الگوريتم طول متغير كسري نفوذي با قابليت پيشبرد مشاركت مبتني بر گراديان براي افزايش كارايي شبكه هاي تطبيقي با لينك هاي نويزي

در اين مقاله، مسئله تخمين تطبيقي در شبكه‌هاي حسگري بي‌سيم با ساختار مشاركت نفوذي، با در نظر گرفتن دو مورد واقع بينانه، يعني نويزي بودن لينك تبادل بين گره‌ها و مجهول يا متغير بودن طول پارامتر مورد تخمين مطالعه مي‌شود. خواهيم ديد كه الگوريتم طول متغير كسري كه با تخمين بي‌درنگ طول فيلتر بهينه بين خطاي حالت دائم و نرخ همگرايي تعادل برقرار مي‌سازد، در حضور لينك‌هاي نويزي چه اندازه ناموفق عمل مي‌كند. بديهي است كه اين تخمين اشتباه طول ناشي از نويزي بودن لينك‌ها با تخمين نادرست ضرايب همراه است، واقعيتي كه نياز به ارائه شيوه‌اي مقاوم در برابر نويز را غير قابل اجتناب مي‌كند. لذا، در اين مقاله، الگوريتمي با مشاركت مبتني بر گراديان پيشنهاد داده مي‌شود كه در آن ميزان مشاركت بنا به شدت نويز بر اساس مفهوم گراديان تنظيم مي‌شود. مفهوم مشاركت مبتني بر گراديان شيوه‌اي است كه هم امكان بهره گرفتن از همبستگي فضايي را فراهم كرده و هم اثرات لينك‌هاي نويزي را كاهش مي‌دهد. نوآوري مقاله ارائه شيوه‌اي براي بهبود عملكرد شبكه‌هاي تطبيقي با طول فيلتر متغير در حضور لينك‌هاي نويزي است. چرا كه تطبيق صحيح طول در شرايط لينك‌هاي نويزي شرط اساسي براي عملكرد مناسب الگوريتم تطبيقي توزيع شده است. براي ارزيابي الگوريتم پيشنهادي علاوه بر منحني آموزشي طول كسري، از معيارهاي ميانگين مربع انحراف (MSD)، ميانگين مربع خطا (MSE) و ميانگين مربع خطاي اضافي (EMSE) استفاده مي شود. الگوريتم پيشنهادي بر اساس اين پارامترها عملكرد بهتري در مقايسه با الگوريتم FT نفوذي در شرايط لينك‌هاي نويزي دارد. به نحوي كه در تخمين طول فيلتر موفقيت 100% حاصل شده و ميزان بهبود در MSD، MSE و EMSE همواره بسيار بهتر از الگوريتم FT نفوذي در شرايط لينك‌هاي نويزي است. به نحوي كه MSD و MSE به ترتيب از مقادير 8.9dB و 7.8dBدر الگوريتم FT نفوذي در شرايط لينك‌هاي نويزي مي‌تواند تا 25.3dB و 26.5dBدر الگوريتم پيشنهادي بهبود يابد.