فهرست مطالب

مهندسی برق و مهندسی کامپیوتر ایران - سال ششم شماره 4 (پیاپی 16، زمستان 1387)

نشریه مهندسی برق و مهندسی کامپیوتر ایران
سال ششم شماره 4 (پیاپی 16، زمستان 1387)

  • 92 صفحه،
  • تاریخ انتشار: 1387/11/21
  • تعداد عناوین: 11
|
  • مقالات بخش ویژه مهندسی مخابرات
  • رضا محسنی، عباس شیخی، محمدعلی مسندی شیرازی صفحات 259-268
    از جمله سیگنال هایی که اخیرا جهت دست یابی به حد تفکیک بالا در رادار ارائه شده است، سیگنال های چندحاملی مدوله شده فاز (MCPC) می باشند. روش متداول برای فشرده سازی این سیگنال ها همانند رادارهای مدوله شده فاز تک حاملی، مبتنی بر استفاده از فیلتر منطبق یا محاسبه مستقیم تابع هم بستگی می باشد. در این مقاله روشی جدید مبتنی بر FFT به منظور فشرده سازی این سیگنال ها ارائه گردیده که بار محاسباتی آن به مراتب کمتر از روش مرسوم می باشد. همچنین بر پایه دیدگاه ناشی از این روش، ساختاری جهت تخمین کانال مخابراتی ارائه می شود که می توان از این تخمین جهت بهبود کیفیت آشکارسازی و تخمین موقعیت اهداف تحت ردگیری بهره جست.
    کلیدواژگان: رادارهای چندحاملی، سیگنال های MCPC، رادارهای OFDM، فشرده سازی، تخمین کانال
  • علی معرفیان پور، وحید جوهری مجد صفحات 269-277
    در این مقاله به بررسی اثرات اغتشاش خارجی بر سیستم حلقه بسته مساله کنترل ازدحام در یک شبکه با ساختار عمومی می پردازیم. بررسی اثرات اغتشاش از این جنبه حائز اهمیت است که بسیاری از جریان های داده در شبکه اینترنت به عنوان جریان های مدل نشده در نظر گرفته می شوند. برخلاف کارهای گذشته، در اینجا هر دو بخش فرستنده ها و لینک های شبکه دارای دینامیک فرض می شوند. هر فرستنده نرخ ارسال خود را به گونه ای محاسبه می کند که تابع هزینه خود را کمینه نماید. شبکه با استفاده از تقریب جریان سیال و انتخاب یک مدل غیر خطی برای دینامیک لینک مدل سازی می شود. در این تحقیق، ابتدا شرایط وجود نقطه تعادل را با در نظر گرفتن مجموعه محدودیت های حاکم بر مساله استخراج می نماییم. سپس پایداری ورودی - حالت برای سیستم حلقه بسته مساله کنترل ازدحام به ازای اغتشاش های موجود در ورودی و خروجی لینک های شبکه اثبات می کنیم. به علاوه نشان خواهیم داد در صورتی که ماتریس مسیریابی شبکه تغییرات کند باز هم نتایج به دست آمده برای سیستم حلقه بسته مساله کنترل ازدحام، برقرار خواهد بود. در انتها دستاوردهای تئوری مقاله را با استفاده از شبیه سازی دو شبکه چندلینک مورد ارزیابی قرار می دهیم.
    کلیدواژگان: اغتشاش خارجی، الگوریتم اولیه، دوگان، پایداری ورودی، حالت، شبکه های کامپیوتری، کنترل ازدحام
  • مهدیه حاجی رحیمی، احسان الله کبیر، عبدالرضا نبوی صفحات 278-286
    در این مقاله روش جدیدی برای پیاده سازی و اجرای سریع عملگر گسترش ریخت شناسی با استفاده از معماری خط لوله ای تموجی ترکیبی ارائه می شود. با تغییر کوچکی در این ساختار می توان از آن برای عملگر فرسایش و در نتیجه عملگرهای بستن و گشایش نیز استفاده کرد. در این معماری از فلیپ فلاپ های کمتری نسبت به معماری خط لوله ای معمولی استفاده می شود و با قراردادن واحدهای تاخیر در مسیر پالس ساعت، بار پالس ساعت کمتر و توزیع آن آسان تر می شود. این معماری نسبت به معماری خط لوله ای معمولی سرعتی بالاتر، پیچیدگی سخت افزاری کمتر، سطح اشغالی و توان مصرفی پایین تری دارد. ساختار خط لوله ای تموجی ترکیبی نسبت به معماری خط لوله ای تموجی نیز سریع تر است و مشکلات این معماری مانند تعیین پریود پالس ساعت مناسب و متعادل کردن تاخیر مسیرها را ندارد. معماری پیشنهادی برای پردازش تصاویر دودویی به صورت سه تراشه ASIC در تکنولوژی μm CMOS 18/0 با verilog شبیه سازی شده است. این تراشه ها قادرند یک تصویر با ابعاد 1024×1024 را با استفاده از یک عنصرساختاری 21×21 در مدت μs 58/256 گسترش دهد و تا فرکانس GHz 882/5، GHz 5 و GHz 167/4 کار کنند. توان مصرفی در فرکانس GHz 167/4 با منبع تغذیه V 8/1 برابر mW 597، mW 478 و mW 410 و سطح تراشه ها 2mm 118/0، 2mm 087/0 و 2mm 075/0 است.
    کلیدواژگان: ASIC، CMOS، ساختار خط لوله ای تموجی ترکیبی، پردازش بی درنگ تصویر، ریخت شناسی، گسترش، تصویر دودویی
  • محمود آتش بار، محمدحسین کهایی صفحات 287-293
    جهت یابی دو یا چند گوینده که به طور هم زمان صحبت می کنند یکی از موضوعات مورد علاقه می باشد. در این مقاله الگوریتم TFCS را برای جهت یابی چند گوینده پیشنهاد می کنیم. در این الگوریتم نیازی به اعمال محدودیت بر روی سیگنال ها و یا محیط وجود ندارد. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که الگوریتم پیشنهادی دارای دقت تخمین جهت بیشتری نسبت به روش های طیف فرکانسی و onset که اخیرا پیشنهاد شده اند، دارد.
    کلیدواژگان: جهت یابی، ICA، TFCS، TDDF
  • یوسف درمانی صفحات 294-300
    این مقاله به معرفی روشی برای بسته بندی صدا جهت انتقال روی شبکه اینترنت می پردازد. هدف از این روش آن است که تا حد ممکن از کاهش کیفیت صدا به دلیل گم شدن بسته های صوتی در شبکه جلوگیری شود. این روش اجازه بازسازی بسته های گم شده را در حین عبور از شبکه در گره های فعال شبکه می دهد، لذا کیفیت صدای دریافتی در گیرنده بالاتر از روش های عادی انتقال صدا روی اینترنت خواهد بود. کارآیی این روش به وسیله شبیه سازی یک شبکه انتقال داده کاملا غیر امن به همراه یک گره فعال بررسی شده و نشان داده شده که کیفیت صدای دریافتی حتی با 50% بسته های گم شده نیز بسیار بهتر از روش های دیگر انتقال صدا می باشد.
    کلیدواژگان: انتقال صدا روی اینترنت، بازسازی بسته های گم شده، شبکه فعال
  • حمید حسن پور، محسن نیک پور صفحات 301-307
    در این مقاله روش جدیدی برای حذف نویز تصاویر با استفاده از معادلات مشتقات جزئی ارائه شده است. در به کارگیری معادلات مشتقات جزئی برای حذف نویز تصاویر از پارامتری به نام ضریب انتشار استفاده می شود که انتخاب درست آن تاثیر زیادی بر روی حذف نویز و حفظ لبه های تصویر دارد. در مقالات موجود مقدار ضریب انتشار برای تصاویر مختلف بر اساس سعی و خطا به دست می آیند. اما در این مقاله روشی ارائه می شود که مقدار این ضریب به صورت تطبیقی برای تصاویر در نظر گرفته می شود. روش ارائه شده در این مقاله بر روی چندین تصویر استاندارد آزمایش شده است. نتایج این آزمایشات نشان می دهند که روش ارائه شده در مقایسه با روش های موجود مبتنی بر معادلات مشتقات جزئی عملکرد بهتری دارد.
    کلیدواژگان: ضریب نفوذ، ضریب بازگشتی، معادلات مشتقات جزیی
  • سایر مقالات
  • حبیب الله اعلمی، غلام رضا یوسفی، محسن پارسامقدم صفحات 308-316
    استفاده از برنامه های مدیریت مصرف برق (DSM) یکی از بهترین روش های حفظ منافع مشترک جامعه، شرکت های برق و مصرف کنندگان انرژی الکتریکی است. در سیستم های قدرت تجدید ساختاریافته، این روش ها تحت عنوان پاسخ گویی بار نامیده می شوند.
    در این مقاله دو روش از روش های نه گانه پاسخ گویی بار، قیمت زمان استفاده (TOU) و پاسخ گویی بار اضطراری (EDRP)، بیان و مدل ریاضی آنها (مدل های تک پریودی، چندپریودی و نهایی) با توجه به ضرایب حساسیت دیماند- قیمت استخراج شده است. در پایان، مدل های یادشده با لحاظ سناریوهای مختلف بر روی منحنی بار روزانه کشور ایران مورد تست و ارزیابی قرار گرفته و منحنی های مصرف جدید، میزان انرژی مصرفی، درصد کاهش پیک، مبلغ درآمد شرکت برق، میزان جایزه پرداختی و مقدار سود مشتری در هر سناریو محاسبه شده است.
    کلیدواژگان: الاستیسیته بار، پاسخ گویی بار اضطراری، قیمت زمان استفاده، مدل پاسخ گویی بار، مدیریت مصرف
  • حمیدرضا محمدی، علی یزدیان ورجانی، حسین مختاری صفحات 317-325
    با توجه به گسترش روزافزون پدیده های کیفیت توان و همچنین گسترش دامنه کاربرد تجهیزات حساس به این پدیده ها، ضرورت جبران پدیده های کیفیت توان امری اجتناب ناپذیر است. با استفاده از تجهیزات جبران سازی سری، موازی و یکپارچه می توان به طور هم زمان اغتشاشات ولتاژ، جریان و یا هر دو را جبران نمود. یکی از مهم ترین مراحل در جبران سازی دقیق و بهینه پدیده های کیفیت توان، تخمین سریع و دقیق آنها به صورت تفکیک شده و مجزا از هم می باشد. در این مقاله یک روش ترکیبی جدید، مبتنی بر استفاده از یک تخمین گر یکپارچه وفقی، ارائه شده است که قادر به شناسایی و تخمین سریع و دقیق پدیده های کیفیت توان به صورت تفکیک شده و مجزا می باشد. این روش در مقایسه با روش های متداول ضمن کاهش حجم محاسبات از مزایایی همچون محاسبات ساده و سریع برخوردار است. لذا استفاده از این روش در کاربردهای زمان واقعی همچون جبران سازی انتخابی پدیده های کیفیت توان توسط فیلتر اکتیو سری، فیلتر اکتیو موازی و جبران ساز یکپارچه کیفیت توان، بسیار مناسب خواهد بود. با استفاده از نتایج شبیه سازی در شرایط گذرا و ماندگار، کارایی روش ارائه شده نشان داده خواهد شد.
    کلیدواژگان: تخمین پدیده های کیفیت توان، جبران سازی انتخابی، جبران ساز یکپارچه کیفیت توان، نرون خطی وفقی
  • مهدی عباپور، مهرداد طرفدارحق، مهران صباحی صفحات 326-334
    در این مقاله ساختار جدیدی برای محدودکننده های جریان اتصال کوتاه پیشنهاد شده است. در محدودکننده پیشنهادی به جای استفاده از ابررسانا در ساخت سیم پیچ، از مس استفاده شده و تلفات سیم پیچی و همچنین تلفات ناشی از ادوات الکترونیک قدرت با استفاده از یک مدار کمکی جبران شده است. همان گونه که نشان داده خواهد شد محدودکننده مذکور با کارکردی مناسب تر در زمان اتصال کوتاه، تاثیر بسیار کمتری بر مشخصه های سیستم در کارکرد عادی در مقایسه با آنچه که تاکنون با استفاده از ابررسانا پیشنهاد شده بود از خود نشان می دهد. امکان ساخت بدون نیاز به تکنولوژی ابررسانا و عدم وجود مدار کنترل اصلی ترین مزایای مدار پیشنهادی می باشد. آنالیز دقیق و مشخصه های طراحی برای راکتور DC ارائه شده و شبیه سازی های لازم با استفاده از نرم افزار PSCAD/EMTDC و برای نشان دادن عملکرد مناسب محدودکننده در جریان های اتصال کوتاه و عملکرد مناسب تر آن نسبت به نوع ابررسانا در کار عادی سیستم قدرت انجام شده است. نتایج آزمایشگاهی نیز به دست آمده و تشابه آنها با نتایج شبیه سازی نشان دهنده کارآیی مناسب مدار جدید پیشنهادی برای محدودکردن جریان اتصال کوتاه می باشد.
    کلیدواژگان: محدودکننده جریان عیب، راکتور غیر فوق هادی، افت ولتاژ، مدار جبران کننده
  • محمدکریم سهرابی، احمد عبدالله زاده بارفروش صفحات 335-342
    پایگاه داده تحلیلی و پردازش تحلیلی برخط، از اجزا اصلی سیستم های تصمیم یار به شمار می روند که به طور روزافزون در مباحث مرتبط با پایگاه های داده مورد توجه قرار گرفته اند. سیستم های تصمیم یار نسبت به سیستم های پردازش تراکنش برخط، نیازمندی های متفاوتی دارند. در این سیستم ها بهینه سازی پرس وجوها و پردازش کارای مکعب های داده ای، در ساختار پایگاه داده تحلیلی نقش اساسی در عملکرد سیستم ایفا می کند.
    در این مقاله با به کارگیری تکنیک های محاسبه از پایین به بالای عناصر شبکه جستجو، روش کارایی برای پردازش پرس وجو در پایگاه داده تحلیلی و انجام محاسبات مکعب داده ارائه شده است. بررسی نتایج به دست آمده بر مبنای پارامترهای ارزیابی حکایت از آن دارد که الگوریتم ارائه شده در این مقاله نسبت به بهترین الگوریتم هایی که پیش از آن ارائه شده اند، عملکرد بهتری (بر اساس معیار زمان اجرا) از خود نشان می دهد و سرعت آن در اجرای پرس وجوهای یکنوا و با حجم داده های بسیار زیاد، به مراتب بهتر از الگوریتم های پیش از آن است. ضمن اینکه با توجه به نگاه دوبعدی ایجادشده توسط این الگوریتم به مساله مکعب و تبدیل مکعب به ساختار ابرگراف، میزان حافظه مورد نیاز این الگوریتم در مواردی که مجموع سازی بر روی زیرمجموعه ای از ابعاد مکعب صورت پذیرد، کمتر از حافظه مصرف شده توسط الگوریتم های پیش از آن است.
    کلیدواژگان: پایگاه داده تحلیلی، پردازش تحلیلی برخط، مدل داده چندبعدی، مکعب داده
  • تقدیر و تشکر
    صفحه 343
|
  • R. Mohseni, A. Sheikhi, M. A. Masnadi, Shirazi Pages 259-268
    Multicarrier phase coded signals have been recently introduced to achieve high range resolution in radar systems. As single carrier phase coded radars, the common method for compression of these signals, is using matched filter or computing the auto correlation function directly. In this paper we propose a new method based on fast Fourier transform (FFT) with lower computational load with respect to traditional approach. Furthermore, based on this new approach, a method for estimation of communication channel is introduced that can be used for improving detection performance and target position estimation in tracking mode.
  • A. Moarefianpour, V. Johari Majd Pages 269-277
    In this paper, we consider the effects of exogenous disturbances on the closed-loop system of the congestion control problem in a network with general structure. This investigation is important since many of data flows in internet network are considered as unmodeled flows. In contrast to previous works, we suppose that both senders and links in the network have dynamics. Each sender updates its sending rate to minimize its own cost function. The network is modeled based on fluid flow approximation with nonlinear dynamics for the links. In this research, we first derive the conditions for the existence of the system equilibrium point taking into account the constraint sets of the problem. Then, we prove input-to-state stability (ISS) of the closed-loop system for the congestion control problem with input and output disturbances in the network links. We further show that the obtain results are valid even when the routing matrix of the network varies. Finally, we verify the theoretical results by simulation on two different multi-link networks.
  • M. Hajirahimi, E. Kabir, A. Nabavi Pages 278-286
    This paper describes the design of hybrid wave-pipeline architecture for implementation of real time morphological dilation. With minor changes to this architecture, it can be utilized for erosion, closing, and opening operators. The new architecture results in higher speed, less hardware complexity, and lower area and power dissipation compared to conventional pipeline implementation. In addition, it is faster than the wave-pipeline structure, without the difficulty of balancing the delay of long signal paths. Using the new architecture, three ASIC chips in 0.18µm CMOS are designed for binary image processing through Verilog. These chips dilate a 1024×1024 image by a 21×21 structuring element in 256.58μ s. The maximum frequency of the operations is 5.882 GHz, 5 GHz, and 4.167 GHz. For the power supply of 1.8 V and the 4.167 GHz frequency, the power dissipation is 597mW, 478 mW, and 410 mW, and the chip area is 0.118 mm2, 0.087 mm2, and 0.075 mm2, respectively.
  • M. Atashbar, M. H. Kahaei Pages 287-293
    Estimation of speaker's directions is one of the interesting topics. In this paper, we introduce the TFCS algorithm for direction-of-arrival estimation of multiple speakers. In this algorithm, no limitations are imposed on the environment and speech signals. Simulation results show that the proposed algorithm outperforms the recently addressed onset and spectral-based methods.
  • M. Y. Darmani Pages 294-300
    This article introduces a new voice packing scheme to transfer voice samples over the Internet. This method aims to reduce the voice quality degradation caused by lost packets as far as possible. Regenerating lost voice packets in active nodes in the network, introduces more received voice quality at the receiver side compared with the other methods. This scheme is simulated using an unreliable network with an active node, and it shows more voice quality than the other schemes even if the network loses 50 percent of packets.
  • H. Hassanpour, M. Nikpour Pages 301-307
    This paper proposes a new approach for image noise reduction using partial diffusion equation (PDE). Diffusion coefficient is an important parameter in PDE for image noise reduction. This parameter affects the noise reduction results and quality of edges in the denoised image. The existing PDE-based image denoising techniques experimentally adjust the diffusion coefficient. This paper proposes a new approach to adaptively adjust the diffusion coefficient. The proposed approach was applied on a number of standard images to evaluate its performance. The results indicate that the proposed approach outperform the existing PDE-based image denoisng techniques.
  • H. Aalami, G. R. Yousefi, M. Parsa Moghadam Pages 308-316
    Demand side management (DSM) is one of the most important methods which have been used to maximize the benefits of the electric power market participants. In the deregulated power systems, DSM is called demand response (DR). In this paper, two DR programs have been focused: time-of-use (TOU) and emergency demand response program (EDRP). In this paper DR is modeled considering both TOU and EDRP methods, simultaneously, using the single and multi period load models, based on the load elasticity concept. The proposed model is implemented on the peak load of the Iranian Power Grid and the optimum prices for TOU program and the optimum incentives for combined TOU and EDRP programs are determined.
  • H. R. Mohammadi, A. Yazdian Varjani, H. Mokhtari Pages 317-325
    With respect to increment of power quality problems and also increasing application of sensitive devices to such problems, the power quality enhancement becomes a serious concern. The series-shunt and combined compensators can be used for compensation of voltage, current, or both voltage and current. One of the most important stages for precise and optimized compensation of power quality parameters is the fast and accurate estimation of individual parameters. In this paper, a new combined strategy based on a unified adaptive estimator is proposed which is capable of detection and accurate estimation of individual power quality parameters. In comparison to other estimation methods, the proposed method has a simple structure, low computation, high precision and is capable of individual power quality parameters estimation. Therefore, the proposed method can be used for on-line application such as selective compensation in series, shunt active power filters, and unified power quality conditioner. The exclusive properties of the proposed strategy will be shown by simulation results in transient and steady state conditions.
  • M. Abapour, M. Tarafdar Hagh, M. Sabahi Pages 326-334
    In this paper a new structure for fault current limiter is proposed. In proposed structure the superconductor coil is replaced by a copper coil and the losses of copper coil and power electronic devices are compensated by an auxiliary circuit. The results show that the proposed structure has less undesired effect on normal operation of system compared with ordinary superconductor type. The main advantageous of proposed structure are no need to superconductor technology and its control-less operation. The analytical analysis and designing characteristics for DC reactor are presented. Also, the simulation and experimental results are presented to show the effectiveness of proposed structure in fault current limitation.
  • M. K. Sohrabi, A. Abdollahzade Barforoush Pages 335-342
    Data warehouse and OLAP are essential elements of decision support systems (DSS) and have been studied in database issues extensively. The requirements of decision support systems are different from on-line transactional processing systems. Query optimization and efficient data cube computation have primary roles in improving functionality of DSS.This paper presents a new method for query processing in data warehouses and computing data cubes using bottom-up cube computation techniques. Results of implementation show that the proposed algorithm outperforms two best known algorithms (based on time criterion), and is much faster than them in answering to monotonic query with large volume of data. Furthermore, 2-dimensional view of ex-cube and transforming the data cube to a hyper graph structure, reduce the required space of the algorithm when we aggregate subsets of cube's dimension.