فهرست مطالب

نشریه صنایع الکترونیک
سال ششم شماره 2 (پیاپی 21، تابستان 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/05/06
  • تعداد عناوین: 8
|
  • محسن حامد، احمد کشاورز صفحه 5
    خوشه بندی تصاویر ابرطیفی به ازای تعداد مناسبی از خوشه ها، به دلیل حجم زیاد اطلاعات و میزان نویز بالا در آنها، کار مشکلی است. روش پیشنهادی در این مقاله، ترکیبی از الگوریتم های خوشه بندی فازی است که تعداد بهینه ای از خوشه ها را به همراه تصویر خوشه بندی شده ارائه می دهد. روش مذکور بر اساس یک روش سلسه مراتبی و با استفاده از سه الگوریتم فازی FCM، G-K وزن دار و MCV عمل می کند. از این رو، شکل های مختلف خوشه ها شناسایی شده و مجموع حجم یکایک خوشه ها نیز حداقل می شود. هر یک از خوشه ها با توجه به شرط پیشنهادی، مرحله به مرحله تجزیه می شوند تا یک تعداد مناسب از خوشه ها به دست آید. در نهایت، برای کاهش پیکسل های پراکنده موجود در تصویر خوشه بندی، از فیلتر میانه با انتخاب پنجره ی مناسب استفاده شده است. پس از پیاده سازی روش پیشنهادی بر روی دو تصویر ابرطیفی مختلف و بکارگیری پارامترهای ارزیابی خوشه، مقادیر مناسب تری از این پارامترها برای این روش نسبت به سایر روش های فازی به دست آمده است که نشان می دهد روش پیشنهادی، خوشه بندی موثری ارائه نموده و از طرفی، پیکسل های پراکنده کمتری در تصویر خوشه بندی وجود دارد.
    کلیدواژگان: G، K، تصاویر ابرطیفی، MCV، FCM، خوشه بندی فازی
  • فرهاد فانی صابری، مهدی زندیه صفحه 15
    تراسترهایعکس العملیبه منظورکنترل وضعیت فضاپیماها بسیار مورد توجه قرار می گیرد، زیرا علیرغم پیچیدگی تحلیل، تقریبا می توانند هر سطح گشتاوری را تامین کنند. در این راستا کنترل مناسب یک فضاپیما با استفاده از تراسترها به چیدمان صحیح و کارآمد آن ها روی بدنه ماهواره بستگی دارد که بهینه سازی مصرف سوخت و افزایش قابلیت اطمینان دو موضوع مهم در طراحی چیدمان تراسترهامی باشد. برای تولید گشتاورهای مختلف حول سه محور ماهواره و بالا بردن قابلیت اطمینان به تعداد زیادی تراستر ثابت نیاز است که از نظر مصرف سوخت و محدودیت جرم و توان به صرفه نمی باشد. در این مقاله به منظور حل این مشکل، استفاده از تراسترهایگیمبالی پیشنهاد می گردد. با استفاده از تراسترهایگیمبالی بوسیله عنصر متحرک دو محورهمی توان با دو، سه و چهار تراستر کل فضای کاری گشتاور حول سه محور را پوشش داد و کنترل وضعیت سه محوره یک فضاپیما را انجام داد. در این مقاله پس از معرفی تراسترهایگیمبالی و بررسی ساختار آنها، مزایای آنها نسبت به تراسترهای ثابت مورد بررسی قرار می گیرد. سپس چیدمانهای مختلف تراسترهایگیمبالی طراحی و پوشش فضای کاری آنها مورد بررسی و آنالیز قرار خواهد گرفت. در نهایت چیدمان مناسب از نظر پوشش فضای کاری، جهت کنترل وضعیت سه محوره یک ماهواره انتخاب شده است.
    کلیدواژگان: ماهواره، تراستر عکس العملی گیمبالی، طراحی چیدمان، فضای کاری، کنترل وضعیت سه محوره
  • احمدرضا خواجویی نژاد، حمیدرضا دلیلی اسکویی، سید رضا چوگان سنبل صفحه 29
    گسترش اینترنت، برقراری ارتباط صوتی در شبکه VOIP را امکان پذیر ساخته است. پروتکل SIP مهم ترین پروتکل علامت دهی در این شبکه است. این مقاله در رابطه با حملات ممانعت از سرویس دهی و به طور خاص حمله سیل آسای بسته های درخواست تماس روی پروتکل SIP است. در این نوع حملات، مهاجم با ارسال پیاپی بسته های درخواست تماس سرویس دهی سرور شبکه را مختل می کند. در این مقاله نحوه ی ایجاد حمله سیل آسای درخواست تماس و تاثیرات این حمله روی سرور SIP را بررسی نمودیم. نتایج این آزمایش نشان می دهد که با افزایش نرخ حمله، میزان مصرف پردازنده سرور افزایش می یابد. افزایش مصرف پردازنده خود منجر به افزایش تعداد بسته های تکراری ارسالی و کاهش موفقیت در برقراری نشست می گردد. همچنین نشان دادیم که با جایگزینی فاصله جفری به جای فاصله هلینگر تشخیص حمله سریع تر انجام می گیرد.
    کلیدواژگان: حمله سیل آسا، شبکه VOIP، فاصله جفری، پروتکل SIP
  • امید سجودی شیجانی صفحه 39
    در این مقاله یک روش غیر پارامتری تطبیقی برای یادگیری به موقع معیار فاصله در محیطهای پویا ارائه میگردد. استفاده از این روش در محیطهای غیر ایستا، طبقه بندی بر اساس شباهت الگوهای ورودی که از یک فرآیند تصادفی غیر پارامتری بیرون کشیده شده اند را با کارائی بالا امکان پذیر می سازد. منظور از کارائی در اینجا دقت طبقه بندی کننده، ابعاد فضای ویژگی و تعداد مراجعات برای بروزرسانی و تطبیق پارامترها در طول عمر سیستم است. برای این منظور از داده ها با برچسب زمانی برای یادگیری معیار فاصله و استخراج ویژگی های جدید استفاده میشود. این یادگیری غیر پیوسته بوده و دقیقا در زمان مورد نیاز انجام میگیرد. در حالیکه مدلهای تطبیقی استخراج ویژگی برای کاهش فضای ابعاد و/یا افزایش دقت طبقه بندی کننده ها پیشنهاد شده اند، ولیکن این روش ها نسبت به تغییرات غیر پارامتریک داده های ورودی حساس بوده و نیاز به بروزرسانی پیوسته پارامترهای خود دارند. در روش ارائه شده یک ماتریس انتقال بهینه داده های دارای برچسب زمانی را از فضای اولیه به یک فضای ویژگی جدید طوری انتقال می دهد که احتمال انتخاب برچسب کلاس صحیح برای داده های جدید با استفاده از طبقه بندی کننده بر اساس شباهت بیشینه گردد. همچنین با استفاده از داده های زمانی، توزیع داخل کلاسی و توزیع خارج کلاسی غیر پارامتری ارائه می گردد. نتایج آزمایشات روی مجموعه داده های واقعی و مصنوعی عملکرد روش پیشنهادی را از نظر دقت، کاهش ابعاد و تعداد مراجعات برای بروزرسانی پارامترها در محیط های پویا نشان می دهد.
    کلیدواژگان: طبقه بندی کننده تطبیقی، یادگیری معیار فاصله در محیطهای پویا، یادگیری تطبیقی، یادگیری به موقع معیار فاصله
  • رضا حیدری، محمد فرخی صفحه 51
    در این مقاله، از کنترل پیش بین غیرخطی برای کنترل ربات دوپا با پنچ درجه آزادی در بالا و پایین رفتن از پله ها استفاده شده است. در این روش، طراحی الگوی حرکت به طور بی درنگ در کنترل کننده پیش بین انجام شده است. بدین صورت که هیچ مسیر از قبل تعیین شده ای برای حرکت ربات تعیین و مشخص نشده و حرکت ربات تنها در قالب قیود بیان شده است. از ویژگی های اصلی این روش می توان به طراحی مسیر به صورت وصل خط اشاره کرد که این کار می تواند مقاوم بودن کنترل کننده در مواجه با عدم قطعیت در محیط را بهبود دهد. هم چنین، کنترل پیش بین به نحوی طراحی شده که ربات قادر باشد از پله هایی با طول و ارتفاع متفاوت نیز بالا و پایین برود و طول گام را نیز تعیین کند. اما مشکل جدی که در استفاده از کنترل پیش بین مطرح می شود، مدل گرا بودن این کنترل کننده است. به همین دلیل از شبکه عصبی RBF برای شناسایی وصل خط مدل ربات استفاده شده است. در این صورت، کنترل پیش-بین، به یک کنترل کننده تطبیقی تبدیل شده و خود را با تغییر پارامترهای سیستم تطبیق می دهد. نتایج شبیه سازی ها نشان از عملکرد مناسب روش پیشنهادی در مقایسه با روش های موجود در مقالات اخیر دارد.
    کلیدواژگان: کنترل پیش بین غیرخطی، شبکه های عصبی مصنوعی، ربات های دوپا، مدل پیش بین
  • افزایش راندمان و خطی سازی تقویت کننده توان حذف و بازیابی پوش با استفاده از تکنیک های شکل دهی پوش و پیش-اعوجاج دهنده دیجیتال
    رضا صادقپور، عبدالرضا نبوی صفحه 67
    این مقاله به ارائه تکنیک های شکل دهی پوش و خطی سازی برای تقویت کننده توان حذف و بازیابی پوش (EER)، جهت استفاده در کاربردهای پهن باند می پردازد. اگرچه سیستم EER راندمان تقویت کننده توان را بالا می برد، استفاده از آن در سیستم های مخابراتی نسل جدید که دارای پهنای باند وسیع هستند و به خطینگی بسیار بالا نیازمندند، به ملاحظات بیشتری نیاز دارد. برای برآورده کردن خطینگی موردنیاز این سیستم ها برای اولین بار دو روش خطی سازی پیش اعوجاج دهنده دیجیتال پیاده سازی و جهت خطی سازی تقویت کننده مقایسه شده اند. برای افزایش راندمان تقویت کننده از تکنیک نوین شکل دهی پوش که در سیستم EER سابقه نداشته است استفاده شده است. غیرخطینگی تحمیل شده از شکل دهی پوش توسط پیش اعوجاج دهنده دیجیتال جبران شده است. همچنین اثر تاخیر دامنه و فاز بر خلاف روش های قدیمی که با استفاده از تست دو تون صورت می پذیرد، با استفاده از سیگنال مدوله شده واقعی بررسی شده و راه حلی برای کاهش آن پیشنهاد شده است. جهت داشتن نتایج دقیق و واقعی، تمام این تکنیک ها تحت شبیه سازی همزمان قسمت های آنالوگ، دیجیتال و RF سیستم EER برای استاندارد WiMAX پیاده شده است. نتایج شبیه سازی همزمان نشان می دهد که این تکنیک ها می-توانند راندمان و توان خروجی تقویت کننده را بهبود داده و خطینگی مورد نیاز را برآورده نمایند.
    کلیدواژگان: برش دامنه، حذف و بازیابی دامنه، : تقویت کننده توان، عدم تطبیق زمانی دامنه و فاز، پیش اعوجاج دهنده دیجیتال
  • رضا نادری جهرمی، سید محمد جواد رضوی، سید حسین محسنی ارمکی صفحه 79
    در این مقاله الگوریتم شکل دهی پرتو برای دست یابی همزمان به سه قابلیت شکل دهی ناحیه پوشش، چرخش پرتو و هدایت نقاط صفر در آنتن آرایه فازی ماهواره LEO ارائه می شود. شکل دهی ناحیه پوشش برای منطبق کردن آن با مرزهای جفرافیایی کشور ایران صورت می گیرد. هدایت پرتو متناسب با موقعیت لحظه ای ماهواره، به گونه ای انجام می گیرد که منطقه پوشش حین عبور ماهواره از فراز کشور ثابت بماند. زاویه قرار گیری نقاط صفر الگوی تشعشعی با عمق بالا طوری تعیین می شود که موجب حذف گیرنده های شنود واقع در خارج محدوده پوشش شوند. الگوریتم ارائه شده مبتنی بر روش حداقل میانگین مربعات وزن دار (WLMS) بوده که طی آن وزن های بهینه دامنه و فاز برای تحریک عناصر آنتن آرایه ای بدست می آیند. نتایج شبیه سازی نشان می دهد الگوریتم ارائه شده برای یک آرایه آنتن 10×10 توانایی ایجاد پوششی با شکل دلخواه، چرخش پرتو با زوایه پویش -40 ̊≤θ≤+40 و 0 ̊≤φ≤360 با حفظ پوشش روی منطقه هدف و حذف موثر گیرنده های شنود را دارد.
    کلیدواژگان: آنتن آرایه ای، شکل دهی پرتو، ماهواره LEO، چرخش پرتو، هدایت نقاط صفر
  • ندا کریمی رزوه، حسن حقیقی صفحه 87
    سیستم نرم افزاری خودتطبیق با حذف دخالت انسانی و جایگزینی ساختارهای حلقه بسته با ساختارهای حلقه باز قادر است به صورت برخط، خود را با تغییرات زمان اجرا تطبیق دهد که در این راستا از یک فرآیند سه مرحله ای، شناسایی، تصمیم گیری و اجرا بهره می گیرد. با توجه به اهمیت مرحله ی تصمیم گیری در تطبیق مناسب سیستم نرم افزاری با تغییرات و با وجود ارائه مدل هایی برای تصمیم گیری، هنوز توسعه سیستمهای خودتطبیق با چالش هایی روبرو است و این مدلها توانایی پشتیبانی کامل از محیط پویای کنونی را دارا نمی باشند. در این مقاله با بکارگیری مفاهیم بکار رفته در رهیافت مبتنی بر هدف، مدلی برای پشتیبانی از تصمیم گیری در سیستم های خودتطبیق ارائه شده است که علاوه بر افزایش انعطاف پذیری در تصمیم گیری بعضی مفاهیم و چالش های حوزه خودتطبیقی را آدرس دهی می کند. برای ارزیابی مدل ارائه شده از یک مطالعه موردی استفاده می شود که نتایج ارزیابی بر کاهش زمان پاسخ و افزایش بارکاری دلالت دارد.
    کلیدواژگان: سیستم های خودتطبیق، تصمیم گیری، رهیافت مبتنی بر هدف، خودتطبیقی
|
  • Page 5
    Hyperspectral images clustering, for the appropriate number of clusters, due to their high volume and high noise level is a difficult matter. The proposed method in this paper is a composition of fuzzy clustering algorithms that offers the optimal number of clusters along with the clustered image. The method is based on a hierarchical approach and acts using three fuzzy algorithms FCM, weighted G-K and MCV. Hence, the different shapes of clusters are identified and the sum volume of every cluster is minimum. Each of the clusters according to the proposed condition are separated as step to step, until the appropriate number of clusters are obtained. After implementing the proposed approach on two different hyperspectral images and use of cluster validity parameters, more appropriate values of these parameters is obtained for this method than other fuzzy methods. Finally, a good clustering can be obtained by determining the number of clusters. The results of the cluster assessment such as partition coefficient show that the proposed method, less scattered examples is presented in the clustered image, on the other hand, similarity the samples in each cluster is considerable than other methods.
    Keywords: G, K, Hyperspectral Images, Fuzzy Clustering, MCV, FCM
  • Page 15
    Reaction thrusters using in spacecrafts attitude control will be highly regarded, because they can provide almost any torque level, despite complexity analysis. Also suitable control of satellite with thrusters depends on efficient and desired arrangement of thrusters on satellite body. Two important subject of arrangement design are fuel efficiency and increase reliability. System needs a large number of fixed thrusters to generate different torque level about three principal body axes and increase reliability, but this approach has not fuel efficiency. This problem is soluble with using gimbal thrusters. In gimbal thruster approach, by using two axis rotational elements, all of the workspace about three axes is covered with 2, 3 or 4 thrusters. In this paper after gimbal thrusters determination and structure description, their benefits than fixed thrusters is described. Then, different gimbal thrusters arrangement are designed and their workspace covering being analysis. Finally, desired arrangement with the best workspace covering and suitable reliability is selected for three axis attitude control.
    Keywords: Satellite, Arrangement design, Workspace, Tree axis attitude control, Gimbal Reaction thruster
  • Page 29
    Development of Internet network allows voice communication by Voice over Internet Protocol (VOIP). Session Initiation Protocol (SIP) is the most important signaling protocols in this network. This paper related to Denial of Service (DOS) attacks; specifically INVITE flooding attacks on SIP protocol. In this kind of attacks, an attacker disrupts Server network service by sending successive invite packets. In this paper, we explored modes of emergence INVITE flooding attack and the effects of this attack on SIP server. Results of this experiment indicate that after increasing attack rate, server CPU usage consumption surges. In addition, high CPU utilization leads to rise in the number of transmitted duplicate packets and reduced successful session. Moreover, we demonstrated that faster attack detection can be obtained by replacing Jeffrey distance instead of Hellinger distance.
    Keywords: VOIP, Jeffrey distance, SIP protocol, Flooding attack
  • Adaptive Classification, Nonstationary System, Adaptive Distance Metric Learning, Just, In, Time Adaptive Learning System Page 39
    In this article, a just-in-time adaptive distance metric learning for application in nonstationary environments is addressed. This generative model enables adaptive similarity-based classifiers to classify the time-labeled inquiry patterns which are coming from a nonparametric stochastic process with superior performance. Here, the performance points to accurately classification in low-dimensional feature space with minimum model adaptation during the system life time. While there are adaptive forms of feature extraction methods, which transform training patterns to a low-dimensional space and/or improve classifier accuracy, they are vulnerable to nonparametric changes in data and must continuously update their parameters. In the proposed method, an optimal transformation matrix transforms time-labeled instances from the original space to a new feature space to maximize the probability of selecting the correct class label for incoming instances using similarity-based classifiers. To this end, for a given time-labeled instance, nonparametric intra-class and extra-class distributions are proposed. The proposed method is also furnished to a temporal detector to provide the most convenient time for the adaptation phase. Experimental results on real and synthesized datasets that include real and artificial changes demonstrate the performance of the proposed method in terms of accuracy and dimension reduction in dynamic environments.
  • Page 51
    In this paper, the Nonlinear Model Predictive Control (NMPC) approach is employed to control the five-DOF biped robot in moving up and down the stairs. In the proposed method, the path planning is performed in real time. That is, there are no predefined trajectories to track by the robot and the motion of the robot is expressed in terms of some constraints. The main feature of the proposed method is the online path planning, which leads to more robustness of the controller against the uncertainties in the environment. Moreover, the NMPC is designed in such a way the robot is able to climb the stairs with different heights and depths; hence, the gaits are defined adaptively. One major issue in using the MPC is its dependency to an accurate model. In this paper, the robot is modeled online using the Radial Basis Function (RBF) neural networks. In this way, the NMPC is turned into an adaptive controller that can adapt itself to changes in the system parameters. Simulation results show good performance of the proposed method as compared to the recently proposed methods in literature.
    Keywords: Nonlinear predictive control, Biped robots, Artificial neural networks, Predictive model
  • Efficiency Enhancement and Linearization of EER Power Amplifiers using Envelope shaping and Digital Predistortion Techniques
    Reza Sadeghpour, Abdolreza Nabavi Page 67
    This paper presents envelope shaping and linearization techniques for envelope-elimination-and-restoration (EER) power amplifiers in wideband applications. Although the EER technique can enhance the efficiency of the power amplifier, its use in the OFDM-based systems with stringent mask and EVM requirements needs additional considerations, especially for wideband signals. To satisfy the required spectral mask and EVM of the transmitter, two digital pre-distortion algorithms are implemented and compared for linearization of the EER system. To increase the output power and efficiency, envelope clipping technique is proposed for the EER transmitter. The imposed nonlinearity caused by the clipping can be reduced by the pre-distortion. Further, time delay mismatch between amplitude and phase paths is investigated and a solution is proposed for its alleviation. For accurate and realistic results, these techniques are tested under interlock operation of digital, analog, and RF segments of the EER system for 802.16e WiMAX signal. The co-simulation results show that the proposed techniques can enhance the efficiency and output power while satisfying the required linearity of the transmitter.
    Keywords: Time delay mismatch, Power amplifier, Envelope clipping, Envelope elimination, restoration (EER), Digital pre, distortion
  • Page 79
    The beam forming algorithm presented in this paper is to achieve three simultaneous capability in a LEO satellite phase area antenna which are shaping the coverage area, beam steering and null steering. Shaping the coverage area is to adapt it with Iran geographical boundaries. Beam steering is done according to the satellite real time position that cause fix area coverage when the satellite is passing over the country. The pattern deep nulls are generated and directed such that cause deactivating deception receivers located out of the coverage area. The algorithm is based on Weighted Least Mean Square (WLMS) method and during its process the optimum phase and amplitude weights obtained to excite array antenna elements. Simulation results shows that a 10*10 array using above algorithm can make a coverage with arbitrary shape, steer its beam in the range of -40˚≤θ≤+40˚ and 0˚≤φ≤360˚, fix the coverage on the intended area and deactivate deception receivers.
    Keywords: Array antenna, Beam shaping, Null steering, Beam steering, LEO satellites
  • Page 87
    Self-adaptive software systems by eliminating human intervention and replacing closed loop structures for opened loop ones, are able to adapt to runtime changes in the context. In this regard, a three-stage process consisting of detecting, decision-making and implementation is a suitable mechanism. Despite the importance of the decision stage on the appropriate implementation of a self-adaptive software system and given models for decision making, yet the development of self-adaptive systems is associated with challenges, and these models cannot have the full protection of the current environment Therefore, in this study, we propose a model based on the concepts related to the goal-based ways to support decision-making in self-adaptive systems. This model not only results in flexibility increase, but also covers some challenges facing self-adaptive systems. A case study is used in order to assess the proposed model, and the assessment results in the reduction of decision making time and increase of workload.
    Keywords: Adaptability, decision making, self, adaptive systems, goal oriented model