سيستم­هاي مخابراتي طيف گسترده………………………………………………………………………………………………….23

3-2-کاربرد آشوب در مخابرات…………………………………………………………………………………………………………………………24

3-2-1- سيستم­هاي مخابراتي آنالوگ آشوبي………………………………………………………………………………………………….27

3-2-2- سيستم­هاي مخابرات ديجيتال آشوبي……………………………………………………………………………………………….28

عنوان                                                                                                                     صفحه

3-2-3- دسترسي چندگانه در سيستم­هاي مخابراتي ديجيتال آشوبي…………………………………………………………..32

3-2-4- استفاده از کدهاي آشوبي در سيستم­هاي مخابراتي طيف گسترده رايج…………………………………………..34

3-2-5- مخابرات محرمانه………………………………………………………………………………………………………………………………..35

3-3- جمع­بندي………………………………………………………………………………………………………………………………………………..36

فصل چهارم: تخمين و همسانسازي کانال در سيستم­هاي مخابراتي آشوبي

4-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………………37

4-2- معرفي اثرات کانال­هاي مخابراتي……………………………………………………………………………………………………………38

4-3- همسانسازي کانال در سيستم­هاي مخابراتي آشوبي………………………………………………………………………………39

4-4– تاريخچه همسانسازي در مخابرات آشوبي……………………………………………………....…………………………………….40

4-5- استفاده از روش­هاي شناسايي سيستم در تخمين و همسانسازي کانال در مخابرات آشوبي……………….41

4-5-1- روش شناسايي مينيمم حجم فضاي فاز (MPSV)……………………………………………………………………………41

4-5-2- روش شناسايي مينيمم خطاي پيش­بيني غيرخطي (MNPE)…………………………………………………………45

4-6- همسانسازي وفقي کانال در مخابرات آشوبي………………………………………………………………………………………….49

4-6-1- همسانسازي مبتني بر همزمانسازي آشوبي……………………………………………………………………………………….50

4-6-2- فيلتر کالمن گسترش­يافته و همسانسازي کانال………………………………………………………………………………..52

4-7- جمع­بندي………………………………………………………………………………………………………………………………………………..59

فصل پنجم: روش­هاي نمونه­برداري تصادفي در همسانسازي و دي­مدولاسيون آشوبي

5-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………………60

5-2- نمونه­برداري اهميتي………………………………………………………………………………………………………………………………..62

5-3- نمونه­برداري اهميتي با نمونه­برداري مجدد…………………………………………………………………………………………….63

5-4- محاسبه­ي درستنمايي کناري…………………………………………………………………………………………………………………64

5-5- تخمين تصادفي حالت……………………………………………………………………………………………………………………………..65

5-6- شبيه­سازي مونت کارلو…………………………………………………………………………………………………………………………….66

5-7- فيلتر ذره­اي……………………………………………………………………………………………………………………………………………..67

5-8- نمونه­برداري اهميتي………………………………………………………………………………………………………………………………..67

عنوان                                                                                                                     صفحه

5-9- زوال الگوريتم…………………………………………………………………………………………………………………………………………..68

5-9-1- انتخاب بهينه­ي تابع توزيع اهميت……………………………………………………………………………………………………..69

5-9-2- نمونه­برداري مجدد……………………………………………………………………………………………………………………………..70

5-10- همسانسازي کور سيستم­هاي مخابرات آشوبي با استفاده از فيلترينگ ذره­اي……………………………………73

5-11- گيرنده­ي ماکزيمم درستنمايي بر مبناي نمونه­برداري اهميت…………………………………………………………….75

5-11-1- الگوريتم پيشنهادی………………………………………………………………………………………………………………………….77

5-12- جمع­بندي و نتيجه­گيري………………………………………………………………………………………………………………………84

فصل ششم: نتيجه­گيري و ارائه پيشنهادات جهت ادامه کار

7-1- نتيجه گيري…………………………………………………………………………………………………………………………………………….85

8-2- پيشنهادات ادامه­ي کار……………………………………………………………………………………………………………………………87

مراجع……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….88

فهرست شکل­ها

عنوان                                                                                                                     صفحه

 

شکل(2-1): نمايش چرخش  براي نگاشت Logistic به ازاي k معين در هر تکرار………………………12

شكل(2-2): تعريف نماي لياپانوف……………………………………………………………………………………………………………………13

شکل(2-3): نمايش چرخش  براي نگاشت Logistic به ازاي ………………………………………15

شکل(2-4): نمايش چرخش  براي نگاشت Logistic به ازاي ……………………………………15

شکل(2-5): نمايش چرخش  براي نگاشت Logistic به ازاي …………………………………16

شکل(2-6): نمايش چرخش  براي نگاشت Logistic به ازاي ……………………………………………16

شکل(2-7): دياگرام دوشاخگي نگاشت Logistic……………………………………………………………………………………………17

شکل(3-1): بلوک دياگرام يک سيستم مخابراتي ساده……………………………………………………………………………………18

شکل(3-2): نمايش زماني شکل موج. الف: سيگنال پيام ارسال شده(مدوله­کننده). ب: سيگنال مدوله­شده فرکانس يا FM. پ: سيگنال مدوله­شده دامنه يا AM……………………………………………………………………………………..20

شکل(3-3): نمايش زماني شکل موج. الف: سيگنال ديجيتال ارسال شده. ب: سيگنال ASK. پ: سيگنال FSK. ت: سيگنال PSK……………………………………………………………………………………………………………………………………21

شکل(3-4): الف: طيف توان سيگنال طيف گسترده قبل از گسترش. ب: طيف توان سيگنال طيف گسترده بعد از گسترش…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..24

شکل(3-5): الف: تابع نرماليزه­شده خودهمبستگي سيگنال آشوبي به ازاي زمان تأخير نرماليزه شده. ب: تابع نرماليزه­شده همبستگي متقابل سيگنال آشوبي به ازاي زمان تأخير نرماليزه شده………………………………………….26

شکل(3-6): طيف توان سيگنال آشوبي به ازاي فرکانس نرماليزه شده……………………………………………………………26

شکل(3-7): سيستم مخابراتي CSK………………………………………………………………………………………………………………..28

شکل(3-8): مدولاتور DCSK…………………………………………………………………………………………………………………………..29

شکل(3-9): يک سيگنال DCSK…………………………………………………………………………………………………………………….29

شکل(3-10): روش ارسال در سيستم­هاي ناهمدوس دسترسي چندگانه DCSK مبتني بر تأخير زماني…….34

شکل(4-1): يک سيستم ساده مخابراتي آشوبي………………………………………………………………………………………………39

شکل(4-2): محاسبه­ي  يک سيگنال…………………………………………………………………………………………………………..43

عنوان                                                                                                                     صفحه

شکل(4-3): الف: مسير نگاشت Logistic در حوزه زمان. ب: مسير سيگنال مدوله­شده در حوزه زمان. ت: پرتره­ي دو بعدي فضاي فاز مسير الف. ث: پرتره­ي دو بعدي فضاي فاز مسير ب……………………………………………44

شکل(4-4): MSE ضرايب تخمين­زده­شده MPSV براي سيگنال آشوبي مدوله شده و روش LS براي سيگنال گوسي با استفاده از تعداد متفاوت نقاط…………………………………………………………………………………………………………….45

شکل(4-5): شناسايي سيستم با استفاده از معيار .MNPE…………………………………………………………………………….47

شکل(4-6): بازدهي دي­مدولاتورهاي مبتني بر MNPE به ازاي SNRهاي مختلف با دوره بيت ……………49

شکل(4-7): بلوک دياگرام همسانسازي بر اساس روش همزمانسازي مبتني بر تزويج…………………………………..51

شکل(4-8): بلوک دياگرام همسانسازي بر مبناي روش EKF…………………………………………………………………………56

شکل(4-9): همسانسازي کانال به صورت فيلترينگ خطي. الف: روش مبتني بر همزمانسازي. ب: روش مبتني بر EKF………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………57

شکل(4-10): MSE سيگنال دي­مدوله­شده به ازاي SNRهاي مختلف………………………………………………………….58

شکل(4-11): بازدهي BER براي سيستم مخابرات باِينري به ازاي SNR با ضريب گسترش                             ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..59

شکل(5-1): توصيف نمونه­برداري اهميتي………………………………………………………………………………………………………..63

شکل(5-2): نمونه­برداري مجدد………………………………………………………………………………………………………………………..72

شکل(5-3): فيلتر ذره­اي با نمونه­برداري مجدد………………………………………………………………………………………………..72

شکل(5-4): مقايسه بازدهي BER در مدولاسيون ماسک­گذاري جمعي و کانال AWGN داراي يک ضريب مجهول به ازاي SNR­هاي نسبتاً پايين…………………………………………………………………………………………………………….78

شکل(5-5): مقايسه بازدهي  در مدولاسيون ماسک­گذاري جمعي و کانال AWGN داراي يک ضريب مجهول به ازاي SNR­هاي نسبتاً پايين……………………………………………………………………………………………………………..78

شکل(5-6): بازدهي  در مدولاسيون ماسک­گذاري جمعي و کانال AWGN داراي يک ضريب مجهول به ازاي SNR­هاي نسبتاً پايين.………………………………………………………………………………………………………………………….79

شکل(5-7): مقايسه BER در ماسک­گذاري آشوبي جمعي و کانال AWGN چندمسيره به ازاي SNR­هاي نسبتاً پايين………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..79

عنوان                                                                                                                     صفحه

شکل(5-8): مقايسه بازدهي  در ماسک­گذاري آشوبي جمعي و کانال AWGN چندمسيره به ازاي SNR­هاي نسبتاً پايين……………………………………………………………………………………………………………………………………….80

شکل(5-9): بازدهي  در مدولاسيون ماسک­گذاري جمعي و کانال AWGN چندمسيره به ازاي  SNR­هاي نسبتاً پايين………………………………………………………………………………………………………………………………………………..80

شکل(5-10): مقايسه بازدهي BER در مدولاسيون ماسک­گذاري ضربي و کانال AWGN داراي يک ضريب مجهول به ازاي SNR­هاي پايين……………………………………………………………………………………………………………………….81

شکل(5-11): مقايسه بازدهي  در مدولاسيون ماسک­گذاري ضربي و کانال AWGN داراي يک ضريب مجهول به ازاي SNR­هاي پايين……………………………………………………………………………………………………………………….82

شکل(5-12): بازدهي  در مدولاسيون ماسک­گذاري ضربي و کانال AWGN داراي يک ضريب مجهول به ازاي SNR­هاي پايين…………………………………………………………………………………………………………………………………….82

شکل(5-13): مقايسه BER در ماسک­گذاري آشوبي ضربي و کانال AWGN چندمسيره به ازاي SNRهاي پايين…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..83

شکل(5-14): مقايسه بازدهي  در ماسک­گذاري آشوبي ضربي و کانال AWGN چندمسيره به ازاي SNR­هاي پايين…………………………………………………………………………………………………………………………………………………83

شکل(5-15): بازدهي  در مدولاسيون ماسک­گذاري ضربي و کانال AWGN چندمسيره به ازاي   SNR­هاي پايين……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 84