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  • 2. FDXVHG E IUHTXHQFVHOHFWLYH IDGLQJ VHYHUHO GHJUDGHV ELW HUURU UDWH %(5
  • 3. SHUIRUPDQFH $V D VROXWLRQ WR RYHUFRPH WKH HIIHFW RI IUHTXHQFVHOHFWLYH IDGLQJ 2UWKRJRQDO )UHTXHQF 'LYLVLRQ 0XOWLSOH[LQJ 2)'0
  • 4. KDV EHHQ FRQVLGHUHG +RZHYHU 2)'0 VVWHP KDV D SUREOHP WKDW WKH 3HDN WR $YHUDJH 3RZHU 5DWLR 3$35
  • 5. EHFRPHV KLJK DV WKH QXPEHU RI VXEFDUULHUV LQFUHDVHV $V DQ DOWHUQDWLYH PHWKRG WR VROYH WKH DERYH SUREOHPV 6LQJOH DUULHU WUDQVPLVVLRQ ZLWK )UHTXHQF'RPDLQ (TXDOL]DWLRQ 6)'(
  • 6. KDV EHHQ LQYHVWLJDWHG ,Q WKLV VVWHP D ORZ 3$35 LV DFKLHYHG LQ FRQWUDVW WR WKH 2)'0 VVWHP DQG WKH UHFHLYHG VLJQDO SDVVLQJ WKURXJK IUHTXHQFVHOHFWLYH IDGLQJ FKDQQHO LV HTXDOL]HG ZLWK IUHTXHQFGRPDLQ SURFHVVLQJ EDVHG RQ PLQLPXP PHDQ VTXDUH HUURU 006(
  • 7. FULWHULRQ +HQFH %(5 SHUIRUPDQFH RI 6)'( VVWHP ZLWKRXW HUURU FRUUHFWLRQ FRGLQJ LV LPSURYHG E REWDLQLQJ WKH GLYHUVLW HIIHFW ,Q WKLV VWXG DV DQ DOWHUQDWLYH PHWKRG WR LPSURYH %(5 SHUIRUPDQFH RI 6)'( VVWHP ZH SURSRVH DQ LWHUDWLYH RSWLPL]DWLRQ PHWKRG RI WUDQVPLWUHFHLYH IUHTXHQF GRPDLQ HTXDOL]DWLRQ 75)'(
  •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  • 56. ZKLFK RIIHUV EHWWHU HTXDOL]DWLRQ SHUIRUPDQFH WKDQ OLQHDU RQHV %ORFN GLDJUDP RI WKH VVWHP LV WKH VDPH DV WKDW LQ )LJXUH H[FHSW WKDW ')( LV XVHG DW ERWK YLUWXDO DQG UHDO UHFHLYHUV 7KH GHWDLOHG EORFN GLDJUDP RI ')( ZLWK IUHTXHQFGRPDLQ IHHGIRUZDUG ILOWHU DQG WLPHGRPDLQ IHHGEDFN ILOWHU LV VKRZQ LQ )LJXUH ZKHUH 1IZ DQG 1IE GHQRWH WKH
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  • 71. ZKHUH 1 NO M NON H;4 S { GHQRWH WKH NWK IUHTXHQF FRPSRQHQW RI O7 WLPHGHODHG VLJQDO LQ IHHGEDFN ILOWHU 7R GHWHUPLQH RSWLPXP ZHLJKW YHFWRUV RI WUDQVPLW DQG UHFHLYH HTXDOL]HUV ZH FDOFXODWH WKH HUURU VLJQDO DW WKH YLUWXDO UHFHLYHU 6LPLODUO WR WKH SUHYLRXV GLVFXVVLRQ WKH VTXDUH HUURU VLJQDO FRUUHVSRQGLQJ WR WKH NWK IUHTXHQF FRPSRQHQW DW WKH YLUWXDO UHFHLYHU LV GHILQHG DV NIENIZN N ;Ø;Ø;H
  • 72. ZKHUH WKH NWK IUHTXHQF FRPSRQHQW RI WKH YLUWXDO IHHGIRUZDUG ILOWHU RXWSXW NIZ;Ø LV H[SUHVVHG DV
  • 74. ZKHUH NNWNNN 9Ø;:+Ø5Ø LV WKH NWK IUHTXHQF FRPSRQHQW RI WKH UHFHLYHG VLJQDO DW WKH YLUWXDO UHFHLYHU 7KH GHULYDWLYH RI (T
  • 75. ZLWK UHVSHFW WR :WN LV JLYHQ DV
  • 77. 7KXV WKH UHFXUVLYH HTXDWLRQ IRU LWHUDWLYH DOJRULWKP LV JLYHQ DV
  • 79. Q:
  • 81. 6LPLODUO WKH UHFXUVLYH HTXDWLRQV IRU UN:Ø DQG OFØ DUH REWDLQHG E WDNLQJ GHULYDWLYH RI (T
  • 82. ZLWK UHVSHFW WR UN:Ø DQG OFØ UHVSHFWLYHO
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  • 107. 7 1N IE ØØØØ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
  • 108. LV DGGHG DW WKH UHFHLYHU )RU VLPSOLFLW LW LV DVVXPHG WKDW IUHTXHQF FKDQQHO WUDQVIHU IXQFWLRQ LV NQRZQ WR ERWK WUDQVPLWWHU DQG WKH UHFHLYHU 7UDQVPLWUHFHLYH HTXDOL]HU ZHLJKWV DUH GHWHUPLQHG ZLWK OHDVW PHDQ VTXDUH /06
  • 109. DOJRULWKP ZKHUH VXIILFLHQW QXPEHU RI WUDLQLQJ VPEROV LV DVVXPHG IRU VLPSOLFLW ,Q WKLV VWXG ZH DOVR HYDOXDWH %(5 SHUIRUPDQFH RI YHFWRU FRGLQJ 9
  •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
  • 111. DQG E
  • 112. UHVSHFWLYHO 7 LV VPERO GXUDWLRQ ')( LV HPSORHG IRU ERWK WKH SURSRVHG DQG FRQYHQWLRQDO VVWHPV ZKHUH WKH QXPEHU RI IHHGEDFN WDSV LQ ')( LV VHW WR )RU FRPSDULVRQ SXUSRVH %(5 SHUIRUPDQFH RI WKH 6 VVWHP XVLQJ WKH FRQYHQWLRQDO UHFHLYH )'( ZLWK DQG ZLWKRXW GHFLVLRQIHHGEDFN ILOWHU LV DOVR VKRZQ %(5 SHUIRUPDQFH RI 9 ZLWK DGDSWLYH ELW DQG SRZHU ORDGLQJ LV DOVR VKRZQ ,Q )LJXUH LQ FDVH RI OLQHDU WUDQVPLWUHFHLYH HTXDOL]DWLRQ LH ZLWKRXW GHFLVLRQIHHGEDFN ILOWHU
  • 113. %(5
  • 114. +VGTCVKXG ,QKPV 1RVKOKCVKQP QH 6TCPUOKV4GEGKXG (TGSWGPE[QOCKP 'SWCNKCVKQP KP 5KPING %CTTKGT 9KTGNGUU %QOOWPKECVKQP 5[UVGOU SHUIRUPDQFH RI WKH 6 VVWHPV XVLQJ WKH SURSRVHG PHWKRG LV LPSURYHG E DERXW G% DW %(5 FRPSDUHG WR WKH FDVH RI WKH FRQYHQWLRQDO UHFHLYH )'( $YHUDJH%LW(UURU5DWH ( E 1 G%@ ZLWK UHFHLYH)'( ZR GHFLVLRQ IHHGEDFN ILOWHU ZR ')(
  • 115. ZLWK SURSRVHG PHWKRG Z GHFLVLRQ IHHGEDFN ILOWHU ZR ')(
  • 116. YHFWRU FRGLQJ ZLWK DGDSWLYH ELW DQG SRZHU ORDGLQJ D
  • 117. W7 $YHUDJH%LW(UURU5DWH ( E 1 G%@ ZLWK UHFHLYH)'( ZR GHFLVLRQ IHHGEDFN ILOWHU ZR ')(
  • 118. ZLWK SURSRVHG PHWKRG Z GHFLVLRQ IHHGEDFN ILOWHU ZR ')(
  • 119. E
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  • 121. DQG E
  • 122. DUH W7 DQG W7
  • 123. /QDKNG CPF 9KTGNGUU %QOOWPKECVKQPU 2J[UKECN NC[GT FGXGNQROGPV CPF KORNGOGPVCVKQP $YHUDJH%LW(UURU5DWH 7KH 1XPEHU RI 7DSV LQ 'HFLVLRQ)HHGEDFN )LOWHU ZLWK UHFHLYH)'( ZLWK SURSRVHG PHWKRG )LJ %(5 SHUIRUPDQFH RI WKH 6 VVWHP XVLQJ WKH SURSRVHG PHWKRG DV D IXQFWLRQ RI WKH QXPEHU RI IHHGEDFN WDSV LQ GHFLVLRQIHHGEDFN ILOWHU ZKHUH (E1 G% DQG QRUPDOL]HG GHOD VSUHDG LV W7 1RUPDOL]HG 'HOD 6SUHDG $YHUDJH%LW(UURU5DWH ZLWK UHFHLYH)'( ZLWK SURSRVHG PHWKRG ZR GHFLVLRQ IHHGEDFN ILOWHU ZR ')(
  • 125. YHFWRU FRGLQJ ZLWK DGDSWLYH ELW DQG SRZHU ORDGLQJ )LJ %(5 SHUIRUPDQFH RI WKH 6 VVWHP XVLQJ WKH SURSRVHG PHWKRG DV D IXQFWLRQ RI QRUPDOL]HG GHOD VSUHDG ZKHUH (E1 LV VHW WR G% :KHQ GHFLVLRQIHHGEDFN ILOWHU LV DGRSWHG LQ ERWK VVWHPV WKH SURSRVHG VVWHP DFKLHYHV EHWWHU %(5 SHUIRUPDQFH WKDQ FDVH XVLQJ WKH FRQYHQWLRQDO RQH LQ ORZHU (E1 UHJLRQ 2Q WKH RWKHU KDQG LQ KLJKHU (E1 UHJLRQ LW FDQ EH VHHQ WKDW %(5 SHUIRUPDQFH RI WKH SURSRVHG
  •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
  • 127. ZDV SURSRVHG IRU VLQJOH FDUULHU WUDQVPLVVLRQ VVWHPV ZKHUH ERWK WUDQVPLW DQG UHFHLYH )'( ZHLJKWV DUH LWHUDWLYHO GHWHUPLQHG ZLWK D UHFXUVLYH DOJRULWKP VR DV WR PLQLPL]H WKH HUURU VLJQDO DW D YLUWXDO UHFHLYHU :LWK FRPSXWHU VLPXODWLRQ LW LV FRQILUPHG WKDW WKH SURSRVHG WUDQVPLWUHFHLYH HTXDOL]DWLRQ PHWKRG DFKLHYHV EHWWHU %(5 SHUIRUPDQFH WKDQ WKDW RI WKH VVWHP XVLQJ WKH FRQYHQWLRQDO RQHV 4GHGTGPEGU ' )DOFRQHU 6 / $ULDYLVLWDNXO $%HQDPLQ6HHDU % (LGVRQ
  • 128. )UHTXHQF 'RPDLQ (TXDOL]DWLRQ IRU 6LQJOH DUULHU %URDGEDQG :LUHOHVV 6VWHPV ,((( RPPXQ 0DJD]LQH SS ) $GDFKL ' *DUJ 6 7DNDRND . 7DNHGD
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  • 130. $LU ,QWHUIDFH IRU )L[HG DQG 0RELOH %URDGEDQG :LUHOHVV $FFHVV 6VWHPV - KXDQJ DQG 1 6ROOHQEHUJHU %HRQG *
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  • 132. -RLQW RSWLPL]DWLRQ RI WUDQVPLWWHUUHFHLYHU ZLWK PXOWLSOH WUDQVPLWUHFHLYH DQWHQQDV LQ EDQGOLPLWHG FKDQQHOV ,(,( 7UDQV RPPXQ YRO (% QR SS
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  • 134. 9HFWRU FRGLQJ IRU SDUWLDO UHVSRQVH FKDQQHOV ,((( 7UDQV ,QIRU 7KHRU YRO QR 5 YDQ 1HH 5 3UDVDG 2)'0 IRU ZLUHOHVV PXOWLPHGLD FRPPXQLFDWLRQV $UWHFK +RXVH $NDLZD ,QWURGXFWLRQ WR GLJLWDO PRELOH FRPPXQLFDWLRQ -RKQ :LOH 6RQV ,QF