فهرست مطالب

مهندسی برق و مهندسی کامپیوتر ایران - سال پنجم شماره 4 (پیاپی 12، زمستان 1386)

نشریه مهندسی برق و مهندسی کامپیوتر ایران
سال پنجم شماره 4 (پیاپی 12، زمستان 1386)

  • 80 صفحه،
  • تاریخ انتشار: 1386/11/23
  • تعداد عناوین: 9
|
  • مهدی آبادی، سعید جلیلی صفحه 189
    هر گراف حمله مجموعه ای از سناریوهای نفوذ به یک شبکه کامپیوتری را نمایش می دهد. در این مقاله، از گراف های حمله وزن دار برای تحلیل آسیب پذیری شبکه های کامپیوتری استفاده می شود. در این گراف های حمله به هر سوء استفاده توسط تحلیل گر وزنی نسبت داده می شود. وزن نسبت داده شده به هر سوء استفاده متناسب با هزینه لازم برای جلوگیری از آن سوء استفاده است. هدف از تحلیل گراف های حمله وزن دار یافتن یک مجموعه بحرانی از سوء استفاده ها است که مجموع وزن های آنها کمترین مقدار ممکن باشد و با جلوگیری از آنها هیچ سناریوی نفوذی امکان پذیر نباشد. در این مقاله، یک الگوریتم حریصانه، یک الگوریتم ژنتیک با عملگر جهش حریصانه و یک الگوریتم ژنتیک با تابع برازندگی پویا برای تحلیل گراف های حمله وزن دار پیشنهاد می شود. از الگوریتم های پیشنهادی برای تحلیل گراف حمله وزن دار یک شبکه مثالی و چندین گراف حمله وزن دار مقیاس بزرگ استفاده می شود. نتایج بدست آمده از آزمایش ها، عملکرد بهتر الگوریتم های ژنتیک پیشنهادی را نسبت به الگوریتم حریصانه نشان می دهند به گونه ای که الگوریتم های ژنتیک فوق قادر هستند مجموعه های بحرانی از سوء استفاده ها با مجموع وزن های کمتر را پیدا کنند. همچنین، از الگوریتم ژنتیک با تابع برازندگی پویا برای تحلیل چندین گراف حمله ساده مقیاس بزرگ استفاده می شود و عملکرد آن با یک الگوریتم تقریبی برای تحلیل گراف های حمله ساده مقایسه می شود.
    کلیدواژگان: الگوریتم ژنتیک، تحلیل آسیب پذیری شبکه، سناریوی نفوذ، سوء استفاده، گراف حمله وزن دار
  • مختار شاصادقی، حمیدرضا مومنی، رامین امیری فر، سهیل گنجه فر صفحه 203
    در این مقاله، روشی برای کنترل مقاوم سیستم های حرکت از راه دور ارایه می شود. در این روش، با استفاده از ایده پیش بین اسمیت، یک کنترل کننده امپدانس برای ربات فرمانده و یک کنترل کننده معکوس تطبیقی برای ربات فرمانبر به گونه ای طراحی می شوند که تاثیر حاصل از تاخیر زمانی کانال های مخابراتی بر روی پایداری و کارآیی سیستم حلقه بسته حذف شود. همچنین، شرایطی به منظور حصول پایداری عملی سیستم بر اساس نظریه کنترل مقاوم به دست آورده می شوند. ویژگی های مطلوب در پاسخ گذرای سیستم نیز با استفاده از روش چندجمله ای های مشخصه استاندارد در طراحی گنجانده می شوند. از مزیت های روش پیشنهادی می توان به تعدیل نمودن محدودیت های حاکم بر پیش بین اسمیت، عدم ضرورت اطلاع دقیق از مدل سیستم فرمانده و حصول کارآیی سیستم حلقه بسته در تعقیب موقعیت اشاره کرد. همچنین، روش پیشنهادی با روش غیرخطی مود لغزشی مقایسه می شود. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان می دهند که روش پیشنهادی از بازدهی خوبی برخوردار است.
    کلیدواژگان: پیش بین اسمیت، تاخیر زمانی، سیستم های حرکت از راه دور، کنترل امپدانس، کنترل معکوس تطبیقی
  • مجید نیری پور، علی یزدیان ورجانی، مصطفی محمدیان صفحه 215
    افزایش سرعت پاسخ دینامیکی فیلتر در دنبال کردن جریان های مرجع محاسبه شده برای حذف هارمونیک های جریان عبوری از منبع از اهداف این مقاله می باشد. برای این منظور لازم است ابتدا مولفه های هارمونیکی بار غیر خطی که باید توسط فیلتر جبران گردد به دست آورده شود. در این مقاله با توجه به تعاریف توان و دو نوع توپولوژی فیلتر اکتیو، جبران سازی با استفاده از تابع لاگرانژ و مینیمم سازی مولفه اکتیو جریان صورت گرفته و با جبران سازی مولفه های مختلف توان با استفاده از تئوری توان راکتیو لحظه ای سه فاز مقایسه شده است. مهم ترین مزیت روش مینیمم سازی مولفه اکتیو جریان نسبت به دیگر روش ها صفرشدن توان راکتیو لحظه ای رد و بدل شده بین سیستم سه فاز و بار می باشد. در ادامه کنترلر ترکیبی مد لغزشی و PI جهت دنبال کردن مقادیر مرجع توسط اینورتر طوری اصلاح و تغییر داده می شود که مقدار موثر کل خطاهای حاصل از دنبال کردن مقادیر مرجع حداقل و سطوح لغزش سریع تر از کنترلر مد لغزشی کلاسیک به صفر نزدیک شود. افزایش سرعت به صفر رسیدن سطوح لغزش تعریف شده موجب افزایش سرعت پاسخ دینامیکی فیلتر و کاهش خطا نسبت به روش کنترل مد لغزشی کلاسیک خواهد شد.
    کلیدواژگان: جبران کننده اکتیو موازی، کنترلر مد لغزشی، هارمونیک
  • سید محمد دهقان دهنوی، علی یزدیان ورجانی، مصطفی محمدیان صفحه 224
    وجود نوسانات و ریپل ولتاژ و جریان در شبکه های DC باعث عملکرد نادرست سیستم های تغذیه شونده توسط این شبکه ها می شوند، بنابراین کاهش ریپل ولتاژ و جریان در شبکه های DC از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مقاله یک روش نوین برای حذف ریپل ولتاژ DC در سیستم های توان بالا، با استفاده از فیلتر فعال حذف نویز قدرت APNCF به همراه فیلتر ایستا ارایه گردیده است. در این روش از یک سیستم ترکیبی شامل فیلتر فعال سری برای کاهش ریپل ولتاژ بار و فیلتر فعال موازی برای کاهش ریپل جریان در طرف منبع، به همراه فیلتر ایستا استفاده شده است. نتایج شبیه سازی و آزمایشگاهی درستی عملکرد روش پیشنهادی را در شرایط ماندگار و گذرا نشان می دهند.
    کلیدواژگان: حذف نویز فعال، ریپل ولتاژ، شبکه DC، فیلتر فعال قدرت
  • محمدرضا تابان، عبدالرضا محمدی، سیدمحمود مدرس هاشمی صفحه 233
    در این مقاله آزمون فرضیه مرکب برای آشکارسازی همدوس سیگنال راداری با تموج آهسته و شیفت داپلر نامعلوم در کلاتر غیر گوسی حل شده است. به آشکارسازی همدوس سیگنال راداری با شیفت داپلر نامعلوم در معدود کارهای تحقیقاتی و آن هم با فرض کلاتر گوسی توجه شده است. در رادارهای امروزی که دارای تفکیک پذیری بالا هستند و در زوایای میل کم، توزیع های شبه گوسی به صورت مناسب تری بر توزیع آماری کلاتر منطبق می شوند. از آنجایی که آشکارسازی بهینه هدف با شیفت داپلر نامعلوم در کلاتر شبه گوسی شامل یک انتگرال چندگانه پیچیده است، لذا در این مقاله آشکارسازهای شناخته شده و شبه بهینه GLR و CGLR معرفی شده و برای اولین بار تحت شرایط جدید تعمیم داده می شوند. همچنین با استفاده از تخمین متغیر تصادفی منصوب به توان کلاتر (?) در سلول تحت آزمایش، آشکارساز GLRTLQ معرفی شده و برای حالت شیفت داپلر نامعلوم تعمیم داده می شود. خواهیم دید این آشکارساز ساختاری ساده و مستقل از توزیع کلاتر داشته و در نتیجه CFAR می باشد. در ادامه با انجام شبیه سازی کامپیوتری عملکرد آشکارسازهای پیشنهادی بررسی شده و مورد ارزیابی قرار می گیرد.
    کلیدواژگان: آشکارسازی رادار، شیفت داپلر نامعلوم، کلاتر غیرگوسی، همدوس
  • علیرضا ذوالقدر اصلی، سروش رضازاده صفحه 241
    در این مقاله ما یک روش واترمارکینگ مقاوم به منظور حفاظت از حق کپی تصاویر معرفی می کنیم. این روش بر مبنای اصول چندوضوحی تصویر استوار است و از تبدیل موجک گسسته (DWT) استفاده می کند. واترمارک مورد استفاده یک رشته از اعداد تصادفی با توزیع نرمال می باشد. برای اینکه بتوانیم واترمارک را به صورت مقاوم و غیر محسوس درج کنیم مولفه های واترمارک، به ضرایب مهم هر زیر باند که بر اساس مشخصات سیستم بینایی انسان (HVS) تعیین شده اند اضافه می شود. به منظور بهبود عملکرد مدل بینایی، تغییراتی بر روی آن اعمال شده است. برای عمل استخراج واترمارک تصویر اصلی واترمارک نشده مورد احتیاج می باشد. برای اندازه گیری شباهت واترمارک های استخراج شده و اصلی، از هم بستگی نرمالیزه استفاده می شود. با استفاده از شبیه سازی نشان داده شده است که این روش نسبت به انواع مختلف حملات نظیر افزودن نویز، فیلترینگ پایین گذر، فشرده سازی، برش، تغییر ابعاد و تعدیل هیستوگرام مقاوم می باشد. مقایسه این روش با برخی از روش های مطرح موجود بیانگر عملکرد بهتر این روش می باشد.
    کلیدواژگان: واترمارک، واترمارک غیر کور، تبدیل موجک، خواص بینایی انسان (HVS)
  • مهرداد تاکی، محمد باقر نظافتی صفحه 249
    در این مقاله روشی جدید برای طراحی کدهای آزمون توازن کم چگالی در طول کوتاه پیشنهاد می شود. شبیه سازی ها نشان می دهند که کدهای طراحی شده در مقایسه با کدهای LDPC طول کوتاه که تاکنون طراحی شده اند، از عملکرد بهتری برخوردارند. در ساخت کدهای LDPC برای طول های کوتاه دو مساله حائز اهمیت است؛ اول آنکه پیش بینی تحلیلی از عملکرد کد با استفاده از روش تکامل چگالی، به دلیل مبتنی بودن این روش بر استفاده از بینهایت بودن طول کد، امکان پذیر نیست. دوم اینکه با توجه به زیادبودن نسبی چگالی کد امکان بروز حلقه های کوتاه در گراف متناظر کد بسیار زیاد است و از آنجایی که وجود حلقه در گراف کد باعث افت شدید عملکرد می شود، اتخاذ روشی برای جلوگیری از ایجاد حلقه از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مقاله برای هر دو مشکل فوق پیشنهاداتی ارایه شده است. اول آنکه ساختار کد بگونه ای انتخاب می شود که تا حد امکان عملکرد کد به آنچه روش تحلیلی پیش بینی می کند نزدیک باشد، دوم اینکه با بهبود روش Extended Bit Filling روشی جدید برای کنترل حلقه های گراف کد ارایه می شود.
  • مهدی بهرنگ راد، محسن پارسا مقدم صفحه 255
    ارزیابی تاثیر بلندمدت پیاده سازی مدیریت مصرف لوازم برقی خانگی بر روی الگوی بار و انرژی در درازمدت با توجه به عدم قطعیت های موجود در رفتار سمت مصرف، همواره دقت بالایی از مدل سازی را می طلبد. در این مدل سازی باید عوامل جانبی تاثیرگذار شناسایی و در نظر گرفته شوند. اصولا تخمین های مهندسی مهم ترین اطلاعاتی است که در این فرآیند موجود است. مضافا اینکه همگن نبودن ساختار مصرف کنندگان و رفتارهای متفاوت آنها در قبال سیاست های مدیریت مصرف بر پیچیدگی مساله می افزاید. در این مقاله با گروه بندی مصرف کنندگان دارای رفتار مشابه و در نظرگیری کلیه عوامل موثر و نیز مدل سازی فازی عدم قطعیت ها، مدلی دقیق برای ارزیابی تاثیرپذیری الگوی بار در درازمدت با توجه به برنامه های مدیریت مصرف ارایه شده است. برنامه مورد نظر در این مقاله کاهش استراتژیک مصرف از نوع بهینه سازی لوازم برقی خانگی بوده و دلیل این انتخاب، تاثیر قابل توجه این لوازم در الگوی بار بخش خانگی ایران می باشد. در انتهای مقاله نتایج عددی تخمینی پیاده سازی راهکار پیشنهادی مقاله ارایه شده است.
    کلیدواژگان: تغییر الگوی بار، کاهش راهبردی مصرف، لوازم برقی خانگی، مدل سازی فازی
  • تقدیر و تشکر
    صفحه 261
|
  • M. Abadi, S. Jalili Page 189
    Each attack graph represents a collection of possible attack scenarios in a computer network. In this paper, we use weighted attack graphs (WAGs) for vulnerability assessment of computer networks. In these directed graphs, a weight is assigned to each exploit by the security analyst. The weight of an exploit is proportionate to the cost required to prevent that exploit. The aim of analyzing a weighted attack graph is to find a critical set of exploits such that the sum of their weights is minimum and by preventing them no attack scenario is possible. In this paper, we propose a greedy algorithm, a genetic algorithm with a greedy mutation operator, and a genetic algorithm with a dynamic fitness function for analyzing the weighted attack graphs. The proposed algorithms are used to analyze a sample weighted attack graph and several randomly generated large-scale weighted attack graphs. The results of experiments show that the proposed genetic algorithms outperform the greedy algorithm and find a critical set of exploits with less total weight. Finally, we compare the performance of the second genetic algorithm with an approximation algorithm for analyzing several randomly generated large-scale simple attack graphs. The results of experiments show that our proposed genetic algorithm has better performance than the approximation algorithm and finds a critical set of exploits with less cardinality.
  • M. Sha Sadeghi, H. R. Momeni, R. Amirifar, S. Ganjefar Page 203
    This paper presents a new robust adaptive inverse control approach for a force-reflecting teleoperation system with varying time delay. In this approach, using the Smith predictor idea, an impedance controller and an adaptive inverse controller are designed, respectively, for the master and slave robots such that the stability and performance of the closed-loop system are achieved in the presence of communication channels varying time delay. Also, based on robust control theory, two sufficient conditions for the stability of overall system are derived. The time domain desired specifications are contained in the design problem using the standard characteristic polynomials. Also, the proposed approach is compared with the sliding mode control. The simulation results show the proposed approach successfully compensates the position drift although time delay is randomly varying.
  • M. Nayeripour, A. Yazdian Varjani, M. Mohamadian, R. Khorshidi Page 215
    In this paper, the compensation of load harmonic current is investigated using Lagrange function and minimization of load current active component. The results are compared with load harmonic current compensation using instantaneous three phase reactive power theory.Next the PI and sliding mode controller are modified such that RMS value of error signal is minimized and state variables reach the sliding surface faster than conventional sliding mode controller. This improves the dynamic response of active power filter under load unbalance and harmonics conditions.
  • S. M. Dehghan, A. Yazdian Varjani, M. Mohamadian Page 224
    Fluctuations and ripples in voltage or current of DC power systems cause different malfunctions in operation of equipments and systems which are supplied by low quality distribution power systems. Therefore ripple reduction of voltage or current in DC power systems is very important. In this paper a new method is proposed to reduce ripple of DC voltage in high power system using an active power noise cancellation filter (APNCF). In the proposed method a hybrid system including series and parallel active filters for ripple reduction of load voltage and source current is used. Simulation and experimental results show the performance of the proposed method in dynamic and static states.
  • M. R. Taban, A. Mohammadi, M. Modarres Hashemi Page 233
    In this paper the problem of detection of coherent radar signals with slow fluctuating amplitude and unknown Doppler shift in non-Gaussian clutter is considered. Coherent radar signal detection with unknown Doppler shift is rarely considered in the literature. It has been demonstrated that in high resolution radars or in small grazing angles, the pseudo-Gaussian models are more accurate than Gaussian for clutter modeling. Optimum detection of signals with unknown Doppler shift in pseudo-Gaussian clutter contains a complicated multiple integral. Therefore, in this paper, generalized forms of the suboptimum GLR and CGLR detectors are proposed. Also, by estimating the random variable related to the clutter power (τ) in the test cell, GLRTLQ detector for unknown Doppler shift case is introduced and generalized. It is demonstrated that the proposed GLRTLQ detector has a simple structure and does not depend on the clutter distribution. The performances of the proposed detectors are evaluated by computer simulation.
  • A. Zolghadr Asli, S. Rezazadeh Page 241
    In this paper, we introduce a multiresolution watermarking method for copyright protection of digital images. The method is based on the discrete wavelet transform. A noise type Gaussian sequence is used as watermark. To embed the watermark robustly and imperceptibly, watermark components are added to the significant coefficients of each selected subband by considering the human visual system (HVS) characteristics. Some small modifications are performed to improve HVS model. The host image is needed in watermark extraction procedure and Normalized Correlation Function (NCF) is used to measure similarities of extracted watermarks. It is shown that this method is robust against wide variety of attacks such as: additive noise, low pass filtering, compression, chopping, histogram equalization, rotation. Comparison with other methods shows the better performance of this suggested method.
  • M. Taki, M. B. Nezafati Page 249
    In this paper, we propose a new method for short block length Low Density Parity Check (LDPC) code design. The experimental results show that codes designed using the proposed algorithm have better performance compare to the other short block length LDPC codes. For LDPC code design in short block length, two problems arise: first analytical estimation of code performance using density evolution method is unusable because of infinity of code length in this method. Second because of high code density, the probability of short loop in code graph (Girth) is high that dramatically reduces the code performance. We propose solution for both problems. First, code structure is designed in such a way that the code performance is near to that of the density evolution method estimates and second by improving Extended Bit Filling algorithm, short block length is controlled.
  • M. Behrang Rad, M. Parsa Moghadam Page 255
    Evaluation of long-term home electrical appliance efficiency improvement scenarios on load and energy pattern needs comprehensive and precise modeling taking to account a variety of uncertainties. In the modeling process, all effective parameters should be considered. Estimation is the main source of information in this process which is a long-term large scale impact assessment procedure. Furthermore, the non homogeneous structure of load behavior in response to DSM policies makes the problem more sophisticated. The presented method implies fuzzy numbers to model the main uncertainties of the demand side reactions to the proposed DSM program. Here, the social classes of customers and their behaviors regarding energy utilization as well as time dependency of the problem parameters are taken into account. The paper focuses on the efficiency improvement of the electric appliances in Iran as a long-term DSM program, due to their considerable share in electricity consumption in residential sector. Finally, the numerical results are presented.