فهرست مطالب

مهندسی مخابرات جنوب - پیاپی 44 (تابستان 1401)

نشریه مهندسی مخابرات جنوب
پیاپی 44 (تابستان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/03/24
  • تعداد عناوین: 6
|
  • شاهین شافعی، حمید وحدتی، توحید صدقی، اصغر چرمین صفحات 1-8

    یک چارچوب جدید استخراج ویژگی برای بازیابی تصاویر ارایه می‌شود. این سیستم برای آنالیز تبدیل چرخشی طراحی شده است. از توصیفگرهای آماری در دامنه فرکانسی سیگنال استفاده می کند. تبدیل چرخشی توسط یک الگوریتم نیمه نظارتی محاسبه می شود که این الگوریتم بسیار ساده و موثر است. ویژگی های استخراجی انرژی و بردار نرم-1 هستند که از بخش های مختلف صفحه دو قطبی فرکانسی بدست می ‌آید. این ویژگی های بازدهی مناسبی را به ارمغان می اورند. مضافا بر اینکه این مقاله چارچوبی جدید دیگری برای ویژگی های مکانی ارایه می دهد که منجر به افزایش مجدد درصد بازیابی در پایگاه داده تصاویر رنگی می‌شود. طلاعات مکان توسط ماتریس میدان نزولی بدست می آید. ترکیب معنادار ویژگی بافتی با اطلاعات طیفی منجر به ویژگی مقاوم در مقابل چرخش و مقیاس بندی می‌شود. نتایج آزمایشات بر روی پایگاه داده مقیاس بزرگ با 10000 تصویر، تضمین کننده کارایی سیسیتم پیشنهادی است. در بلوک بازیابی جهت اندازه گیری فاصله از فاصله کانبرا و مینکوفسکی استفاده شده است. نتایج نهایی سیستم با چند روش قبلی مقایسه می‌شود که در تمامی کلاسها روش پیشنهادی عملکرد مناسبی دارد که در حدود 10 درصد باعث بهبود نتایج می‌شود.

    کلیدواژگان: آنالیز تبدیل چرخشی، بازیابی محتوا محور، تشخیص الگو، بازیابی
  • نوید سبزواری، محمدرضا یوسفی، سید محمدعلی زنجانی صفحات 9-18

    در این مقاله، یک مدار مقایسه کننده جدید کم توان و پرسرعت به کمک ترانزیستور اثر میدان باله ای (Finfet) در فناوری 65 نانومتری طراحی شده است. علاوه بر این، با استفاده صحیح از قابلیت های فناوری Finfet، تعداد ترانزیستورها کاهش یافته و درنتیجه، سطح کمتری اشغال می شود. جایگزینی ترانزیستورهای MOSFET با Finfet باعث کاهش تاخیر و مصرف توان مدار شده، عملکرد کلی مدار بهبود می یابد. اولین نوآوری در طرح پیشنهادی این است که برای کاهش اندازه و مصرف توان، دو ترانزیستور حذف شده اند و گیتهای پشتی دو ترانزیستور به صورت متقاطع قرار گرفته اند. نوآوری دوم، اتصال گیتهای پشتی به نقاط مناسبی از مدار است که سرعت مقایسه را افزایش می دهد. در این مطالعه، تغذیه 0.8 ولت به مدار اعمال می شود تا نشان دهد که مدار پیشنهادی با Finfet باعث کاهش تاخیر به 272 پیکوثانیه و مصرف توان به 6.7میکرووات می شود.

    کلیدواژگان: مقایسه کننده، ترانزیستور اثر میدان باله ای، سرعت بالا، سطح کم اشغالی، کم توان
  • سمیه عبدالهی کاکرودی، رضا ابراهیمی، احمد احمدی صفحات 19-30

    امروزه، سیستم‌های قدرت با توجه به دلایل اقتصادی، در نزدیکی مرزهای پایداری بهره‌برداری می‌شوند. از طرفی دیگر، با وقوع خطا، حد پایداری شبکه دچار مشکل شده که برای جبران آن راهکارهای مختلفی وجود دارد. آخرین و مطمین‌ترین راهکار برای کنترل و حفظ پایداری شبکه، بارزدایی می‌باشد. در این مقاله، بارزدایی تحت ولتاژ با در نظر گرفتن وابستگی بار فیدرها به ولتاژ و همچنین استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات گسسته بهبودیافته (IDPSO) ارایه‌شده است. با توجه به اینکه مدل بار در تحلیل بار واقعی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است، اعمال تصمیمات با در نظر گرفتن وابستگی بارها به ولتاژ انجام خواهد شد. برای اطمینان از عملکرد صحیح، روش پیشنهادی با استفاده از نرم‌افزارMATLAB بر روی شبکه نمونه 30 باس IEEE با در نظر گرفتن قیود مربوطه اجراشده است. برای این منظور، دو بار حیاتی برای سیستم نمونه لحاظ شده و نتایج موردبررسی قرارگرفته است. نتایج نشان می‌دهد که روش پیشنهادی، بهترین پاسخ جهت مکان و مقدار بارزدایی را ارایه داده و نشان‌دهنده عملکرد موثر روش پیشنهادی می‌باشد.

    کلیدواژگان: بارزدایی بهینه، فروپاشی ولتاژ، ارزش گذاری فیدرها، بارزدایی تحت ولتاژ، پایداری ولتاژ
  • رضا خواجه محمدلو، توحید اریبی، توحید صدقی صفحات 31-38

    در این پژوهش، نمونه جدیدی از آنتن ریزنوار چندبانده با قطبی شدگی دایروی برای کاربردهای موبایل و اینترنت اشیا معرفی می‌شود. باندهای فرکانسی کاربردی به طور همزمان و قابل قبولی توسط آنتن اشاره شده تحت پوشش قرار میگیرند که عبارت اند از WLAN(2400 تا 2484 مگا هرتز) WiMAX (IEEE 802.16e) 2500 تا 2600 مگاهرتز، اینترنت اشیا (IoT) 2400 تا 2480 مگاهرتز با استاندارد IEEE 802.11.ax، WLAN (5150 تا 5825 مگا هرتز) که استاندارد IEEE802.11ac نامگذاری میگردد. فرایند طراحی آنتن برای دسترسی به باندهای فرکانسی مورد نظر به صورت مرحله به مرحله در متن مقاله اشاره شده است انجام می‌پذیرد. با استفاده از تکنیک تسهیل چرخش جریان روی آنتن، تحریک دو مود متعامد به راحتی صورت گرفته و در نتیجه قطبی شدگی دایروی محقق می شود. از سوی دیگر تقریبا در کل باندهای کاربردی مورد نظر خصیصه قطبی-شدگی دایروی محقق می‌شود که به عنوان یک مزیت قابل توجه برای این سیستم تشعشعشی محصوب میشود. ابعاد کلی آنتن مورد نظر 23×34×8/0میلی متر مکعب بوده که روی زیر لایه FR4 با ضریب نسبی دی الکتریک 4/4 و تانژانت تلفات 024/0 محقق می‌شود. به منظور تصدیق فرایند طراحی، ساختار مورد نظر ساخته شده و مورد تست و اندازه گیری قرار میگیرد. نتایج استخراج شده نشان میدهد که آنتن مورد نظر دارای الگوی تشعشعی همه جهته و بهره مناسبی در باندهای فرکانسی مورد نظر می باشد.

    کلیدواژگان: آنتن، پلاریزاسیون دایروی، اینترنت اشیا، چندبانده
  • مرضیه مرادی، مسعود دوستی صفحات 39-48

    در سال‌های اخیر بسیاری از دستگاه‌های الکتروانسفالوگرام (EEG) قابل حمل و بی‌سیم شده اند. با توجه به الزامات تحرک و دوام، دستگاه‌های EEG نیازمند کوچکتر و سبکتر شدن، داشتن توان مصرفی پایین‌تر، به همراه کاهش نویز و آفست هستند. دامنه سیگنال EEG مقداری ضعیف بین 20 تا 200 میکروولت است و فرکانس سیگنال EEG از 0.1 تا 100 هرتز را در بر ‌می‌گیرد. علاوه بر این، رابط پوست الکترود یک ولتاژ آفست DC بزرگ در حدود 300± میلی ولت ایجاد می‌کند. این دو چالش می‌توانند سیگنال اصلی را برهم بزنند و دقت تشخیص را کاهش بدهند. در ورودی بخش تقویتکننده بسیاری از مدارهای EEG از تکنیک چاپر که با آن آفست و نویز 1/f مدوله می‌شوند، بنابراین دقت بالا، آفست میکروولت و نویز کم 1/f را می‌توان به‌دست آورد. تقویت‌کننده اصلی ترارسانا به عنوان تقویت‌کننده (IA) در بیشتر کارهای قبلی تقویت‌کننده کاسکد تاشده است. در این مقاله طرح ارایه شده با نوآوری در بخش تقویت‌کننده و استفاده از مدار مناسب برای بخش مدولاتور دوعامل کاهش توان مصرفی و نویز را به صورت همزمان ایجاد کرده است. مدار در تکنولوژی 0.18 μm CMOS طراحی شده و در شبیه‌سازی پساجانمایی تقویت‌کننده به بهره باند میانی dB60 و پهنای باندdB 3- در محدوده 0٫1 تا 210 هرتز دست می‌یابد. مساحت تراشه مدار با پایه‌ها 512×512 میکرومتر مربع است. LPF قابل تنظیم دارای فرکانس قطع 100 هرتز است. مدار پیشنهادی دارای نویز ارجاعی ورودیµVrms 0٫75 (0٫1~100هرتز) و مصرف توانnW 760 با تغذیه 1 ولت می‌باشد.

    کلیدواژگان: تکنیک تثبیت چاپر، الکتروانسفالوگرام، فیلتر Gm-C
  • باقر ذبیحی، پیمان علیپرست، ناصر نصیرزاده صفحات 49-65

    در این مقاله یک تقویت‌کننده توان فرکانس بالا در کلاس F مبتنی بر تکنولوژی مدار مجتمع مایکروویو یکپارچه (MMIC) طراحی شده است. برای این طرح از پروسه گالیم نیترات با قابلیت تحرک الکترون بالا با فناوری طول گیت 150 نانومتر استفاده شده است. فرکانس مرکزی تقویت‌کننده 5/2 گیگا هرتز است. بیشترین گین توان تقویت‌کننده مورد نظر تقریبا برابر با dB76/12 است و در یک طبقه طراحی شده است. در فرکانس مورد نظر بیشترین توان خروجی تقویت‌کننده توان حدود dBm196/39 در توان ورودی dBm30 است. در توان خروجی ماکسیمم، PAE حدود 25/41% است که بیشترین مقدار خود را دارد. مساحت نهایی مدار برای جاسازی بر روی تراشه 903/25 میلیمتر در 19.346میلیمتر است. بیشترین مقدار AM/PMو AM/AM به ترتیب برابر باdeg/dB 83/2 وdB/dB66/1 است. برای تقویت‌کننده اعوجاج تداخلی هارمونیک سوم (IMD3) حدود dBc13- در فرکانس مرکزی است. برای طراحی این تقویت‌کننده از تحلیل Loadpull نرم افزار ADS2016 برای بدست آوردن توان خروجی مناسب استفاده شده است.

    کلیدواژگان: تقویت کننده توان بالا فرکانس بالا، مدارهای مجتمع مایکروویو یکپارچه، پروسه گالیم نیتراید
|
  • Shahin Shafei, Hamid Vahdati, Tohid Sedghi, Asghar Charmin Pages 1-8

    A novel framework of feature generation for Content based image retrieval (CBIR) is proposed. This system is realized on Cyclic transform Analysis (CTA). It introduces statistical descriptors in the signals frequency domain. Then the CT of data is computed by Semi supervised algorithm (SSA) which is a simple & efficient algorithm. Presented Features are Norm-1 & energy CTA extracted from different sections of bi-frequency plane. This layout illustrate good characteristic in database. In addition, this manuscript illustrates a novel framework for generating textural and spatial information, and higher retrieval percentages. The textural features extracted with proposed CTA utilizing first & second moments among the image tiles is so effective in data processing. Spatial information is extracted utilizing decent field matrix (DFM). After that, moments are computed from DFM to get spatial features. The composition of the textural features and conjunction with the spatial information leads to a fantastic features matrix for retrieval. The experimental results on database guaranty the method efficiency on all classes of database with more than 10000 image. For measuring the distance of features a simple matching system based on Minkowski & Canberra distances is introduced. The results are compared with previous scholars and retrieval percentage is increased more than 10% in comparison with previous systems.

    Keywords: Cyclic Transform Analysis, CBIR, pattern recognition, Retrieval
  • Navid Sabzevari, MohammadReza Yousefi, S. Mohammadali Zanjani Pages 9-18

    In the present study, a new low-power and high-speed comparator circuit is designed in 65 nm fin field-effect transistor (FinFET) technology. Moreover, by properly using the capabilities of FinFET technology, the number of transistors is reduced, and subsequently, a smaller area is occupied. Replacing MOSFET transistors with FinFETs reduces the delay and power consumption of the circuit, so the overall performance is improved. The first innovation of the proposed design is that to reduce the size and power consumption, two transistors were removed and the back gates of two transistors were cross-coupled. The second innovation is the connection of back gates to other suitable points of the circuit that increase the speed of comparison. In this study, a supply voltage of 0.8 V is applied to the circuit to show that the proposed modifications with FinFET reduce the delay to 272 ps and power consumption to 6.7 µW.

    Keywords: Comparator, FinFET, High-Speed, Low-area, low-power
  • Somayeh Abdollahi Kakroudi, Reza Ebrahimi, Ahmad Ahmadi Pages 19-30

    Today, power systems are operated close to their stability limits for economic reasons. On the other hand, with the occurrence of outage, the stability of the system has a problem that there are various solutions to compensate. The last and safest way to control and maintain system stability is load shedding. In this paper, under voltage load shedding is presented considering voltage dependent feeders load and also using the improved discrete particle swarm optimization algorithm (IDPSO). Since the load model is particular importance in the real load analysis, the decisions will be applied by considering voltage dependent load modeling. To ensure proper operation, the proposed method has been implemented using MATLAB software on the IEEE 30-bus test system by considering related constraints. For this purpose, two critical loads for the test system are considered and the results are examined. The results show that the proposed method provides the best location and amount of load shedding and indicates its effectiveness.

    Keywords: optimal load shedding, Voltage Collapse, priority of feeders, under voltage load shedding, Voltage stability
  • Reza Khajeh Mohammad Lou, Tohid aribi, Tohid Sedghi Pages 31-38

    In this research, a new multi-band microporous antenna with circular polarization is introduced for mobile and IoT applications. The applied frequency bands are covered simultaneously by the mentioned antenna, which are WLAN (2400 to 2484 MHz), WiMAX (IEEE 802.16e) 2500 to 2600 MHz, IoT (2400 to 2480 MHz with IEEE 802.11.ax standard, WLAN (5150 to 5825 MHz) which is called IEEE802.11ac standard. The antenna design process for accessing the desired frequency bands is performed step by step in the text of the article. Using the technique of facilitating the rotation of the current on the antenna, the excitation of two orthogonal modes is easily done and as a result, circular polarization is achieved. On the other hand, the circular polarization property is achieved in almost all the applied bands, which is considered as a significant advantage for this radiation system. The overall dimensions of the antenna are 0.8 × 34 ×23 mm3, which is fabricated on the FR4 substrate with a relative dielectric constant of 4.4 and a loss tangent of 0.024. In order to validate the design process, the structure is constructed and tested and measured. The extracted results show that the antenna has a directional radiation pattern and a good gain in the desired frequency bands.

    Keywords: antenna, circular polarization, Internet of Things, multi-band
  • Marzieh Moradi, Mosoud Dousti Pages 39-48

    In recent years, many electroencephalogram (EEG) devices have become portable and wireless. Given the requirements for mobility, EEG instruments need to be smaller, lighter, and power-efficient with reduced noise and offset. An EEG signal is very weak and its amplitude ranging is from 20 to 200 µV and its frequency ranges from 0.1 to 100 Hz. Besides, the skin-electrode interface creates a large DC offset voltage which can be in the order of ±300 mV. These two challenges can disturb the main signal and reduce the detection accuracy. At the input of amplification section of many EEG circuits, the chopping technique has been applied to convert DC input signals into AC signals. The main transconductance amplifier as EEG instrumentation amplifier (IA) in most of the previous works is the folded cascode amplifier. In this paper, we proposed a circuit which designed in 0.18 CMOS technology and its amplifier is a two-stage fully recycling chopper stabilized folded cascode amplifier that operates at low supply voltage and its input-referred noise is decreased by enhancing transconductance while it has a large slew rate, a high DC gain and an improved gain bandwidth. These features significantly decrease the noise and offset without a considerable increase in the power required by the circuit. In the post-layout simulation the amplifier achieves a midband gain of 60 dB and a -3dB bandwidth in the range of 0.1-210 Hz. the chip area with pads is 512×512 μm2. The adjustable LPF has a 100 Hz cut-off frequency.

    Keywords: chopper-stabilized technique, EEG, low-noise design
  • Bagher Zabihi, Peiman Aliparast, Naser nasirzadeh Pages 49-65

    In this article, high frequency power amplifier is designed based on monolithic microwave integrated circuit (MMIC) technology. For this design the process of GaN transistors with high electron mobility has been used and its length gate technology is 150nm central frequency of the amplifier is 2.5GHz. the maximum gain of the amplifier is approximately equal to 12/76dB and is designed in one stage. At this frequency, the maximum output power of the amplifier is about 39.196 dBm in 30dBm input. In the maximum output power, PAE is about 41/25% that this is maximum amount of PAE .The final area of the circuit for embedding on the chip is 25/87mm by 18/42mm.the maximum values of AM/PM and AM/AM are 2.83deg/db and 1.66dB/dB respectively. For the 3-rd intermodulation distortion (IMD3) is about -13 dBc at the center of frequency. To design this amplifier, Loadpull analysis of ADS2016 software was used to obtain the appropriate output power.

    Keywords: High power high frequency amplifier, monolithic microwave integrated circuit, Process of Gallium nitride