جداسازی کور منابع یکی از موضوعات مورد بررسی در زمینه پردازش سیگنال است که توجه به آن در دو دهه اخیر افزایش یافته است. جداسازی سیگنال ها در کاربردهای متنوعی از پردازش سیگنال از جمله پردازش سیگنال های صحبت تا تحلیل تصویرهای پزشکی به کار می رود.
هدف از جداسازی منابع، تخمین سیگنال N منبع ناشناخته مختلف با استفاده از مخلوط سیگنال های دریافتی توسط P سنسور است. به دلیل اینکه اطلاعات اولیه ای راجع به منابع و چگونگی ترکیب آنها وجود ندارد. مسئله جداسازی، جداسازی کور نامیده می شود.
به طور کلی در مسئله جداسازی کور منابع، P مخلوط خطی از N منبع داریم که تابع تبدیل بین منابع و سنسورها، ماتریس مجهول A به ابعاد N*P می باشد و در رابطه x=As بردار s شامل منابع، s=[s1,s2,…SN]T و x=[x1,x2,…xP]T هم مخلوط سیگنال های دریافتی توسط P سنسور است. بلوک دیاگرام کلی مسئله BSS در شکل 1-1 نشان داده شده است.
شرایط محیطی و نوع مخلوط روی پیچیدگی مسئله BSS تاثیر می گذارند. در یک محیط طبیعی سیگنال های با انعکاس توسط سنسورها دریافت می شوند و بنابراین تخمین ماتریس A به شناسایی جهت منبع در زمان های مختلف نیاز دارد. عموما برای ساده تر شدن مسئله، فرضیاتی برای محیط در نظر گرفته می شود که عبارتند از:
الف) مخلوط لحظه ای: فرض ابتدایی که برای محیط در نظر گرفته می شود این است که سیگنال ها به صورت همزمان ولی با تضعیف های متفاوت به سنسورها برسند. در این محیط رابطه خطی ثابتی بین منابع و سنسورها برقرار است. (ماتریس A یک ماتریس اسکالر به ابعاد
N*P با مقادیر ثابت است) x(t)=As(t
ب) مخلوط بدون اکو: در این محیط فرض می شود، سیگنال هر منبع با یک تضعیف و تاخیر منحصر به فرد به هر سنسور برسد. در این حالت بین منابع و سنسورها رابطه کانولوشنی برقرار است. x(t)=A*s(t
ج) مخلوط اکودار: این محیط کامل ترین حالت است که در آن بین هر منبع و هر سنسور چند مسیر در نظر گرفته می شود. رابطه بین منابع و سنسور یک رابطه کانولوشنی می باشد که ماتریس A نسبت به حالت قبل پیچیدگی بیشتری دارد. x(t)=A(z)*s(t
همچنین در مورد منابعی که در مسئله جداسازی کور سیگنال وجود دارند می توان فرضیاتی در نظر گرفت. این فرضیات اساس کار بیشتر الگوریتم های جداسازی منابع را تشکیل می دهند که شامل مشخصات آماری نظیر استقلال، غیرگوسی بودن و… می باشد.
یکی از فرضیات قدرتمند معروف این است که منابع در یک حوزه تبدیل (مانند تبدیل فوریه، تبدیل زمان – فرکانس و…) روی هم افتادگی نداشته باشند. روش هایی که از این فرض استفاده می نمایند. به عنوان روش های اسپارس شناخته می شوند. مزیت این فرض این است که احتمال اینکه دو یا تعداد بیشتری از منابع همزمان در یک نقطه از فضای اسپارس فعال باشند بسیار کم است.
بنابراین در یک فضای اسپارس می توان با تخمین ضریب مربوط به هر منبع به تنهایی، سهم منبع مورد نظر را از ترکیبات حذف کرد. این فرض در شرایطی که تعداد منابع بیشتر از سنسورها می باشد (حالت نامعین) کاربرد دارد. برای نمایش اسپارس یک سیگنال آکوستیک اغلب از تبدیل فوریه، تبدیل گابر و تبدیل موجک استفاده می ش
:
قسمتی از طیف الکترومغناطیسی که بین 1000 تا 100/000 مگاهرتز قرار می گیرد به عنوان ناحیه مایکروویو استفاده می شود و کلمه ریزموج برای مشخص کردن امواج الکترومغناطیسی با فرکانس بالای 1000 مگاهرتز به جهت کوچکی طول موج فیزیکی آنها برای نام گذاری به کار می رود. انرژی موجود در امواج مایکروویو دارای تمایز محسوسی نسبت به سایر امواج الکترومغناطیسی بوده و با توجه به بسیاری از خصوصیات این دسته امواج از جمله جهت پذیری مناسب جهت استفاده در آنتن های کوچک و فرستنده های رادیویی توان پایین کاربرد فراوان دارد و در هر دو حوزه نظامی و غیرنظامی استفاده از این امواج رشد چشمگیری داشته است. خصوصیات منحصر بفرد این امواج باعث شده تا در طراحی تجهیزات ناوبری بر روی کشتی ها و هواپیماها و به صورت کلی در مکان هایی که فضا و وزن جزء پارامترهای مهم در طراحی به حساب می آیند، بسیار مورد توجه قرار گیرند.
شایان ذکر است امواج الکترومغناطیسی در فرکانس های باند مایکروویو مشکلات خاص خود را در فازهای تولید انتقال و طراحی مدار دارا
می باشند که در فرکانس های پایین تر با آن کمتر مواجه می شویم. همچنین متذکر می شویم تئوری قراردادی مدار که پایه و اساس روابط ولتاژ و جریان در مدار می باشد در طیف فرکانسی مایکروویو قابل بسط نبوده و به جای آن از تئوری مایکروویو و روابط و قوانین حاکم بر میدان های الکترومغناطیسی همانند قوانین ماکسول استفاده می شود.
2-1- تئوری موجبرهای الکترومغناطیسی:
به طور کلی استفاده از زوج سیم جهت برقراری خط انتقال مطابق با تئوری مدارهای الکتریکی جهت انتقال امواج الکترو مغناطیسی در باند فرکانسی مایکروویو امری بیهوده می باشد. این امر بدان دلیل می باشد که خطوط میدان های الکترو مغناطیسی در جهت های مختلف محدود نشده اند و به راحتی انرژی امواج از طریق تشعشع در تمام جهات منتشر شده و عملا موج الکترومغناطیسی در مسیر اصلی انتشار مورد نظر که همان زوج سیم است میرا خواهد شد.
کابل کواکسیال یا همان خطوط انتقال متعادل به مراتب مفیدتر از حالت قبل می باشد زیرا میدان ها در داخل حفظ این خط انتقال محدود شده اند اما همچنان میزان تضعیف موج الکترومغناطیسی بسیار بالاست. در نهایت با توجه به بحث تئوری خطوط انتقال موجبرهای الکترومغناطیسی موثرترین روش جهت انتقال امواج الکترومغناطیسی می باشند.
موجبرها اساسا خط انتقال متعادل بدون هادی مرکزی بوده که از مواد هادی و به شکل های مستطیلی، دایروی، بیضوی و… ساخته می شوند.
حق انحصاری © 2021 مقالات سری 12. کلیه حقوق مح
ای بر کدینگ سیگنال گفتار و انواع آن
1-1- مشخصه های اصلی سیگنال گفتار:
در مقایسه با سیگنال های قطعی، سیگنال های تصادفی مانند سیگنال گفتار، موسیقی، ویدئو و سایر سیگنال های حاوی اطلاعات، به کمک فرمول های ریاضی قابل توصیف نیستند. این سیگنال ها معمولا توسط توابع آماری مشخص می شوند. چگالی طیفی توان (PSD)، تابع خود
همبستگی (ACF)، تابع توزیع تجمعی (CDF) و تابع چگالی احتمال (PDF)، متداول ترین توابع بکار رفته می باشد. ارسال اطلاعات گفتار یکی از اساسی ترین اهداف ارتباطات مخابراتی است.
اصوات تولید شده توسط لوله صوتی انسان را به دو دسته واکدار و بی واک می توان تقسیم کرد. هنگام تولید اصوات واکدار تارهای صوتی به ارتعاش در می آیند و یک شکل موج شبه تناوبی با انرژی زیاد تولید می شود، در حالی که در مورد اصوات بی واک کم انرژی، تولید صوت با ارتعاش تارهای صوتی همراه نمی باشد و منبع تولید صوت مشابه مولد نویز عمل می کند. سیگنال تحریک که با E(z نشان داده می شود بعدا در هنگام عبور از لوله صوتی، فیلتر می شود که شبیه به یک فیلتر شکل طیف با تابع انتقال H(z)=1/A(z. شکل طیفی با توجه به مشخصه های لوله صوتی، تشعشع از لب ها و غیره تعیین می شود. مدل ساده شده تولید گفتار را در شکل 1-1 می بینید.
شکل موج قطعات واکدار و بی واک گفتار علاوه بر چگالی توان مربوطه در شکل های 1-2 و 1-3 مشاهده می شود. به وضوح قطعات بی واک دامنه کوچکتری دارند که این در چگالی طیفی توان نیز خود را نشان می دهد. همچنین از روی شکل 1-3 مشاهده می شود که اصوات کم انرژی بی واک مانند نویز سفید، منحنی چگالی طیفی توان مسطح تری دارند. طیف سیگنال مسطح تر به معنی غیرقابل پیش بینی تر بودن رفتار آن بوده و برای فشرده سازی قابل اطمینان نمی باشد.
واحدهایی که وظیفه جمع آوری، نگهداری و پردازش اطلاعات جهت تصمیم سازی و سیاست گذاری و در نهایت ایجاد آمادگی برای تصمیم گیری های مهم را بر عهده دارند، همواره از نیازهای سیستم های حکومتی و مدیریتی می باشند. با پیشرفت جوامع بشری خصوصا در طی قرون اخیر، شاهد تعدد و تنوع روبه رشد عوامل موثر در مدیریت جوامع بوده ایم. از این رو کار واحدهای جمع آوری و پردازش اطلاعات گسترده تر شده و تعداد این واحدها نیز افزایش یافته است، به نحوی که ارتباط بین مراکز مدیریتی و واحدهای دارای اطلاعات، به یک بحث عمده تبدیل و عملا این ارتباطات به صورت شبکه ای درآمده است.
حجم بالای بایگانی های کاغذی عامل و انگیزه ای موثر در ایجاد بایگانی های کامپیوتری بود. از سوی دیگر در دهه های آخر قرن بیستم و به لطف پیشرفت های شایان و بسیار زیاد در عرصه قطعات، تجهیزات و سیستم های کامپیوتری، شبکه های کامپیوتری شکل گرفتند و به طور
مداوم توسعه یافتند. به جرات می توان گفت که اتصال شبکه های داخل شرکت ها به یکدیگر، عرضه اینترنت و ایجاد شبکه جهانی، نقطه اوج این انقلاب اطلاعاتی بود. ابداع انواع شبکه های ارتباطی با خطوط سیمی، فیبرهای نوری و سیستم های رادیویی در مسیر این انقلاب شکل گرفتند.
دسترسی بی سیم باندپهن (BWA) برای چندین سال است که مورد استفاده اپراتورها و مراکز تجاری قرار گرفته و بیشترین رضایتمندی را برای کاربرانش داشته است. اما استاندارد جدید که توسط IEEE 802.16 انتشار یافته به احتمال زیاد پذیرش استفاده از این تکنولوژی را تسریع خواهد بخشید، و حوزه استفاده این فن آوری را توسعه خواهد داد.
نکته مهم در شبکه های بی سیم، تأمین امنیت این شبکه ها می باشد به گونه ای که کاربران با اطمینان خاطر به انتقال اطلاعات خود بپردازند. گروه کاری استاندارد IEEE 802.16، برای دوری از اشتباهات طراحی در IEEE 802.11، با ترکیب استانداردهای مختلف، امنیت این سیستم ها را تا حدود زیادی تضمین کرده اند.
در این پایان نامه، ابتدا به تعریف شبکه های کامپیوتری پرداخته و در ادامه شبکه های WiMAX و ساختار امنیتی آن را شرح داده می شود. فصل سوم به تعریف کلی از رمزنگاری اختصاص یافته است. در فصل چهارم، الگوریتم رمزنگاری استاندارد پیشرفته را به طور کامل توضیح داده و در فصل پنجم به توصیف حالت عملیاتی CCM و چگونگی پیاده سازی الگوریتم AES-CCM می پردازیم. فصل ششم، نتیجه گیری کلی از کارهای انجام شده و پیشنهاداتی برای بهبود عملکرد این الگوریتم در شبکه های WiMAX را ارائه می کند.
