فهرست مطالب

The Modares Journal of Electrical Engineering
Volume:13 Issue: 2, 2013

  • تاریخ انتشار: 1392/06/12
  • تعداد عناوین: 7
|
  • مریم ایمانی، حسن قاسمیان صفحات 1-11
    ادغام ویژگی های ارزشمند طیفی و مکانی در تصاویر ابرطیفی با تفکیک مکانی بالا، دقت طبقه بندی را به مقدار قابل توجهی بهبود می بخشد. در این مقاله یک روش استخراج ویژگی طیفی- مکانی بر مبنای تحلیل ممیز پیشنهاد شده است. برای افزایش تفکیک پذیری کلاس ها، پراکندگی های بین کلاسی حداکثر و پراکندگی های درون کلاسی حداقل شده است. برای وارد نمودن اطلاعات مکانی در فرآیند استخراج ویژگی، پراکندگی های مکانی در یک پنجره همسایگی مکانی به صورت چند مقیاسی محاسبه گردیده است. ما روش پیشنهادی خود را با ترکیب باندهای طیفی اولیه و ویژگی های مکانی استخراج شده با استفاده از فیلترهای گابور (Gabor)، ماتریس هم رخداد سطوح روشنایی(GLCM) و پروفایل مورفولوژی و همین طور با روش های استخراج ویژگی طیفی از قبیل استخراج ویژگی وزن دار غیرپارمتریک(NWFE) و تصویر حفظ محلیت (LPP) مقایسه نموده ایم. نتایج آزمایش ها بر روی داده های ابرطیفی واقعی، کارایی خوب روش پیشنهادی را در مقایسه با سایر روش های مورد اشاره نشان می دهند.
    کلیدواژگان: ویژگی های مکانی، باندهای طیفی، تحلیل ممیز، طبقه بندی
  • سعید حکیمی، Ghosheh A. Hodtani صفحات 13-21
    مسئله تخصیص توان برای اشکار سازی ناهم مکان در شبکه حسگرها با محدودیت توان مطالعه می شود. فرض می شود که حسگرها مشاهدات مستقل دارند وتصمیم گیری محلی خود را از طریق کانال دستیابی چندگانه به مرکز تصمیم گیرمی فرستند.معیار عملکرد را دیورژانس جنسن-شانون بین توزیعهای احتمال اشکارسازی در ازمونهای مختلف می گیریم و نشان می دهیم که این معیار برای تخصیص توان بهتر ازمعیار دیورژانس جفری است.
    کلیدواژگان: نقش BL Akedamat راه، توزیع تشخیص، تخصیص برآورد، دانلود Haye شبکه HS گ تحقیق خوش تیپ (HA WSN) است
  • محمدرضا جوان صفحات 23-28
    در این مقاله، مساله تخصیص منابع را در یک شبکه تک سلولی OFDMA به منظور فراهم سازی مخابرات امن بررسی می کنیم. در این شبکه، یک ایستگاه پایه می خواهد با کاربران شبکه که در ناحیه تحت پوشش آن پراکنده شده اند، ارتباط برقرار کند. بعلا.ه، در شبکه، یک شنودگر فعال وجود دارد که قادر است یا ارتباط بین ایستگاه پایه و کاربران را شنود کند و یا با ارسال سیگنال تداخلی آن را مختل نماید. با این حال، فرض می شود که شنودگر فعال قادر به انجام هر دو عمل به صورت همزمان نیست. هدف شنودگر این است که بین شنود کردن و یا ارسال سیگنال تداخل گر روی یک زیرحامل، یکی را انتخاب کند و این انتخاب به گونه ای باشد که نرخ امن قابل دستیابی روی آن زیرحامل کمینه شود. با فرض اینکه کاربران و ایستگاه پایه از این استراتژی شنودگر مطلع هستند، کمینه نرخ قابل حصول در هر دو حالت را به عنوان نرخ قابل دسترس روی زیرحامل در نظر می گیرند. در این مقاله، مساله تخصیص منابع پیشنهادی به صورت یک مساله بهینه سازی مدل می شود که در آن، هدف مساله، بیشینه نمودن نرخ امن کل کاربران شبکه روی تمام زیرحامل ها است در حالی که توان ارسالی ایستگاه پایه نباید از یک مقدار تعیین شده، بیشتر شود. جهت حل مساله و به دست آوردن جواب، از روش لاگرانژ دوگان استفاده نموده ایم. با استفاده از شبیه سازی، رفتار و کارایی مدل پیشنهادی مورد بررسی قرار داده ایم.
    کلیدواژگان: تخصیص قدرت، استراق سمع، متراکم، نرخ پنهان کاری، OFDMA
  • لیلا محمدی، شروین امیری صفحات 29-42
    یکی از چالش های اصلی در ردیابی سیگنال های نهفتگی رادیویی (RO) در روش حلقه باز دقت تخمین داپلر اضافی در لایه پایین تروپسفر می باشد. انتشار سیگنال های RO در لایه پایین تروپسفر به دلیل رطوبت بالا، با انکسار بالا منجر به تغییرات شدید فاز و مقدار پایین سیگنال به نویز (SNR) می شود. سیگنالهای دریافتی در شرایط نهفتگی توسط گیرنده های سیستم ناوبری ماهواره ای جهانی (GNSS) که از این بخش تروپوسفر عبورمی کنند دارای داپلر اضافی بزرگ با تغییرات زیاد می باشند که موجب پهن شدگی طیف سیگنال می شود. بدلیل محدودیت پهنای باند و نیاز به ارسال اطلاعات به بخش پس پردازش در ایستگاه زمینی، نمی توان از نرخ نمونه برداری بالا در گیرنده های GNSS واقع در ماهواره LEO استفاده نمود. بنابراین، به منظور افزایش دقت مدل های پیش بینی داپلر در گیرنده های ماهواره، استفاده از روش های تخمین دقیق و کارآمد در گیرنده های GNSS و همچنین جهت دستیابی به نتایج بهتر از داده های برداشت شده در بخش پس پردازش، الزامی است. به همین منظور، ابتدا رویداد نهفتگی (RO ) و ماهیت داپلر ایجاد شده در سیگنال را مورد بررسی قرار داده و سپس روش های مختلف تخمین فرکانس به منظور بهبود تخمین فرکانس داپلر در بخش پس پردازش را مورد ارزیابی قرار می دهیم. این روش ها از نقطه نظر کارایی و پیچیدگی محاسباتی مورد بررسی قرار می گیرند. با استفاده از نتایج شبیه سازی، دقت تخمین داپلر اضافی به وسیله معیار ریشه میانگین مربع خطا با یکدیگر مقایسه می شوند. بر اساس نتایج شبیه سازی، مشاهده می گردد که دو روش ESPRIT و Jacobsen with Bias دارای کارایی بهتری نسبت به بقیه روش ها هستند و خطای تخمین آن ها کمتر از بقیه روش ها می باشد.
    کلیدواژگان: غیبت رادیو، برآورد فرکانس، تروپوسفر پایین
  • فریبرز موسوی مدنی صفحات 43-53
    در سالهای اخیر تلاشهای پژوهشی دامنه داری بر روی شبکه نوری کشسان به عنوان بستری به شدت انعطاف پذیرو مقیاس پذیر برای سرویس دهی به کاربردهای ابری نوظهور تقاضا محور معطوف گشته است. به طور خاص، جاسازی شبکه مجازی بر روی شبکه نوری کشسان، راه حل نوید بخشی برای اشتراک گذاری ریز دانه منابع پردازشی گره ها و پهنای باند نوری فراهم آورده است. با توجه به تنوع و ناهمگونی در ملزومات تاخیر برپایی کاربردهای نامتجانس ابری، در این مقاله یک زمانبند کارآمد متشکل از دو صف ارایه شده که جاسازی درخواستها با تمایز در تاخیر برپایی را به شکل منصفانه ای تدارک دیده است. نتایج شبیه سازی های رایانه ای گسترده بر روی دو شبکه زیرین نمونه نشان داد که معماری پیشنهادی قادر است توامان عملکرد نرخ انسداد و عدالت زمانبند متداول یک صفی را در گستره وسیعی از تغییرات بار ترافیک ورودی به طرز چشمگیری بهبود دهد.
    کلیدواژگان: شبکه نوری کشسان، عدالت، رواداری تاخیر برپایی
  • شیده رضایی فر، Ghosheh A. Hodtani صفحات 55-61
    امروزه طیف فرکانسی مخابراتی نه تنها به دلیل اقزایش تقاضا و کاربردهای خدماتی بی سیم بلکه به سبب روش های ناکارامد موجود تخصیص ان بین کاربرها کمیاب تر می شود. یک راه حل این مشکل استفاده کار برهای ثانویه از حفره های طیفی است. مخابرات رادیو شناختی و استفاده پویا ازپهنای باند فرکانسی بازده استفاده از طیف را زیاد می کند. در این سناریوی پویا کاربرهای ثانویه موقعی می توانند از طیف فرکانسی استفاده کنند که کار براولیه فغال نباشد.در این مقاله با فرض تصادفی بودن پهنای باند مورد استفاده کار برهای ثانویه ابتدا ظرفیت کانال نقطه به نقطه بی سیم ثانویه با از رمق افتادگی رالی را انلیز می کنیم سپس این انالیز را به کانال دستیابی چندگانه بی سیم با دو فرستنده تعمیم می دهیم.نتایج تئوری را شبیه سازی عددی و ظرفیت و ناحیه ظرفیت را به ترتیب برای کانال نقطه به نقطه و کانال دستیابی چندگانه در دو وضعیت ثابت و تصادفی بودن پهنای باند مقایسه می کنیم.
    کلیدواژگان: شرایط ظرفیت شاخص، کاربران ثانویه، رادیو شناختی، به اشتراک گذاری طیف، ریلی محو شدن
  • امیر میردامادی، مریم صباغیان صفحات 63-69
    در این مقاله با در نظر گرفتن مشکلات معمول در سنکرونسازی، عملکرد یک آشکار ساز ایستان چرخشی برای یک سیستم SC-FDMA بررسی می شود. روش مورد نظر از خصوصیت شبه تناوبی سیگنالهای SC-FDMA استفاده می کند. البته باید در نظر داشت استفاده از پیلوت سنکرونسازی ممکن است این خصوصیت را مخدوش کند. با این وجود ما نشان می دهیم که روش ارائه شده نسبت به روش آشکارساز انرژی و روش آشکارسازی مبتنی بر پیشوند چرخشی عملکرد بهتری دارد. همچنین عملکرد سیستم در حالتیکه با انحراف فرکانسی مواجه می شویم نیز بررسی می شود. بدین منظور توزیع متریک آشکارسازی در حضور انحراف فرکانسی محاسبه می شود. برای مقادیر به اندازه کافی کوچک انحراف فرکانش نشان می دهیم که توزیع متریک تغییر محسوسی ندارد. همچنین نشان داده می شود که برای چنین مقادیری، میزان افت عملکرد ناچیز خواهد بود.
    کلیدواژگان: کلمات کلیدی: رادیو شناختی، SC، FDMA، تشخیص، هماهنگ سازی، فرکانس افست، اسپکتروم سنجش
|
  • Maryam Imani, Hassan Ghassemian Pages 1-11
    The fusion of valuable spectral and spatial features can significantly improve the performance of high resolution hyperspectral images classification. In this paper, we propose a spectral and spatial feature extraction method based on discriminant analysis. To increase the class discrimination, we maximize the between-class scatters and minimize the within-class scatters. To include the spatial information in the feature extraction process, we estimate the spatial scatters in a spatial neighborhood window with multi-scale fashion. We compare our proposed method, which is called spectral-spatial discriminant analysis (SSDA), with some spatial-spectral feature extraction methods included original spectral bands plus Gabor filters, gray level co-occurance matrix (GLCM), and morphology profiles and also with some popular spectral feature extraction methods such as nonparametric weighted feature extraction (NWFE) and locality preserving projection (LPP). Moreover, we compare SSDA with some recently proposed spectral-spatial classification approaches. The experimental results on two real hyperspectral images show the good performance of SSDA compared to the competitor methods.
    Keywords: Spatial features, spectral features, discriminant analysis, Classification
  • Saeed Hakimi, Ghosheh A. Hodtani Pages 13-21
    The problem of power allocation for distributed detection in a power constrained wireless sensor network is considered. The sensors are assumed to have independent observations and send their local decisions to a fusion center over multiple access channels. The Jensen-Shannon divergence between the distributions of the detection statistic under different hypotheses is used as a performance criterion. It is demonstrated that by applying the proposed measure power allocation is more efficient comparing to other criteria like mean square error or Jeffry divergence.
    Keywords: distance measures, distributed detection, Power allocation, wireless sensor networks (WSNs)
  • Mohammad R. Javan Pages 23-28
    In this paper, we formulate the resource allocation problem for secure communications in a single cell OFDMA network where a base station wants to communicate to the users which are spread over its coverage area while an adversary is present in the network. In our model, we assume that the adversary s an active attacker which is able to either eavesdrop on the information transmitted over the wireless link or jam the connection by sending an interference signal but is not able to both eavesdrop and jam at the same time. The attacker's aim is to choose between eavesdropping and jamming a subcarrier such that the secrecy rate over that subcarrier is minimized. Knowing this strategy, users should consider the minimum of secrecy data rate in both cases as their achievable secrecy rate over each subcarrier. We formulate our proposed resource allocation problem into an optimization problem whose objective is to maximize the total secrecy rate of all users over all subcarriers while it is required that the total transmit power of base station remains below a predefined threshold. To solve the proposed optimization problem, we use the dual Lagrange approach. Using simulations, we study the behavior and the efficiency of the proposed scheme.
    Keywords: Power allocation, eavesdropping, jamming, secrecy rate, OFDMA
  • Leila Mohamady, Shervin Amiri Pages 29-42
    One of the main challenges in tracking radio occultation (RO) signals of open loop approach is the excess Doppler estimation accuracy in lower troposphere. Propagation of RO signals through the lower troposphere with severe refractivity gradient results in high phase acceleration and low signal to noise ratio (SNR) signal. Because of the high refractivity in the lower moist troposphere, the received RO signals by global navigation satellite system (GNSS) receivers can have large excess Doppler which may vary rapidly. Due to limitation on bandwidth and transmitted information to post processing, we cant use very high sampling rate at GNSS receivers at LEO satellite. Therefore, try to enhance the accuracy of the Doppler predicted models in the satellite makes the GNSS-RO receivers by using efficiently frequency estimation method at GNSS receivers. In this regard, we investigate the event of RO signal and then the various frequency estimation methods to improve the estimates of the Doppler frequency in post processing are evaluated. The various frequency estimation methods are investigated from performance and computational complexity perspective. Via simulation, the excess Doppler estimation accuracy in post processing for different frequency estimation methods are compared by its root mean squared error. Based on simulation results, it is seen that both ESPRIT and Jacobsen with Bias schemes have the better performance and the estimation error of them are less than that of other methods.
    Keywords: Radio occultation, Frequency estimation, Lower troposphere
  • Fariborz Mousavi Madani Pages 43-53
    Elastic optical network has recently raised immense research efforts to serve as a highly-flexible and scalable platform required by the emerging on-demand cloud applications. Besides, virtual network embedding on top of elastic optical network has been introduced as a promising solution to fine-grain sharing of node processing and optical bandwidth resources. Owing to the diverse delay sensitivity requirements of heterogeneous cloud applications, an efficient double queue scheduler is presented, to deliver differentiated setup delay embedding in a fair manner. Extensive numerical simulations carried out over two prototype substrate networks, demonstrated that our proposed scheme can concomitantly enhance blocking and fairness performance of the single queue scheduler over wide range of offered traffic loads.
    Keywords: Elastic optical network, Fairness, Set, up delay tolerance
  • Shideh Rezaeifar, Ghosheh A. Hodtani Pages 55-61
    Nowadays, the spectrum is becoming more and more scarce because of not only the demand increase for wireless services and applications but also inflexible and rigid spectrum allocation policies. A promising solution to overcome this challenge is to exploit spectrum holes for secondary users in cognitive radio. Taking advantage of cognitive radio and dynamic spectrum access improves the efficiency of spectrum utilization as it allows secondary users to exploit the available frequency bandwidth. In an opportunistic spectrum access scenario, the secondary users can only utilize the frequency bandwidth when the primary user is inactive. In this paper, we assume that secondary users exploit the available frequency bandwidth using opportunistic spectrum access approach. As a result, one may model the available bandwidth to the secondary users as a random process taking value of 0 or 1. In this paper, we investigate the effects of Rayleigh fading environment on the capacity of AWGN point-to-point channel. Afterwards, we also go beyond point to point channels and analyze Multiple Access Channels. More precisely, we derive the closed form expression of ergodic capacity region of Multiple Access fading Channel with two independent sources. To the best of our knowledge, no prior work has investigated the ergodic capacity region of Multiple Access Channel under Rayleigh fading with the aforementioned approach. Numerical analysis are conducted to validate our theoretical results. Interestingly, numerical results indicate that, against the common sense, capacity of Rayleigh fading environment channels are higher than deterministic ones in Gaussian point-to-point channels.
    Keywords: Index Terms—Capacity, secondary users, cognitive radio, spectrum sharing, Rayleigh fading
  • Amir Mirdamadi, Maryam Sabbaghina Pages 63-69
    In a framework where synchronization issues are taken into account, we examine the performance of a cyclostationary detection scheme proposed for interleaved single carrier frequency division multiple access (SCFDMA). The detection method under investigation here exploits the quasi-periodicity property of interleaved SCFDMA signal. Inserting synchronization pilot signals in the data stream might deteriorate this quasi-periodicity property. Although the detection method is afflicted by pilot signals and loses performance, we show that it still outperforms energy detection and cyclic prefix based detection. We also investigate the performance of the detector when the system is hit by frequency offset. We derive the distribution of the detection metric in the presence of frequency offset. When frequency offset is small enough, we prove that it does not change the metric distribution. We also show that for arbitrary practical frequency offsets, the performance degradation is still negligible.
    Keywords: Cognitive radio, SC, FDMA, Detection, Synchronization, Frequency offset, Spectrum Sensing