فهرست مطالب

نشریه مهندسی مخابرات جنوب
پیاپی 40 (تابستان 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/04/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • امین رضایی پناه*، سید جواد میرعابدینی، علی مبارکی صفحات 1-16

    امروزه با گسترش روز افزون علم، استفاده از سیستم های پشتیبان تصمیم می تواند کمک زیادی در سیاست های درمانی پزشک داشته باشد. بدین منظور استفاده از سیستم های هوشمند مصنوعی در پیش بینی و تشخیص سرطان پستان که یکی از رایج ترین سرطان ها در بین زنان می باشد، مورد توجه است. در این مقاله فرآیند تشخیص بیماری سرطان پستان با استفاده از تنظیم چند مرحله ای وزن ها در شبکه عصبی MLP در دو لایه انجام می شود. در لایه اول، سه طبقه بند وجود دارد که به طور همزمان روی داده های مجموعه یادگیری آموزش می بینند. پس از اتمام آموزش خروجی طبقه بندهای لایه اول جمع آوری شده و به همراه داده های مجموعه یادگیری در مجموعه ای جدید قرار می گیرند. این مجموعه به عنوان ورودی به فراطبقه بند لایه دوم داده می شود و فراطبقه بند نگاشت میان خروجی های هر یک از طبقه بندهای معمولی لایه اول را با کلاس های خروجی واقعی مدل می کند. ساختار سه طبقه بند لایه اول و همچنین فراطبقه بند لایه دوم یک شبکه عصبی MLP است که وزن ها، ویژگی های موثر و اندازه لایه مخفی در آن به طور همزمان با استفاده از یک الگوریتم ژنتیک ابتکاری بهینه سازی می شود. به منظور ارزیابی دقت مدل پیشنهادی از پایگاه داده ویسکانسین استفاده می شود که با تست FNA ایجاد شده است. نتایج آزمایش ها روی مجموعه داده WBCD دقت 98.72% را برای روش پیشنهادی نشان می دهد که نسبت به الگوریتم های GAANN، CAFS عملکرد بهتری ارایه داده است.

    کلیدواژگان: الگوریتم ژنتیک، ویژگی های موثر، فراطبقه بند، شبکه عصبی MLP، پایگاه داده ویسکانسین
  • رضا کازرانی، نجمه چراغی شیرازی*، عبدالرسول قاسمی صفحات 17-24

    امروزه با گسترش شبکه های مخابراتی و افزایش سرعت انتقال اطلاعات،استفاده از سیستم های مخابرات نوری افرایش چشم گیری داشته است. با توجه به مزایای استفاده از فیبر نوری شامل انتقال اطلاعات با سرعت و حجم بالاتر و تضعیف کمتر استفاده از فیبر نوری گسترش فراوانی یافته است. قسمت اصلی یک سیستم مخابراتی شامل فرستنده،محیط انتقال و گیرنده می باشد. گیرنده دارای نقص هایی از جمله تضعیف می باشد و به همین جهت طراحی قسمت گیرنده دارای چالش می باشد ویک مصالحه بین پهنای باند،بهره و توان وجود دارد. در این مقاله یک تقویت کننده اپتیکال با افزایش پهنای باند بااستفاده از تکنیک بالازدگی القایی جهت استفاده در یک سیستم مخابرات نوری برای کاربردهای با نرخ داده 10Gb/s با استفاده از تکنولوژی 180 nm CMOS مورد طراحی و شبیه سازی قرار گرفته است. نتایج شبیه سازیهای ارایه شده بیان کننده آن است که مدار ارایه شده با تغذیه 1.8V ، توان مصرفی57.6 mW ، پهنای باند 7.5GHz و بهره 25dB را دارا می باشد.

    کلیدواژگان: تقویت کننده اپتیکال، تقویت کننده امپدانس انتقالی، تقویت کننده محدود ساز، بالازدگی القایی
  • تیمور راشدزاده، سید محمدعلی ریاضی*، نجمه چراغی شیرازی صفحات 25-36

    در این مقاله، مدارتمام جمع کننده، باسبک منطقی CMOS آمیخته مطرح شده است که ترکیبی از ترانزیستورهای عبور و گیت های انتقال و ترانزیستورهای نوعN وP می باشد. برای طراحی مدار تمام جمع کننده از ترانزیستورهایFINFET، مدل BSIM-CMG، دو-گیتی و ساختار FINFETرویBulk و طولGate 16 نانومتر استفاده خواهیم کرد و برای شبیه سازی از HSPICEاستفاده می کنیم. با توجه به ساختار و معماری ترانزیستورهایFINFET، تاثیر تغییرات در ضخامت و ارتفاع وتعداد FIN بر روی جریان Drain ترانزیستورFINFET و پارامترهای خروجی تمام جمع کننده مانند تاخیرانتشاری و متوسط توان مصرفی تمام جمع کننده و همچنین تاثیر تغییرات در فرکانس ورودی ها مورد بررسی قرارمی گیرد. مطابق نتایج شبیه سازی با افزایش ارتفاع وضخامت وتعدادFIN، جریان DrainترانزیستورFINFET و توان مصرفی تمام جمع کننده افزایش پیدا می کند و تاخیرانشاری تمام جمع کننده کاهش پیدا می کند و بلعکس. و همچنین با افزایش فرکانس کاری، توان مصرفی تمام جمع کننده افزایش پیدا می کند.

    کلیدواژگان: تمام جمع کننده، FinFET، توان، تاخیر، جریان
  • مسلم زارعی، سیامک آذرگشسب*، نجمه چراغی شیرازی صفحات 37-50
    بازوهای رباتیک سیستمهای غیرخطی چندمتغیره با تزویج بالا و انواع عدم قطعیت ها می باشند. اگرچه روش های کنترل مقاوم و تطبیقی به منظور غلبه بر عدم قطعیت ها که شامل عدم قطعیت پارامتری، دینامیک مدل نشده، اغتشاش خارجی و خطای گسسته سازی می باشند، پیشنهاد شده اند ولی به دلیل پیچیدگی دینامیک ربات با مشکل مواجه هستند. یک سیستم فازی می تواند به عنوان یک تقریب گر عمومی برای تقریب هر تابع غیرخطی استفاده شود. از این ویژگی سیستم های فازی در طراحی کنترل کننده های فازی تطبیقی به خوبی استفاده شده است. سیستم های کنترل فازی تطبیقی بر مبنای تضمین پایداری برای بدست آوردن قوانین تطبیق طراحی می-شوند. از آنجا که در عمل، قوانین کنترل به صورت گسسته پیاده سازی می-شوند، در این مقاله، طراحی کنترل کننده های زمان-گسسته فازی تطبیقی ربات با راهبرد کنترل ولتاژ و تحلیل پایداری سیستم های کنترل پیشنهادی ارایه شده است. در این مقاله، برای جبران خطای تقریب سیستم فازی روش جدیدی ارایه شده است که نیازی به انتگرال گیری از خطای ردگیری ندارد. همچنین، قانون کنترل زمان-گسسته فازی تطبیقی با فیدبک موقعیت پیشنهادی، فقط پس خورد موقعیت مفصل را نیاز دارد.از طرف دیگر، خطای تقریب سیستم فازی و خطای گسسته سازی برای ردیابی مجانبی مسیر مطلوب به خوبی جبران شده است. قانون کنترل فازی تطبیقی مقاوم پیشنهادی بر روی یک ربات هنرمند شبیه سازی شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که خطای ردگیری ناچیز است و مقدار خطای ردگیری مفصل دوم که دارای بیشترین خطا است در نقطه پایان زمان شبیه سازی حدود رادیان می باشد. تطبیق پارامترها به خوبی نشان داده شده و همچنین موتورها رفتار خوبی تحت حداکثر مقدار مجاز ولتاژ دارند.
    کلیدواژگان: کنترل زمان گسسته، ردگیری مجانبی، تخمین گر فازی تطبیقی، راهبرد کنترل ولتاژ، بازوی ربات
  • علی صدارت نیا، مجید مرادی زیرکوهی*، نجمه چراغی شیرازی صفحات 51-64
    با توجه به ساختار ساده موتور های DC این موتورها کاربردهای زیاد در صنعت و بخصوص حوزه رباتیک پیدا کرده است. از این رو کنترل دقیق سرعت آنها حایز اهمیت است. در این مقاله برای کنترل سرعت موتو DC با در نظر گرفتن دینامیک درایو و چاپر، کنترل کننده فازی نوع سوگنو پیشنهاد می شود. علاوه بر این برای افزایش کارایی کنترل کننده فازی از ضرایب مقیاس دهی غیر خطی استفاده می شود. برای کنترل ولتاژ اعمالی به آرمیچر موتور DC از چاپر استفاده می شود. با در نظر گرفتن ملاحضات عملی در نظر گرفتن دینامیک درایو چاپر باعث افزایش پیچیدگی سیستم می شود. بعد از طراحی کنترل کننده فازی برای افزایش عملکرد سیستم کنترل پارامتر های کنترل کننده فازی با استفاده از الگوریتم مبتنی بر آموزش و یادگیری تنظیم می شوند. این الگوریتم جدید بوده و یکی از ویژه گی های آن تعداد کم پارامترهای آن می باشد. نتایج نشان می دهد کنترل کننده فازی در مقایسه با کنترل کننده تناسبی- انتگرالی مشتقی کلاسیک دارای عملکرد بهتری در مقابل تغییرات پارامترهای سیستم و اغتشاش دارد. با در نظر گرفتن تابع معیار مناسب مقدار تابع هزینه برای روش پیشنهادی 2/. ولی با کنترل کننده بهینه شده تناسبی- انتگرالی مشتقی حدود 31/. می باشد که نشان از برتری 55 درصدی روش پیشنهادی را دارد.
    کلیدواژگان: : کنترل کننده فازی نوع سوگنو، موتور DC، چاپر، الگوریتم بهینه سازی مبتنی بر آموزش و یادگیری
  • مهدی آسایش جو، مهدی صادق زاده*، مازیار گنجو صفحات 65-78
    رایانش ابری یک فناوری نوظهور و در حال رشد است که به طور گسترده برای ارایه محاسبات، خدمات ذخیره سازی و سایر منابع از طریق اینترنت استفاده می شود. در دسترس بودن سرویس های ابری یکی از مهمترین نگرانی های ارایه دهندگان خدمات ابری است. در حالی که سرویس های ابری عمدتا از طریق اینترنت منتقل می شوند، مستعد حملات مختلفی هستند که منجر به درز اطلاعات حساس شود. حمله DDoS به عنوان یکی از مهمترین تهدیدات امنیتی برای محیط رایانش ابری شناخته می شود. این حمله تلاشی صریح توسط یک مهاجم برای جلوگیری و عدم دسترسی به خدمات یا منابع مشترک در یک محیط ابری است. در این مقاله رویکردی ترکیبی برای مقابله با حمله DDoS در محیط رایانش ابری مورد بحث قرار گرفته است. این روش اهمیت روش های مبتنی بر انتخاب ویژگی های موثر و مدل های دسته بندی را برجسته می کند. در اینجا، رویکردی بر مبنای آنتروپی و بهینه سازی ازدحام ذرات برای مقابله با این حملات در محیط رایانش ابری ارایه می شود. دسته بندی داده های با ابعاد بالا معمولا به انتخاب ویژگی به عنوان یک مرحله قبل از پردازش برای کاهش ابعاد نیاز دارد. با این حال، انتخاب ویژگی های موثر یک کار چالش برانگیز است که در این مقاله از بهینه سازی ازدحام ذرات برای اینکار استفاده می شود. در اینجا، مدل دسته بندی پیشنهادی بر مبنای استفاده از ساختمان داده درخت جستجوی دودویی متوازن و دیکشنری توسعه یافته است. شبیه سازی براساس مجموعه داده های NSL-KDD و CICDDoS2019 انجام شده که نتایج برتری روش پیشنهادی را با میانگین دقت تشخیص 99.84% نسبت به الگوریتم-های AGA و E-SVM اثبات می کند.
    کلیدواژگان: رایانش ابری، تشخیص حملات، آنتروپی، بهینه سازی ازدحام ذرات، حمله DDoS
|
  • Amin Rezaeipanah *, S. J. Mirabedini, Ali Mobaraki Pages 1-16

    Today, with the increasing spread of science, the use of decision support systems can be of great help in the therapeutic policies of the Doctor. For this purpose, the use of artificial intelligence systems in predicting and diagnosing breast cancer, which is one of the most common cancers among women, is being considered. In this study, the process of diagnosis of breast cancer is done by using multistage weights in the MLP neural network in two layers. In the first layer, the three classifiers are trained simultaneously on the learning set data. Upon completion of the training, the output of the classifier of the first layer is accumulated together with the learning set data in the new sets. This set is given as an input to the second layer superconductor, and the supra-class mapping maps between the outputs of each of the ordinary classifiers of the first layer with the actual output classes. The three-layer structure of the first layer, as well as the second-layer supraclavicle, is a MLP neural network that optimizes the weights, effective properties and the size of the hidden layer simultaneously using an innovative genetic algorithm. In order to evaluate the accuracy of the proposed model, the Wisconsin database is used, which was created by the FNA test. Experiment results on the WBCD dataset the accuracy is 98.72% for the proposed method, which is relative to GAANN, CAFS algorithms provide better performance.

    Keywords: Genetic Algorithm, Effective Features, Meta Classifier, MLP Neural network, Wisconsin Database
  • Reza Kazerani, Najmeh Cheraghi Shirazi *, A. Ghasemi Pages 17-24

    In this paper an optical amplifier with increased dynamic range bandwidth with inductive amplification technique, including a transient impedance amplifier (TIA) for use in an optical telecommunication system for applications with 10Gb / s data rate using CMOS18.0.0 µm technology Designed and simulated. For the proper design of a fiber optic amplifier, the design of the transient impedance amplifier is a key element of this type of amplifier so that it compromises between challenging issues such as bandwidth, gain and power consumption. Appropriate bandwidth and interest required for use in new telecommunications And transfer an image. In this paper, the inductive enhancement technique developed by the predecessor is used to improve the parameters. In this technique, the desired inductor resonates with the parasitic capacitors of the circuit and creates a peak in the circuit which increases the bandwidth and gain of the circuit. Linear Mode In certain situations, such as short-circuit optical fiber, a technique called shunt technique is used to keep the circuit in linear mode. . The simulation results show that the proposed circuit has 1.8v power supply, 57.6 mW power, 5.98GHz bandwidth and 25dBΩ output.

    Keywords: Optical Amplifier, Transient Impedance Amplifier (TIA), Limiting Amplifier, Inductive peaking, Shunt Technique
  • Teimoor Rashedzadeh, Seyed MohammadAli Riyazi *, Najmeh Cheraghi Shirazi Pages 25-36

    In this paper, full adder circuit with Hybrid-CMOS logic style is proposed which is a combination of pass transistors and transmission gates and N & P type transistors. For design full adder circuitry using FINFET transistors, BSIM-CMG model, Dual-gate and bulk FINFET structure using 16nm Gate length and HSPICE simulation. due to the structure and architecture of the FINFET transistors, the effect of changes in thickness and height and the number of FINs on the Drain current of the FINFET transistor and output parameters such as average power dissipation and propagation delay of the full adder cell and also the effect of changes in inputs frequency of full adder are investigated. According to the simulation results, with increasing thickness and height and the number of FINs, average power dissipation increases and propagation delay decreases, and vice versa. As well as increasing the operating frequency up, average power dissipation increases.

    Keywords: Full adder, FinFET, Power, Delay, Drain
  • Moslem Zarei, Siamak Azargoshasb *, Najmeh Cheraghi Shirazi Pages 37-50
    Robot manipulators are nonlinear multivariable systems with high couplings and various uncertainties. Although, adaptive and robust control methods are suggested to overcome the uncertainties including parametric uncertainty, un-modeled dynamics, external disturbances and discretization error, they face many challenges because of the complexity in robot dynamics. A fuzzy system can be used as a universal approximator for any nonlinear system. This feature has been efficiently used to design the adaptive fuzzy controllers. Adaptive fuzzy control systems are designed based on guaranteeing stability. Since practical implementation of the control law is carried out using digital processors, designing a discrete-time adaptive fuzzy controller for robot manipulators based on the voltage control strategy and proposed control systems stability analysis is suggested in this paper. In this paper, a new method is developed for compensating the approximation error of the fuzzy system which does not needed integration of tracking error. Moreover, the proposed discrete-time adaptive fuzzy with position feedback control law requires feedbacks of joint positions only. On the other hand, the fuzzy system approximation error and the discretization error are well compensated for asymptotic tracking of the desired path. The proposed robust Adaptive Fuzzy control law is simulated on an articulated robot. The simulation results show that the tracking error is negligible and the value of the second joint tracking error with the highest error at the end point of the simulation time is about radians. The parameters are well matched and the motors behave well under the maximum allowable voltage.
    Keywords: Discrete time control, Asymptotic tracking, adaptive fuzzy estimator, Voltage Control Strategy, robot manipulators
  • Ali Sedaratnia, Majid Moradi Zirkohi *, Najmeh Cheraghi Shirazi Pages 51-64
    Due to the simple structure of DC motors, these motors have found many applications in industry.Therefore, in this paper, the speed control of DC motor is investigated by considering the dynamics of drive and chopper with Sugeno-type fuzzy controller. A chopper is used to control the voltage applied to the DC motor armature. Considering the dynamics of the chopper drive increases the complexity of the system. After designing the fuzzy controller to increase the performance of the control system, the fuzzy controller parameters are adjusted using a teaching-learning-based optimization algorithm. This algorithm is new and one of its features is its small number of parameters. The results show that the fuzzy controller has better performance against changes in system parameters and uncertainties compared to the classic PID controller. Considering the appropriate criterion function, the value of the cost function for the proposed method is 0.2. But with the optimized PID controller about 0.31 which shows a 55% superiority of the proposed method.
    Keywords: Sugeno-type fuzzy controller, DC motor, chopper, Teaching-Learning-Based Optimization algorithm
  • Mehdi Asayeshjoo, Mehdi Sadeghzadeh *, Maziyar Ganjoo Pages 65-78
    Cloud computing is an emerging technology that is widely used to provide computing, data storage services and other remote resources over the Internet. Availability of cloud services is one of the most important concerns of cloud service providers. While cloud services are mainly transmitted over the Internet, they are prone to various attacks that may lead to the leakage of sensitive information. Distributed DDoS attack is known as one of the most important security threats to the cloud computing environment. This attack is an explicit attempt by an attacker to block or deny access to shared services or resources in a cloud environment. This paper discusses a hybrid approach to dealing with DDoS attack in the cloud computing environment. This method highlights the importance of effective feature-based selection methods and classification models. Here, an entropy-based approach and particle swarm optimization to counter these attacks in a cloud computing environment is presented. Classification on high-dimensional data typically requires feature selection as a pre-processing step to reduce the dimensionality. However, effective features selecting is a challenging task, which in this paper uses particle swarm optimization. Here, the proposed classification model is developed based on the use of a balanced binary search tree and dictionary data structure. The simulation is based on the NSL-KDD and CICDDoS2019 datasets, which prove the superiority of the proposed method with an average detection accuracy of 99.84% over the AGA and E-SVM algorithms.
    Keywords: cloud computing, Attack detection, Entropy, particle swarm optimization