5-1- محاسبه بایاس بعد از کدینگ کانال 69
5-2- بازسازی چندجمله‌ای فیدبک اسکرمبلر بعد از عبور از کدینگ کانال 71
5-3- نتایج مربوط به شناسایی اسکرمبلر قرار گرفته پس از انکدر بلوکی 79
نتیجه‌گیری………………………………………………………………………………………………………..89
منابع……………………………………………………………………………………………………………………91
چکیده و عنوان انگلیسی……………………………………………………………………………………93
 
 
 
 
فهرست شکل‌ها
عنوان                                                                                   صفحه
شکل ‏2‑1. شمای کلی شیفت رجیستر خطی با فیدبک یا (LFSR) که دارای L-مرحله می‌باشد. 9
شکل ‏2‑2. مثال به کار بردن الگوریتم سنتز LFSR روی دنباله [2] ……………. 15
شکل ‏2‑3 .مدار منطقی مربوط به پیاده‌سازی الگوریتم سنتز LFSR [2] 16
شکل ‏3‑2 توزیع متغیر Z [9] 44
شکل ‏3‑3 مقایسه بین الگوریتم کلوزیو و الگوریتم اصلاح شده [9] 48
شکل ‏3‑4 تعداد بیت‌های لازم برای شناسایی چندجمله‌ای اسکرمبلرهای ضربی در الگوریتم کلوزیو 51
شکل ‏4‑1 عبور بیت‌های اسکرمبلر از کانال همراه با نویز 54
شکل ‏4‑2. فاکتور افزایش تعداد بیت‌ها(I) برحسب d و p مختلف در حضور نویز کانال 57
شکل ‏4‑3 تغییرات P(tx , id-1 + 1, Ñ) بر حسب tx …….. 61
شکل ‏4‑4 تغییرات P(tx , id-1 + 1, Ñ) بر حسب tx ……… 62
شکل ‏5‑1 ترتیب عبور بیت‌ها از انکدر کانال و اسکرمبلر 69
شکل ‏5‑2 نحوه‌ی ضرب داخلی بین بلوک‌های کد خطی دنباله بیت دریافتی و کلمه دوگان 73
شکل ‏5‑3 توزیع متغیر . 76

 
 
 
فهرست جدول‌ها
عنوان                                                                                   صفحه
جدول ‏2‑1 چندجمله‌ای‌های بنیادین 21
جدول ‏2‑2 چندجمله ای های تجزیه ناپذیر 21
جدول ‏2‑3 چندجمله‌ای ‌های تجزیه‌پذیر 22
جدول ‏2‑4 نتیجه الگوریتم برلکمپ-مسی روی دنباله‌های همراه با خطا 23
جدول ‏3‑1 الگوریتم شناسایی چندجمله‌ای فیدبک اسکرمبلرهای سنکرون [6] 36
جدول ‏3‑2 عملکرد الگوریتم کلوزیو با بایاس [6] 38
جدول ‏3‑3 عملکرد الگوریتم کلوزیو با بایاس [6] 38
جدول ‏3‑4 الگوریتم شناسایی چندجمله‌ای فیدبک اسکرمبلرهای خود- سنکرون [6] 39
جدول ‏3‑5 عملکرد الگوریتم کلوزیو با بایاس [6] 42
جدول ‏3‑6. نتایج الگوریتم کلوزیو روی اسکرمبلرهای جمعی [9] 46
جدول ‏3‑7 مضارب چندجمله‌ای فیدبک [9] 47
جدول ‏3‑8 عملکرد الگوریتم کلوزیو روی خروجی اسکرمبلرهای جمعی بایاس متن ورودی …. 50
جدول ‏3‑9 عملکرد الگوریتم کلوزیو روی خروجی اسکرمبلرهای جمعی بایاس متن ورودی ….. 50
جدول ‏3‑10 عملکرد الگوریتم کلوزیو روی خروجی اسکرمبلرهای ضربی بایاس متن ورودی …. 50
جدول ‏3‑11 عملکرد الگوریتم کلوزیو روی خروجی اسکرمبلرهای ضربی بایاس متن ورودی ….. 51
جدول ‏4‑1 شناسایی چندجمله ای فیدبک اسکرمبلرهای جمعی همراه با نویز ……… 65
جدول ‏4‑2 شناسایی چندجمله ای فیدبک اسکرمبلرهای جمعی همراه با نویز ………. 65
جدول ‏4‑3 شناسایی چندجمله ای فیدبک اسکرمبلرهای ضربی همراه با نویز ……… 65
جدول ‏4‑4 شناسایی چندجمله ای فیدبک اسکرمبلرهای ضربی همراه با نویز   ………. 66
جدول ‏5‑1 بایاس اعمال شده توسط چند انکدر BCH [9] 71
جدول ‏5‑2 نتایج شناسایی اسکرمبلرقرارداده‌شده پس از کدینگ بلوکی خطی [9] 77
جدول ‏5‑3 نتایج شبیه‌سازی اسکرمبلر پس از کدینگ بلوکی 79

فصل اول

فصل 1-

این مطلب را هم بخوانید :

شکل (5-36) مقایسه الگوریتم مطرح شده به ازای سیگنال دریافتی در زاویه 100 ، 330، 380 به ازای تعداد لحظات مشاهده 100 و تعداد بین فرکانسی 8 115
شکل (5-37) مقایسه الگوریتم مطرح شده به ازای سیگنال دریافتی در زاویه 100 ، 330، 380 به ازای تعداد لحظات مشاهده 100 و تعداد بین فرکانسی 16 116
شکل (5-38) مقایسه الگوریتم مطرح شده به ازای سیگنال دریافتی در زاویه 100 ، 330، 380 به ازای تعداد لحظات مشاهده 100 و تعداد بین فرکانسی 16 116
شکل (39-5) مقایسه الگوریتم‌های متفاوت به ازای دو سیگنال دریافتی در زاویه‌های 100 و 330 و زاویه سیگنال سوم بین مقادیر 270 الی 390 به ازای SNR=2 و تعداد‌ لحظات مشاهده SNAP=128 و تعداد در بین فرکانسSamp=64 117
شکل (40-5) مقایسه الگوریتم‌های متفاوت به ازای دو سیگنال دریافتی در زاویه‌های 100 و 330 و زاویه سیگنال سوم بین مقادیر 270 الی 390 به ازای SNR=5 و تعداد ‌لحظات مشاهده SNAP=128 و تعداد در بین فرکانسSamp=64 117
شکل (41-5) مقایسه الگوریتم‌های متفاوت به ازای دو سیگنال دریافتی در زاویه‌های 100 و 330 و زاویه سیگنال سوم بین مقادیر 270 الی 390 به ازای SNR=9 و تعداد ‌لحظات مشاهده SNAP=128 و تعداد در بین فرکانسSamp=64 118
شکل (42-5) مقایسه الگوریتم‌های متفاوت به ازای دو سیگنال دریافتی در زاویه‌های 100 و 330 و زاویه سیگنال سوم بین مقادیر 270 الی 390 به ازای SNR=14 و تعداد ‌لحظات مشاهده SNAP=128 و تعداد در بین فرکانسSamp=64 118
شکل (43-5) مقایسه الگوریتم‌های متفاوت به ازای دو سیگنال دریافتی در زاویه‌های 100 و 330 و زاویه سیگنال سوم بین مقادیر 270 الی 390 به ازای SNR=16 و تعداد ‌لحظات مشاهده SNAP=128 و تعداد در بین فرکانسSamp=64 119

چکیده:

جهت یابی سیگنال­های پهن باند
DOA Estimation for Wideband Signals
یکی از مهم­ترین کاربردهای آرایه ها، تحمین جهت یابی سیگنال­های انتشار یافته درمحیط می باشد. بسیاری از روش­های جهت یابی از دیرباز مورد استفاده قرار می­گیرند که به مرور زمان تغییراتی در آن­ها صورت گرفته است. بسته به شرایط محیط، ممکن است یکی از روش­های جهت یابی عملکرد بهتری نسبت به سایر روش­ها داشته باشد. نکته­ای که مطرح است اینکه اغلب روش­های جهت یابی برای سیگنال­های باریک باند طراحی شده ­اند. در عمل ممکن است سیگنال­هایی که در محیط وجود دارند یا پهن باند باشند و یا اینکه در بین­های فرکانسی مختلفی قرار داشته باشند.یکی از متداول ترین روش­ها در جهت یابی سیگنال­های پهن باند این است که سیگنال پهن باند را به بین­های مختلف فرکانسی تفکیک نموده و سپس پردازش­های لازم را در حوزة فرکانس انجام دهیم. بر این اساس روش­های مختلفی برای جهت یابی سیگنال­های پهن باند بیان شده است.در برخی از روش­ها جهت یابی هر بین فرکانسی به صورت مستقل از سایر بین­ها پردازش می گردد، که به روش­های ناهمبسته مشهور هستند. برخی دیگر از روش­ها اطلاعات بین­های مختلف فرکانسی را به صورتی با یکدیگر ترکیب می­ کند و سپس جهت یابی را انجام می­دهد (روش­های همبسته). مشکل بزرگ روش­های همبسته این است که بایستی در ابتدا تخمین اولیه­ای از زوایای ورود منابع داشته باشیم. برخی از روش­ها نیز هستند که ماهیت آن­ها متفاوت از روش­های همبسته و ناهمبسته است و می­توان گفت حالت بین این دو روش هستند. از جملة این روش­ها می­توان به TOPS[1] اشاره کرد. که برای رفع مشکل تخمین اولیة زوایا در روش­های همبسته معرفی شده است.هدف از این پایان نامه بررسی روش های مختلف جهت یابی سیگنالهای پهن باند و مقایسه نحوه عملکرد هر یک می باشد.
 

مقدمه:

در این فصل از پایان نامه مطالبی به اختصار در جهت آشنایی با مفاهیم پایه میدان‌های الکترومغنطیسی، روش‌های مختلف جهت یابی برای سیگنال‌های باند باریک معرفی گردیده و مزایا و چالش‌های اجرا هر یک از این الگوریتم‌ها مورد بررسی قرار می‌گیرد. (فصل اول و دوم)
یکی از موارد بسیار مهم جهت یابی سیگنال‌ها، کاربرد آن در جهت دهی بین تشعشعی آنتن‌ها به منظور ایجاد حداکثر توان ممکن در جهت هدف می‌باشد همچنین به منظور جهت یابی اهداف در ابتدا می‌بایست زاویه ورود هر سیگنال را به آرایه مشخص نمود. با بهره گرفتن از مفاهیم و روش‌های مطرح شده برای سیگنال‌های باند باریک و توسعه آن بر اساس سیگنال‌های باند پهن در فصل سوم به معرفی اگوریتم های مختلف باند پهن ودسته بندی آن پرداخته خواهد شد. یکی از متداول ترین روش­ها در جهت یابی سیگنال­های پهن باند این است که سیگنال پهن باند را به بین­های مختلف فرکانسی تفکیک نموده و سپس پردازش­های لازم را در حوزة فرکانس انجام دهیم. بر این اساس روش­های مختلفی برای جهت یابی سیگنال­های پهن باند بیان شده است.در برخی از روش­ها جهت یابی هر بین فرکانسی به صورت مستقل از سایر بین­ها پردازش می گردد، که به روش­های ناهمبسته مشهور هستند. برخی دیگر از روش­ها اطلاعات بین­های مختلف فرکانسی را به صورتی با یکدیگر ترکیب می­ کند و سپس جهت یابی را انجام می­دهد (روش­های همبسته). مشکل بزرگ روش­های همبسته این است که بایستی در ابتدا تخمین اولیه­ای از زوایای ورود منابع داشته باشیم. برخی از روش­ها نیز هستند که ماهیت آن­ها متفاوت از روش­های همبسته و ناهمبسته است و می­توان گفت حالت بین این دو روش هستند(فصل چهارم). از جملة این روش­ها می­توان به TOPS[2] اشاره کرد [16] که برای رفع مشکل تخمین اولیة زوایا در روش­های همبسته معرفی شده است. در فصل آخر با بهره گرفتن از شبیه سازی متلب الگوریتم های همبسته ونا همبسته، را پیاده سازی نموده و نتایج و چالش های مطرح شده را مورد بررسی قرار خواهیم داد.

فصل اول

اصول انتشار امواج

1-1- مقدمه

در این فصل به صورت خلاصه خروجی آنتن های آرایه ای را پردازش خواهیم نمود. بر این اساس ابتدا میدان انتشار اسکالر[3] آنتن های آرایه ای را توضیح داده و سپس به معرفی سیگنال های باند باریک خواهیم پرداخت و در انتها مدل آرایه ای آنتن ها را در انتقال سیگنال های با پهنای باند گسترده (سیگنال پهن باند) تعریف خواهیم نمود.

1-2- انتشار امواج

همان طور که می دانیم بر اساس معادله ماکسول تابع انتشار موج متغیری از زمان و مکان می باشد. لذا معادله موج سیگنال های الکترو مغناطیسی با توجه به معادله ماکسول به صورت زیر تعریف می گردد:
(1-1)
که در آن شدت میدان الکتریکی، سرعت انتشار موج، عملگر لاپلاسین
(1- 2)

این مطلب را هم بخوانید :

و بردار مکان تعریف می گردد. پس از اعمال به عنوان میدان اسکالر عمومی، معادله سیگنال موج ارسالی در لحظه t و موقعیت مکانی بر اساس معادله زیر محاسبه می گردد :
(1- 3)
که جواب معادله دیفرانسیلی بالا (شکل موج دریافتی) معمولاً به شکل زیر بیان می گردد:
(1- 4)
با جایگذاری معادله (1-4) در معادله (1-3) عبارت زیر حاصل می گردد:
(1- 5)
به ازای کلیه مقادیر , , که در معادله بالا صادق باشد، جواب معادله موج را می توان به شکل قطبی زیر نمایش داد.
(1- 6)
که در آن را بردار عدد موج و تابع نمایی را تابع صفحه موج تک رنگ[4] می نامند. میدان اسکالر را می توان به صورت ترکیب تمامی صفحه های موج برای تمامی فرکانس ها به صورت آن چه در ادامه آمده است، بیان نمود[1]:
(1- 7)
که در آن
(1- 8)
و با توجه به این که
(1- 9)
طبق رابطه (1- 5) نتیجه می شود:
(1- 10)
و مقدار فاز در رابطه (1- 6) به صورت زیر خواهد بود:
(1- 11)
معمولاً جهت و سرعت انتشار، با بردار (بردار آهستگی[5]) معرفی می گردد. با توجه به روابط بالا واضح است که اندازه بردار برابر با عکس سرعت انتشار می باشد. با بهره گرفتن از مختصات کروی مطابق

3-3: استانداردهای MPEG                                                                                             47
3-4: استانداردهای DVB                                                                                                        47
3-5: مقایسه­ استانداردهای مختلف                                                                       49
3-6: مشخصات DVB_T در ایران                                                                          51

فهرست شکل­ها

 
 
فصل اول
 

1- مقدمه
 
 

فهرست اشکال

فصل اول
 
 
 
مقدمه

1-1-      مقدمه

امروزه پیشرفت های علمی زندگی بشر را تحت تاثیرعمیقی قرار داده است. هم زمان با ورود تکنولوژی به زندگی شخصی افراد جامعه ، وجود وسایل و ابزارآلاتی که نقش رابط میان انسان و ماشین را بازی کنند، روز به روز بیش تر احساس می شود. یک نمونه از این وسایل دوربین[1] های فیلم برداری هستند. کاربرد وسیع این ادوات در جوامع امروزی ، به خصوص در کشورهای صنعتی تر غیرقابل انکار است. لذا امروزه بهبود کیفیت و امکانات دوربین ها به عنوان عامل مهمی در جهت افزایش کارایی آن ها در نظر گرفته می شود. یکی از مهم ترین شاخه های علمی که به بررسی این موارد می پردازد، علم بینایی ماشین[2] نام دارد.
یکی از اصلی ترین اهداف بینایی ماشین ، هوشمند سازی دوربین ها به منظور استفاده از آن ها در سیستم های نظارتی[3]، تجاری، نظامی و سایر کاربرد ها می باشد. به همین منظور مطالعات گسترده ای در راستای ایجاد روش های جدید هوشمند سازی و همچنین بهبود روش های موجود شده است. غالب این مطالعات بر روی آشکارسازی[4] و ردیابی[5] اهداف[6] متمرکز شده است. هدف کلی از انجام مطالعات این چنینی، کاهش حجم محاسبات و افزایش دقت در مراحل آشکارسازی و ردیابی می باشد. به طور کلی آشکارسازی هدف به معنی تشخیص ناحیه ای از تصویر است که بتواند به عنوان کاندیدایی[7] برای ناحیه هدف در نظر گرفته شود. به عنوان مثال : مشخص کردن مناطقی از تصویر که مربوط به پلاک خودرو می باشد و یا همچنین آشکارسازی نواحی از تصویر که می تواند به عنوان ناحیه ای مربوط به چهره انسان تلقی شود. همچنین منظور از ردیابی هدف آن است که ناحیه مورد نظر را در مجموعه فریم های متوالی نیز مشخص کنیم. به این ترتیب مسیر سیر کلی هدف در یک دنباله زمانی در طول فریم های متوالی تعیین خواهد شد.
در ادامه ضمن بحث، به معرفی اجمالی در مورد سیستم های ردیابی مختلف و اجزا تشکیل دهنده آن ها و همچنین نحوه عملکردشان خواهیم پرداخت.

1-1-1-             ساختار سیستم های ردیابی

سیستم های ردیابی مختلف بر اساس موارد کاربرد آن ها به دسته های مختلفی تقسیم می شوند. دوربین ها و اهداف از اجزا اصلی تشکیل دهنده این گونه سیستم ها می باشند. بنابراین همان گونه که این اجزا نقش تعیین کننده در نوع سیستم های ردیابی دارند، در تعیین نوع روش های مورد استفاده در این سیستم ها نیز از اهمیت بسیار بالایی برخوردار می باشند. سیستم ها بر اساس تعداد، نوع و همچنین دیگر شرایط دوربین ها و اهداف، دارای تفاوت های چشم گیری می باشند. به همین ترتیب این تفاوت ها در روش های ردیابی مورد استفاده در آن ها نیز به چشم می خورد. در ادامه به عواملی که در ایجاد این تغیرات موثر هستند خواهیم پرداخت.

1-1-1-1-                 دوربین

دوربین به عنوان اصلی ترین جز سیستم ردیابی وظیفه به وجود آوردن دنباله ای از فریم ها در طول زمان را دارد. نوع دوربین های به کار رفته شده ، تعداد و همچنین نحوه قرار گرفتن آن ها نقش بسیار زیادی در تعیین ظاهر فریم ها بر عهده خواهد داشت. این تاثیر گاهی به حدی می باشد که باعث ایجاد روش هایی با پایه و اساس متفاوت می گردد.
به عنوان نمونه روش های ردیابی در سیستم های با دوربین مرئی[8] کاملا متفاوت با روش های مورد استفاده در سیستم های با دوربین مادون قرمز[9] می باشد. این مساله از این حقیقت ناشی می شود که در دوربین های مادون قرمز به نوعی اطلاعات قبلی[10] از اهداف در اختیار است. به این معنی که در تصاویر به دست آمده از این دوربین ها، اهداف دارای شدت رنگ[11] قوی تری نسبت به محیط اطراف خود می باشند. در نتیجه از قابلیت تشخیص بیشتری برخوردار می باشند. هر چند که برخی الگوریتم های ارائه شده، قابل اعمال در تصاویر به دست آمده از هر دو نوع دوربین مرئی و مادون قرمز می باشند، کارایی این الگوریتم ها دراین تصاویر به طور چشم گیری متفاوت است.
به علاوه تعداد دوربین های مورد استفاده نیز یکی از عوامل بسیار مهم در تعیین روش مورد استفاده در ردیابی می باشد. وجود اختلاف در زاویه دید دوربین ها باعث ایجاد تصاویر مختلفی از زوایای مختلف از یک صحنه خاص می شود. در این شرایط یافتن نقاط متناظر در فریم های به دست آمده از تمام دوربین ها و همچنین کالیبره کردن [12]دوربین ها، امری ضروری می باشد. مشاهده می شود که این روش ها به طور کلی با روش های ردیابی بر اساس یک دوربین متفاوت است.
علاوه بر موارد ذکر شده در بالا، حرکت دوربین[13] نیز در برخی موارد باید در نظر گرفته شود. به این معنی که گاهی علاوه بر اهداف ، دوربین نیز دارای حرکت می باشد. در این موارد اجزا موجود در فریم های متوالی، نسبت به هم دارای حرکت می باشند. این در حالی است که پاره ای از این حرکات به واسطه متحرک بودن دوربین صورت گرفته و همچنین برخی نیز به واسطه وجود حرکت در اجسام می باشند. بنابراین هدف نهایی آن است که میان حرکاتی که به واسطه دوربین می باش

این مطلب را هم بخوانید :

طراحی سایت آژانس

د و حرکاتی که حقیقی هستند ایجاد تمایز کنیم. لزوم انجام این عمل از موارد اصلی می باشد که در ردیابی اهداف در سیستم های با دوربین ثابت در نظر گرفته نمی شود.

1-1-1-2-                 هدف

وجود اهداف، تکمیل کننده فرایند ردیابی می باشد. نوع اهداف، تعداد آن ها و همچنین تغییر شکل ظاهری آن ها در دنباله فریم ها عوامل تعیین کننده ای در انتخاب روش ردیابی متناسب با سیستم می باشد. با توجه به این تفاوت های موجود در ساختار اهداف، روش های متفاوتی نیز ایجاد شده اند.
در برخی موارد ردیابی، هدف دارای خصوصیات خاص ظاهری می باشد. به عنوان نمونه گاهی ردیابی چهره انسان مد نظر است. چهره انسان دارای غالب[14] مشخصی متشکل از چشم ها، بینی و لب در

شکل ‏2‑12- مشکل ترمینال مخفی در A و C.. 23
شکل ‏2‑13- WMNها برای شبکه باند گسترده خانگی[22].. 34
شکل ‏2‑14- WMNها برای یک شبکه مجتمع و همسایگی‌ها[22].. 35
شکل ‏2‑15- WMNها برای یک شبکه تجاری[22].. 36
شکل ‏2‑16- WMNها برای یک شبکه MAN[22].. 36
شکل ‏2‑17- WMNها برای سیستم حمل و نقل [22].. 37
شکل ‏2‑18- WMNها برای سیستم اتوماسیون یک ساختمان [22].. 37
شکل ‏2‑19- موقعیت گره‌‌‌های بکار رفته.. 38
شکل ‏3‑1- اینترفیس های فیزیکی مختلف در استاندارد 802.16[36].. 43
شکل ‏3‑2- باندهای فرکانسی در FDM… 44
شکل ‏3‑3 – باندهای فرکانسی در OFDM… 44
شکل ‏3‑4- باندهای فرکانسی در OFDMA.. 45
شکل ‏3‑5- گروه بندی در uplink[36].. 46
شکل ‏3‑6- زنجیره فرستنده و گیرنده در WiMAX[36].. 46

شکل ‏3‑7- مدولاسیون دیجیتال.. 47
شکل ‏3‑8- مدولاسیون BPSK.. 47
شکل ‏3‑9- مدولاسیون QPSK.. 48
شکل ‏3‑10- مدولاسیون 16-QAM… 48
شکل ‏3‑11-تطبیق لینک [37].. 50
شکل ‏3‑12- ساختار عمومی فریم در مد مش IEEE 802.16. 51
شکل ‏3‑13- تخصیص پنجره های خرد در روش پارتیشن کردن.. 55
شکل ‏3‑14-مراحل ورود یک گره‌‌‌ به شبکه[36].. 56
شکل ‏4‑1-انواع تداخل‌های موجود در شبکه‌های بی‌سیم.. 63
شکل ‏4‑2-درخت زمان‌بندی شبکه مش به همراه گراف تداخل.. 64
شکل ‏4‑3- نحوه‌ی محاسبه تأخیر انتها به انتها.. 65
شکل ‏4‑4- زمان‌بندی ارسال نمونه برای 3 گره‌‌‌ با 2 رله.. 66
شکل ‏4‑5- توپولوژی شبکه‌ی مش نمونه با 4 گره‌‌‌ رله.. 66
شکل ‏4‑6-توپولوژی شبکه مش زنجیره‌ای شامل ایستگاه مرکزی و گره‌‌‌های رله   67
شکل ‏4‑7-چهارچوب دسته‌بندی برای بررسی الگوریتم‌های زمان‌بندی.. 68
شکل ‏4‑8- چهارچوب دسته‌بندی برای بررسی الگوریتم‌های زمان‌بندی بر حسب شرایط اولیه.. 68
شکل ‏4‑9- چهارچوب دسته‌بندی برای بررسی الگوریتم‌های زمان‌بندی بر حسب ورودی‌ها.. 69
شکل ‏4‑10- چهارچوب دسته‌بندی برای بررسی الگوریتم‌های زمان‌بندی بر حسب اهداف.. 69
شکل ‏4‑11- چهارچوب دسته‌بندی برای بررسی الگوریتم‌های زمان‌بندی بر روش حل مسئله.. 70
شکل ‏4‑12-مثالی برای نشان دادن مفهوم مقیاس بلوک کردن b(path)=2+4+3+4=13[44].. 74
شکل ‏5‑1- ساختار الگوریتم ژنتیک.. 81
شکل ‏5‑2- نحوه ارزیابی شایستگی در چرخ رولت[80].. 83
شکل ‏5‑3- یک نمونه ترکیب.. 84
شکل ‏5‑4- روش ادغام دونقطه‌ای.. 85
شکل ‏5‑5- مثالی از جهش و نحوه‌ی کارکرد آن.. 86
شکل ‏5‑6- کد برنامه مجازی الگوریتم ژنتیک ساده و فلوچارت آن.. 87
شکل ‏5‑7- توپولوژی شبکه-خطوط ممتد: مسیر ارسال- خط چین بین گره‌‌‌ 2و1 تداخل نوع اول-.. 88
شکل ‏5‑8 – یک کروموزوم برای جواب مسئله شکل (5-7).. 88
شکل ‏5‑9- کروموزومی دیگر برای جواب مسئله شکل (5-7).. 88
شکل ‏5‑10- نمونه‌ای از کروموزوم ناسالم در عمل ترکیب کنترل نشده   89
شکل ‏5‑11- کروموزوم حاصل از عملگر جهش.. 90

شکل ‏5‑12 دیاگرام الگوریتم پیشنهادی.. 91

شکل ‏5‑13- نمایش فضای پویش تک بعدی و دوبعدی.. 92
شکل ‏5‑14- نمایش گسترش شبکه به ترتیب برای افزایش تعداد رله های شبکه از 1 تا 3.. 93
شکل ‏5‑15- نمودار سمت چپ : توپولوژی شبکه سمت راست- : بازدهی الگوریتم ژنتیک در درصد تضمین تاخیر انتها به انتها – آبی: دوبعدی قرمز تک بعدی- مدت زمان شبیه سازی دوبعدی: 6.12 تک بعدی 1.14 (ثانیه)   94
شکل ‏5‑16نمودار سمت چپ : توپولوژی شبکه سمت راست- : بازدهی الگوریتم ژنتیک در درصد تضمین تاخیر انتها به انتها – آبی: دوبعدی قرمز تک بعدی- مدت زمان شبیه سازی دوبعدی: 91.51   تک بعدی: 4.56 (ثانیه)   94
شکل ‏5‑17- نمودار سمت چپ : توپولوژی شبکه سمت راست- : بازدهی الگوریتم ژنتیک در درصد تضمین تاخیر انتها به انتها – آبی: دوبعدی قرمز تک بعدی- مدت زمان شبیه سازی دوبعدی: 321.56 تک بعدی 7.89 (ثانیه)   95
شکل ‏5‑18- مراحل تفسیر کروموزوم تک بعدی.. 96
شکل ‏5‑19 توپولوژی شبکه در سناریو 1- خطوط آبی : مسیر ارسال- خطوطو قرمز: تداخل ارسال.. 99
شکل ‏5‑20 تلاش الگوریتم LA-GA برای یافتن جواب‌های بهتر در سناریو 1   100
شکل ‏5‑21 توپولوژی شبکه در سناریو 2 خطوط آبی : مسیر ارسال- خطوطو قرمز: تداخل ارسال.. 100
شکل ‏5‑22 درصد درخواست با تأخیر انتها به انتهای تضمین شده با افرایش متوسط تأخیر مجاز در سناریو 2.. 101
شکل ‏5‑23 متوسط تأخیر ارسال سایر گره‌‌‌های شبکه با افرایش متوسط تأخیر مجاز ارسال در سناریو 2.. 102
شکل ‏5‑24 درصد درخواست با تأخیر انتها به انتهای تضمین شده با افرایش متوسط پهنای باند در سناریو 2.. 102
شکل ‏5‑25 متوسط تأخیر ارسال سایر گره‌‌‌های شبکه با افرایش متوسط پهنای باند در سناریو 2.. 103
شکل ‏5‑26 – توپولوژی شبکه در سناریو 3 خطوط آبی : مسیر ارسال- خطوط قرمز: تداخل ارسال.. 103
شکل   ‏5‑27 درصد درخواست با تأخیر انتها به انتهای تضمین شده با افرایش متوسط تأخیر مجاز در سناریو 3.. 104
شکل ‏5‑28 متوسط تأخیر ارسال سایر گره‌‌‌های شبکه با افرایش متوسط تأخیر مجاز ارسال در سناریو 3.. 104
شکل ‏5‑29 درصد درخواست با تأخیر انتها به انتهای تضمین شده با افرایش متوسط پهنای باند در سناریو 3.. 105
شکل ‏5‑30 متوسط تأخیر ارسال سایر گره‌‌‌های شبکه با افرایش متوسط پهنای باند در سناریو 3.. 105
شکل ‏5‑31- توپولوژی شبکه در سناریو 4 خطوط آبی : مسیر ارسال- خطوط قرمز: تداخل ارسال.. 106
شکل ‏5‑32 درصد درخواست با تأخیر انتها به انتهای تضمین شده با افرایش متوسط تأخیر مجاز در سناریو 4.. 106
شکل ‏5‑33 متوسط تأخیر ارسال سایر گره‌‌‌های شبکه با افرایش متوسط تأخیر مجاز ارسال در سناریو 4.. 107
شکل ‏5‑34 درصد درخواست با تأخیر انتها به انتهای تضمین شده با افرایش متوسط پهنای باند در سناریو 4.. 107
شکل ‏5‑35 متوسط تأخیر ارسال سایر گره‌‌‌های شبکه با افرایش متوسط پهنای باند در سناریو 4.. 108
شکل ‏5‑36 توپولوژی شبکه در سناریو 5 خطوط آبی : مسیر ارسال- خطوط قرمز: تداخل ارسال.. 109
شکل ‏5‑37 درصد درخواست با تأخیر انتها به انتهای تضمین شده با افرایش متوسط تأخیر مجاز در سناریو 5.. 109
شکل ‏5‑38 متوسط تأخیر ارسال سایر گره‌‌‌های شبکه با افرایش متوسط تأخیر مجاز ارسال در سناریو 5.. 110
شکل ‏5‑39- درصد درخواست با تأخیر انتها به انتهای تضمین شده با افرایش متوسط پهنای باند در سناریو 5.. 110

شکل ‏5‑40 متوسط تأخیر ارسال سایر گره‌‌‌های شبکه با افرایش متوسط پهنای باند در سناریو 5.. 111

فهرست جداول
 
عنوان صفحه
جدول 2-1 مقایسه شبکه‌های مش بی‌سیم و Ad-hoc 21
جدول 3-1 مشخصات فنی اینترفیس های فیزیکی مختلف تعریف شده استاندارد 802.16 43
جدول 3-2 نرخ ارسال دیتا در استاندارد802.16 51
جدول 3-3 تعداد کل سمبل های OFDM در فریم مش با توجه به طول فریم و پهنای باند کانال 54
جدول 4 -1- خلاصه‌ای از روش‌های مختلف زمان‌بندی بر اساس چهارچوب ارائه شده 76
جدول 5-1 مقایسه الگوریتم ژنتیک دوبعدی و تک بعدی در مسئله زمان‌بندی…………………………………………….95
جدول 5‑2 پارامترهای مورد استفاده در شبیه سازی 97
جدول ‏1‑3- پارامترهای مورد استفاده در شبیه سازی (الگوریتم ژنتیک) 98
جدول ‏1‑4-در خواست گره‌‌‌های شبکه-N:شماره گره‌‌‌،B: پهنای باند درخواستی ،D: تأخیر مجاز ارسال 99

چکیده
شبکه‌های مش بی‌سیم یکی از تکنولوژی‌های مورد توجه برای ایجاد شبکه‌های بی‌سیم نسل بعد هستند. زیرا این شبکه‌ها می‌توانند به دلیل افت مسیر کمتر و نیز کاهش اثر عامل سایه افکنی، که ناشی از خصوصیت چند گامی بودن آنهاست، محدوده تحت پوشش وسیع و ظرفیت بالایی را با مصرف توان کم و هزینه پایین در

این مطلب را هم بخوانید :

چکار کنیم که در ماه رمضان کمتر تشنه شویم..

 اختیار کاربران قرار دهند. در مقابل این مزایا، این شبکه‌ها با مشکل عدم توسعه پذیری آسان مواجه‌ هستند. زیرا ترافیکی که توسط چند واسط رله می‌شود به عرض باند بیشتر نیاز دارد، دچار تأخیر بیشتر شده و لذا کیفیت سرویس کاهش می‌یابد. بزرگتر کردن فاصله رله‌ها به منظور کاهش تعداد آن‌ها نیز باعث کاهش سرعت لینک‌ها خواهد شد. افزایش تعداد کاربران شبکه نیز منجر به برخورد‌های بیشتر و درنتیجه کاهش بیشتر گذردهی می‌گردد. افزایش ناحیه تحت پوشش شبکه نیز به دلیل احتیاج به رله‌های بیشتر افت گذردهی و افزایش تأخیر را در پی خواهد داشت.بنابراین کارایی مناسب در یک شبکه مش باید از طریق حل یک مسئله بهینه‌سازی که عوامل مؤثر(نظیر تأخیر، گذردهی و …) در آن گنجانده شده باشد دست آید. حل این نوع مسئله در سال‌های اخیر به عنوان یک مسئله NP-Hard توجه زیادی را در حوزه مسائل مربوط به شبکه‌های بی‌سیم مش به خود معطوف کرده است.

در این پایان نامه الگوریتم جدیدی به منظور بهبود زمانبندی متمرکز و تخصیص بهینه پنجره‌های زمانی به گره‌‌‌های شبکه با در نظرگرفتن قابلیت استفاده مجدد از فضای فرکانسی، بارویکرد تضمین تأخیر انتها به انتهای کاربر ارائه شده است. الگوریتم پیشنهادی در این تحقیق برای حل تقریبی مسئله بهینه‌سازی زمان‌بندی، برپایه‌ی الگوریتم ژنتیک است. الگوریتم پیشنهادی قابلیت تطبیق پذیری با پارامتر‌های مختلف(نظیر بازدهی، عدالت و …) بر اساس خواسته‌ی اپراتور را داراست. نتایچ حاصل از پیاده‌سازی موید بهبود نتایج نسبت به روش‌های پیشین است.

1-     فصل اول