فهرست مطالب

نشریه صنایع الکترونیک
سال ششم شماره 1 (پیاپی 20، بهار 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/03/25
  • تعداد عناوین: 8
|
  • محمد فربد، غلامرضا اکبری زاده* صفحه 5
    اخیرا پیشرفت های زیادی در وضوح تصاویرSAR انجام گرفته و مطالعات زیادی نیز بر روی روش های بخش بندی این تصاویر برای ساخت و به روز رسانی اطلاعات جغرافیایی صورت گرفته است. در این مقاله، الگوریتم اتوماتای سلولی فازی برای بخش بندی تصاویر SAR پیشنهاد شده است. این نظریه ترکیب اتوماتای سلولی و قوانین فازی برای ایجاد یک مدل به نام اتوماتای سلولی فازی است. در این مقاله از همسایگی هشت تایی مور استفاده شده است. سه متغیر به نام سلول اولیه، وضعیت ایمنی سلول های همسایه و سطح خاکستری سلول های همسایه در هشت جهت مختلف مور بررسی شده و قوانین فازی بر روی آنها اعمال شده است. سپس نتایج بر روی دو دسته از تصاویر آزمایش شده اند. دسته اول تصاویر اپتیکی و شبیه سازی شده ی SAR است که ابتدا با الگوریتم FCA بخش بندی شده و سپس با الگوریتم GA و AFS مقایسه می شوند. میزان درصد خطای FCA پیشین و FCA پیشنهادی نیز محاسبه شده است. دسته دوم، تصاویر واقعی SAR است که پس از بخش بندی با الگوریتم FCA، با الگوریتم های GA، AFS، ABC، الگوریتم آستانه گیری مبتنی بر هیستوگرام و FCA ی پیشین مقایسه شده اند. نتایج آزمایشات نشان می دهد که روش ارائه شده نسبت به دیگر روش ها برای بخش بندی تصاویر SAR به دلیل داشتن دقت بیشتر در بخش بندی و خطای کمتر مناسب تر است.
    کلیدواژگان: بخش بندی تصاویر، رادار روزنه ترکیبی، اتوماتای سلولی، اتوماتای سلولی فازی
  • داریوش عباسی مقدم*، حسن احمدی، مجتبی ابوالقاسمی صفحه 17
    سنجنده های مولد پالس عمودی در ماهواره های تصویربرداری چرخان مورد نیاز است. این زیرسیستم باید در حین چرخش، زمین را حس کرده و پالس شروع تصویربرداری را برای زیرسیستم های محموله و تله متری تولید کند. به عبارت بهتر وظیفه این زیرسیستم فعال سازی محموله تصویربرداری و بخش تله متری در زمان مناسب جهت تصویربرداری می باشد. برای تولید این پالس، از خاصیت انتشار امواج IR زمین استفاده می شود. محدوده طیفی تا می باشد که از این باند طیفی در بیشتر سیستمهای تشخیص زمین در ماهواره ها (به روش حسگر حرارتی) استفاه شده است. ماده مورد استفاده در ساخت اپتیک ژرمانیم می باشد که خواص انتقال حرارتی خوبی در این محدوده طیفی گذر دارد. ژرمانیم بسادگی قابل ماشینکاری بوده و بدلیل تفرق رنگی کم می توان لنز را بدون تصحیح تهیه کرد. در این مقاله طراحی و ملاحظات پیاده سازی سیستم مولد پالس عمودی مبتنی بر آشکارساز پیروالکتریک و الکترونیک آن برای ماهواره ای با ارتفاع 800 کیلومتر ارائه شده است.
    کلیدواژگان: ماهواره، مولد پالس عمودی، IR، آشکارساز پیروالکتریک
  • طاهره حیدری، ابومسلم جان نثاری* صفحه 31
    در این مقاله یک دکدر با توان عملیاتی بالا برای کدهای QC-LDPC ارائه شده است. بر پایه الگوریتم دکدینگ لایه بندی شده، یک تکنیک جدید بر اساس همزمانی پردازش سطرها و ستون ها ارائه شده است که از تعداد تکرارها کاسته می شود و در نتیجه توان عملیاتی افزایش می یابد. دکدر پیشنهادی برای طول کدهای متغیر با نرخ 1/2 و تعداد 7 بیت کوانتیزیشن در استاندارد e 802/16 ارائه شده است. بر پایه طرح پیشنهادی، دکدر QC-LDPC برای طول کد 2304، با استفاده از نرم-افزار Design Compiler و در تکنولوژی 130 نانومتر CMOS سنتز شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد با میزان توان مصرفی mW 156.39 و سطح تراشه2mm5.09 می توان به توان عملیاتی Mb/s198در فرکانس کاری MHz100 و حداکثر 10 تکرار دست یافت.
    کلیدواژگان: کدهای بررسی توازن کم چگال، کدها QC، LDPC، الگوریتم دکدینگ لایه بندی شده، ساختار نیمه موازی
  • شیرین اسدالهی*، فضلالله ادیب نیا صفحه 37
    جهت اداره کردن ازدحام در یک شبکه کامپیوتری از الگوریتم های کنترل ازدحام استفاده می شود. مطالعات تاکنون، نشان می دهد که در شبکه های همگن، TCP-Vegas در بسیاری از موارد، بهتر از TCP-Reno عمل می کند. اما هنگامی که در اینترنت از هر دو الگوریتم Vegas و Reno با هم استفاده می شود، Reno بهتر از Vegas عمل می کند. به همین دلیل، هیچ انگیزه ای برای سیستم عامل ها وجود ندارد که از Vegas بعنوان پروتکل پیش فرض لایه انتقال استفاده کنند. در این مقاله، یک Vegas بهبود یافته پیشنهاد شده است که با Reno سازگار است و زمانی که با Reno رقابت می کند، می تواند یک سهم عادلانه از منابع شبکه را بدست آورد. برخلاف TCP-Vegas که از پارامترهای α و β ثابت استفاده می کند، الگوریتم پیشنهادی، این پارامترها را با توجه به شرایط شبکه و به صورت پویا تعیین می کند. الگوریتم پیشنهادی با Vegas اصلی و سایر الگوریتم های بهبود یافته Vegas، نظیر Vegas-A و CODE TCP مقایسه شد. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که الگوریتم پیشنهادی در رقابت با Reno، نسبت به سایر الگوریتم های بهبود یافته، سهم منصفانه تری از پهنای باند را بدست می آورد و دارای توان عملیاتی بالاتری است. بعلاوه الگوریتم پیشنهادی خصوصیات خوب الگوریتم Vegas را نیز حفظ می کند.
    کلیدواژگان: TCP، Vegas، TCP، Reno، توان عملیاتی، کنترل ازدحام، عدالت
  • شیما سادات کاظمی، علیرضا صابرکاری* صفحه 45
    در این مقاله ساختار جدیدی بر پایه سلف فعال به منظور بهینه سازی عملکرد نویز و سطح مصرفی یک تقویت کننده کم نویز LNA)) فراپهن باند گیت-مشترک با gm افزایش یافته معرفی شده که در آن از یک تقویت کننده سورس-مشترک به عنوان طبقه تقویت gm استفاده شده است. همچنین سلف غیر فعال درون-تراشه ای بزرگ مورد نیاز در طراحی LNA، توسط یک سلف فعال جایگزین شده است که این موضوع مساحت کل تراشه LNA پیشنهادی را به میزان قابل ملاحظه ای کاهش می دهد. این تقویت کننده در فناوری mμ 18 /0 استاندارد CMOS طراحی و شبیه سازی شده است. بهره توان مستقیم و مسطح(S21)، dB 0/85± 11/85، ایزولاسیون معکوس S12))، کمتر از dB -56/1، تلفات بازگشتی ورودی (11S)، کمتر از dB -9/64 و عدد نویز NF) dB 4/9-4/6) در کل محدوده فرکانسی GHz 10/6-3/1 به دست آمده اند. همچنین مقدار توان تلف شده به ازای ولتاژ تغذیه V 1/8، mW 13/6 می باشد.
    کلیدواژگان: تقویتکننده کم نویز (LNA)، فراپهن باند (UWB)، ترارسانایی افزایش یافته(gm، boosted)، سلف فعال
  • محمد سبزواری*، رسول امیرفتاحی، محمدرضا احمدزاده صفحه 57
    موقعیت یابی اشیاپرنده از طریق سنسورهای غیرفعال زمینی یکی از نیازهای اساسی به منظور مراقبت و کنترل می باشد.استفاده ازسامانه های راداری بسیار گران قیمت بوده و مقرون به صرفه نیست.در این مقاله از تصویر به عنوان مرجعی برای به دست آوردن موقعیت شی ء پرنده استفاده شده است.این سیستم شامل یک موقعیت یاب می باشد که دوربین مادون قرمز و فاصله یاب لیزری بر روی آن نصب شده اندو شی ء پرنده را ردیابی می کند.اطلاعات ردیابی به سیستم آنالیز خط سیر فرستاده می شود و مسیر حرکت شی ء پرنده به صورت بلادرنگ محاسبه می گردد.الگوریتم ردیابی ارائه شده در این مقاله به گونه ای می باشد که علاوه بر بهبود بخشیدن به خطاهای روش های دیگر دارای قابلیت پیاده سازی آسان بوده و از سرعت خوبی برخوردار می باشد.
    سامانه فرود خودکار یکی از نیازهای اساسی برای فرود مطمئن هواپیماهای بدون سرنشین است چراکه بیشتر حوادث هواپیماهای بدون سرنشین در قسمت فرود آن ها اتفاق می افتد که علت آن کم تجربگی خلبان و یا تغییرات ناگهانی شرایط جوی مانند باد و باران می باشد.یک سامانه فرود خودکار موفق نیازمند اطلاعات دقیق و پیوسته از موقعیت شی ء پرنده می باشد، بنابراین سامانه موقعیت یاب یکی از بخش های اصلی این سامانه است.سیستم پیشنهادی در این مقاله به منظورموقعیت یابی شی ء پرنده می تواند روش مناسبی برای استفاده در سیستم فرود خودکار باشد.این سیستم علاوه بر کم هزینه بودن غیرفعال بوده و در برابر اختلال ها مقاوم می باشد.آزمایش های این سیستم بر روی داده های واقعی انجام شده است و توانسته موقعیت هواپیمای بدون سرنشین را با دقت کمتر از یک متر به دست آورد.همچنین این الگوریتم در بدترین حالت حدود 5 درصد از فریم ها را از دست می دهد که بسیار ناچیز می باشد و دارای عملکرد دقیقی در شرایط ابری و پس زمینه نویزی می باشد.
    کلیدواژگان: سیستم فرود خودکار، هواپیمای بدون سرنشین، ردیابی اجسام متحرک، قطعه بندی تصویر
  • سید محمدرضا موسوی میرکلایی*، مریم معاضدی، امیررضا بازیار صفحه 67
    امروزه فریب دهنده یک تهدید ثابت شده برای گیرنده های GPS محسوب می شود. نتیجه حمله فریب، خطاهای بزرگ ناوبری در گیرنده ناآگاه با نتایج زیان آور است. به دلیل اینکه سیگنال فریب از سیگنال اصلی تقلید می کند، گیرنده متوجه حضور آن نمی شود. از این رو تشخیص و جبران سازی آن سخت تر از دیگر اختلال های مطرح شده برای GPS است. در این مقاله سعی می شود روش های پیشنهادی برای جبران سازی فریب که در گیرنده های معمولی تک فرکانسه قابل استفاده اند، به طور کامل بررسی گردند. ابتدا روند کلی هر روش به طور مختصر توضیح داده می شود و سپس چالش ها و نقاط ضعف و قوت هر روش مورد مطالعه قرار خواهند گرفت. پس از آن یک ایده جدید و کاربردی برای کاهش اثر فریب مبتنی بر شبکه های عصبی مطرح می گردد که در آن شبکه عصبی پس انتشار خطا در حوزه تغییرات فاصله به منظور برآورد و جبران خطاهای ردیابی فاز و کد استفاده خواهد شد. ملاحظه می گردد که با بهره گیری از شبکه عصبی خطای مکان یابی ناشی از فریب بر روی سه مجموعه داده با میانگین 82 درصد و دامنه تغییرات حدود 2 درصد کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: گیرنده های تک فرکانسه GPS، حمله فریب، کاهش فریب، شبکه های عصبی، حلقه ردیابd
  • ابوالفضل بیجاری، مجید باقری*، مهدی راغبی صفحه 79
    امروزه با پیشرفت های انجام شده در زمینه ساخت سیستم های میکروالکترومکانیکی، این تشدیدگرها در سیستم های ارتباطی بی سیم و ناوبری کاربرد گسترده ای یافته اند. در این مقاله، به منظور افزایش ضریب کوپلاژ الکترومکانیکی و بهبود مشخصات الکتریکی تشدیدگرهای تیر، تشدیدگر مستطیلی میکرومکانیکی در مد ارتعاشی شناور معرفی و برای کاهش اثر مدهای ناخواسته در این تشدیدگرها، استفاده از چهار تیر نگهدارنده ی معمولی پیشنهاد می شود. همچنین، با توجه به غالب بودن مکانیزم اتلاف تکیه گاه در کاربردهای مهمی نظیر نوسان سازها، فیلترها و ژیروسکوپ ها، مدلسازی و محاسبه اتلاف تکیه گاه در تشدیدگر مستطیلی میکرومکانیکی انجام می شود و برای اعتبارسنجی از مطالعات آزمایشگاهی استفاده می شود. به طوری که نتایج تحلیلی با نتایج آزمایشگاهی مطابقت قابل قبولی داشته و درستی مدل سازی انجام شده را نشان می دهد. در واقع هدف اصلی این مقاله، ارائه یک طرح جدید برای تیرهای نگهدارنده در مد ارتعاشی شناور تشدیدگرهای مستطیلی میکرومکانیکی به منظور دستیابی به ضریب کیفیت بالا، مقاومت جنبشی پایین و مدهای ناخواسته کم است. برای این منظور، استفاده از چهار تیر نگهدارنده T شکل به جای دو تیر نگهدارنده معمولی پیشنهاد شده و محاسبات انجام شده نشان می دهند که ضریب کیفیت تشدیدگر در فرکانس تشدید یکسان در حدود 1/56 برابر افزایش می یابد. همچنین با کاهش پهنا و درازای قسمت های T شکل در فرکانس تشدید ثابت، ضریب کیفیت اتلاف تکیه گاه افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: تشدیدگر مستطیلی میکرومکانیکی، مد شناور، ضریب کیفیت، مدهای ناخواسته، اتلاف تکیه گاه
|
  • Page 5
    Recently, great advances have been made to improve resolution of synthetic aperture radar (SAR) images. Numerous studies have been conducted on segmentation of SAR images for developing and updating geographical information. The present paper proposes a fuzzy cellular automata algorithm for segmenting SAR images. This theory is a combination of cellular automata and fuzzy rules to develop a model called fuzzy cellular automata. In this paper, 8-tuple Moore neighborhood has been used. Three variables including primary cells, immune status of neighboring cells and gray-level of neighboring cells were investigated in eight different directions Moore and fuzzy rules have been imposed on them. Then, the results have been tested on two sets of images. The first is a set of optical and simulated SAR images. The images were first segmented by FCA algorithm. Then, the results were compared with the results of GA and AFS algorithms. The error rates of previous FCA and the proposed FCA have been calculated. The second set includes real SAR images. After segmenting by FCA algorithm, the results were compared with the results of GA, AFS, ABC, histogram-based thresholding algorithm and previous FCA algorithms. The results show that the proposed method is more appropriate for segmenting SAR images because of higher accuracy and less error rate than other methods.
    Keywords: Image Segmentation, Fuzzy Cellular Automata, Synthetic Aperture Radar (SAR), Cellular Automata
  • Page 17
    Local Vertical Generator is required for starting the imaging operation of the camera in spin satellites. When the satellite spins,this system should sense the earth and generate the starting pulse of the imaging operation for telemetry and camera. In the other word, this system active the imaging payload and telemetry system in appropriate time. To generate starting pulse,it used of infrared (IR) radiation from the Earth. Infrared wavelengths is from to which is used in satellite earth sensors. Optic's glass is made of germanium, which is transparent in this region. Germanium is readily machinable, and its low chromatic dispersion allow the use of simple and uncorrected lenses in IR imaging systems. In this paper design, and implementation of local vertical generator based on pyroelectric detector and its electronic for a spin satellite in attitude of 800 Km is presented.
    Keywords: Satellite, IR, Pyroelectric Detector., Local Vertical Generator
  • Semi, Parallel Architecture., Layered Decoding Algorithm, Qc, Ldpc Codes, Low Density Parity Check Code Page 31
    This paper presents a high throughput decoder for QC-LDPC codes. In the proposed architecture, based on layered min sum decoding, a novel technique for simultaneous process of rows and columns is presented, that reduced the number of clock cycles in per iteration and as result the throughput is increasing. The proposed decoder is presented for any code length (576:96:2304), in code rate 1/2 and 7-bit quantization in 802.16e standard. Based on proposed decoder, QC-LDPC decoder is synthesized for code length 2304, on 130 nm CMOS technology by Synopsys Design Compiler. The obtained results in the operating frequency of 100 MHz and 10 iterations show that the maximum throughput is 198 Mb/s and total power consumption of 156.39mW and chip area of 5.09 mm2.
  • Page 37
    To manage congestion in a computer network congestion control algorithms are used. Studies so far show that in homogeneous networks, TCP-Vegas in many cases, acts better than TCP-Reno. But when both algorithms of Vegas and Reno are being used in the Internet, Reno acts better than Vegas. For this reason, there is no incentive for operating systems to use Vegas as the default transport layer protocol. In this article, an improved Vegas has proposed which is consistent with Reno and when it is competing with Reno, it can get a fair share of network resources. Unlike TCP-Vegas which uses the fixed parameters α and β, the proposed algorithm, determines these parameters according to network conditions and in a dynamic way. The proposed algorithm is being compared with original Vegas and other improved Vegas algorithms like, Vegas-A and CODE TCP. Simulation results show that the proposed algorithm competing with Reno, compared to other improved algorithms, achieves a more equitable share of the bandwidth and has a higher throughput. Furthermore, proposed algorithm also preserves the good qualities of Vegas algorithm.
    Keywords: TCP, Vegas, congestion control, TCP, Reno, Throughput, fairness
  • Page 45
    This paper presents a CMOS ultra-wideband (UWB) gm-boosted common-gate low noise amplifier (LNA) based on an active inductor to improve the noise specification and area consumption of the circuit. A common-source stage used in the feedback path boosts the gm of the LNA. Furthermore, the large, passive, on-chip inductor needed for the LNA design is replaced by an active inductor which decreases the chip area, significantly. The proposed structure is designed and simulated in a 0.18 µm standard CMOS process. The results reveal that the proposed LNA has reached to a flat forward gain (S21) of 11.85±0.85 dB, reverse isolation (S12) of less than -56.1 dB, input reverse loss (S11) of less than -9.64 dB, and noise figure (NF) of 4.6-4.9 dB over the entire frequency band of 3.1-10.6 GHz, while the total power dissipation for a 1.8 V supply voltage is 13.6 mW.
    Keywords: Ultra, Wideband (UWB)., gm, Boosted, Low Noise Amplifier (LNA), Active Inductor
  • Page 57
    Tracking of flying objects via passive sensors is one of the basic requirementsfor surveillance and control.The uses of radar systems are expensive.In this paper the image is used as reference for locates the flying object.Proposed system consists of an infrared camera and an eye safe laser range finder which are mounted on a pan/tilt to track a flying object.The tracking data are sent to the trajectory analysis system which calculate the target's trajectory in real time.Tracking algorithm which is used in the proposed system improves the errors of other methods and can be implemented easily and has a good speed Automatic landing system is necessary for safer landing of a UAV.A more events of crash happen at the landing phase because of inexperience of pilots or sudden changes in the weather such as wind,rain.Automatic landing system requires continuous and precise positioning information.So, positioning device is one of the key factors of this system.Proposed system use image processing techniques for tracking of the UAVs in an automatic landing system.This system are inexpensive,passive and robust to jamming In this paper we propose an automatic landing system with accuracy of less than one meter which has covered many of the disadvantages of other methods and has a very lowcost compared to other methods Experiments show that the algorithm in the worst case lose about5% of the frames which does not harm auto landing system.These experiments were performed on real data and algorithm achieved accurate performance in the presence of cloud and background clutter.
    Keywords: Auto Landing System, UAV, Segmentation, Moving Object Tracking
  • Page 67
    In recent years, spoofing is known as a perceived emerging threat to GPS receivers. The spoofing attack result is large navigational solution errors in the unsuspecting user with potentially serious consequences. Since the spoofing signal imitates the authentic one, the receiver cannot detect the presence of that. Therefore, detection and mitigation of spoofing is more difficult than other interferences. In this paper, we try to study all of proposed anti-spoofing approaches for single frequency GPS receivers. At first the general process of each technique is described summarily, then its challenges, advantages and disadvantages are pointed. Finally, a novel and applicable idea based on Neural Network (NN) is introduced for spoofing compensation. In that we use a back propagation algorithm in range domain for estimation and compensation of tracking code and carrier error due to spoofing attack. In this way, by utilizing NNs we can mitigate spoofing error with an average of 82% and a tolerance of 2%.
    Keywords: spoofing attack, Single frequency GPS receiver, spoofing mitigation, neural networks, tracking loop
  • Page 79
    Nowadays, with the recent advances in micro-electro-mechanical systems (MEMS) fabrication technology, micromechanical resonators are used widely in wireless communication and navigation systems. In this paper, a micromechanical rectangular-plate resonator is introduced to increase the electromechanical coupling coefficient and enhanced the electrical performance of the micromechanical beam resonators. Moreover, the micromechanical rectangular-plate resonator with four conventional support beams is proposed to suppress the spurious mode effect. With regard to the dominated quality factor by anchor loss in some important applications including oscillators, electrical filters and gyroscopes, the closed-form expression is obtained for anchor loss quality factor in the plunging-mode vibrations of micromechanical rectangular-plate resonator. The findings are validated by comparing with experimental data. As far as there is an acceptable match between the analytical and experimental results, the proposed model is confirmed. According to the results, a novel T-shaped support beam design is proposed to enhance the anchor loss quality factor in the plunging-mode vibrations of micromechanical rectangular-plate resonators. In fact, the main purpose of this paper is the introduction of a novel design for support beams in micromechanical rectangular-plate resonators to achieve high quality factor, low motional resistance and low spurious modes. For this purpose, the two support beams are replaced with four T-shaped support beams. The results show that the anchor loss quality factor at the same resonant frequency is enhanced about 1.65 times. Moreover, the anchor loss quality factor at the constant resonant frequency increases with decreasing the width and increasing the length of T-shaped support beam.
    Keywords: Spurious modes, Quality factor, Plunging, mode, Micromechanical rectangular, plate resonator, Anchor loss