فهرست مطالب

پردازش سیگنال پیشرفته - پیاپی 2 (بهار و تابستان 1396)
  • پیاپی 2 (بهار و تابستان 1396)
  • تاریخ انتشار: 1395/12/07
  • تعداد عناوین: 6
|
  • آرش ثباتی، خلیل منفردی*، موسی یوسفی صفحات 1-5
    در این مقاله، به طراحی و پیاده سازی دستگاه مبتنی بر FPGA پرداخته شده است. این دستگاه برای کنترل محیط های حساس به دما و رطوبت با کنترل دستگاه های رطوبت ساز و خنک کننده به ازای مقادیر از پیش تعیین شده ساخته شده است. کنترل لحظه به لحظه مقادیر رطوبت و دما برای محیط مورد نظر با سنسورهای تعبیه شده و صدور دستورات آنی برای کنترل آن ها اصل عملکرد این دستگاه می باشد. استفاده از امکان ارسال اطلاعات از طریق بلوتوث که از یک پروتکل خاص برای رمزگذاری ارتباط و نیز تشخیص و تصحیح خطا استفاده می کند، دستگاه ساخته شده را قادر به کار در محیط های حساس می نماید. دستگاه ساخته شده قابلیت برقراری ارتباط با کامپیوتر و ذخیره سازی اطلاعات را نیز دارا می باشد. برای ارزیابی عملکرد مدار پیشنهادی ابتدا طرح به صورت سیستمی در نرم افزار Matlab شبیه سازی و سپس در محیط Xilinx ISE در سطح گیت های منطقی پیاده سازی و درنهایت به صورت عملی بر روی تراشه SPARTAN 3 FPGA پیاده سازی و صحت کار سیستم با ارزیابی نتایج حاصل تائید شده است.
    کلیدواژگان: FPGA، بلوتوث، مانیتورینگ، سنسور دما، سنسور رطوبت، کدگذاری
  • خدیجه حسن پور، میرهاد سیدعربی*، سبلان دانشور صفحات 7-15
    چالش اصلی سیستم های واسط مغز و ماشین (BCI) دوکلاسه، پایین بودن پهنای باند کانال ارتباطی آن ها است. مخصوصا این مسئله برای کنترل دستگاه های کمکی شبیه صندلی چرخ دار یا ربات متحرک که نیازمند دستورات حرکتی چندگانه هستند، مهم است.
    هدف این تحقیق، کنترل کردن صندلی چرخ دار توسط سیستم واسط مغز و ماشین با استفاده از سیگنال های (EEG) مبتنی بر الگوهای ذهنی (SSVEP) است. این کنترل ذهنی باید مخصوصا برای افراد ناتوان امنیت بالا و دقت قابل قبولی داشته باشد. سیگنال ذهنی SSVEP پنجره گذاری می شود و سپس در مرحله پیش پردازش برای کاهش نویز و مصنوعات از یک فیلتر میان گذر عبور داده می شود.استخراج ویژگی از سه روش (FFT)، (IT-CCA) و روش بهبودیافته مبتنی بر ترکیب IT-CCA و فیلتربانک انجام می شود. محاسبه دقت و نرخ انتقال اطلاعات هر سه روش نشان می دهد که روش بهبودیافته مبتنی بر ترکیب IT-CCA و فیلتربانک بهترین عملکرد را دارد. در پایان صندلی چرخ دار و محیط فیزیکی آن در نرم افزار شبیه سازی ربات Webots طراحی و با ارسال و اجرای دستورات دوازده گانه مانور حرکتی صندلی چرخ دار بررسی می شود.
    کلیدواژگان: سیستم واسط مغز و ماشین، مغز نگاری الکتریکی، پتانسیل برانگیخته حالت پایدار، ربات متحرک کنترل شونده با ذهن، صندلی چرخ دار
  • حمید سعیدی سورک*، عباس بریزی، امیر زعیم باشی نصرت آبادی صفحات 17-25
    در این مقاله یک آشکارساز با نرخ هشدار کاذب ثابت (CFAR) بر مبنای تبدیل موجک ایستان شامل بخش آشکارساز مکان لبه و پردازنده CA-CFAR در حضور لبه کلاتر ارائه شده است. آشکارساز پیشنهادی نیازی به اطلاع پیشین از محیط ندارد. این آشکارساز از تبدیل موجک برای تشخیص لبه استفاده نموده و سپس سلول های مرجع مناسب را برای تعیین سطح آستانه انتخاب می کند. اگرچه در محیط های همگن آشکارساز CA-CFAR یک آشکارساز بهینه است اما در محیط های غیر همگن دارای افت عملکرد زیادی است. عملکرد آشکارساز پیشنهادی با آشکارسازهای CA-CFAR، GO-CFAR و SO-CFAR مقایسه می شود. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که آشکارسازی پیشنهادی در محیط همگن عملکردی نزدیک به CA-CFAR دارد. لبه کلاتر می تواند قبل یا بعد سلول تحت تست باشد. اگر مکان لبه قبل از سلول تحت تست باشد عملکردی نزدیک به SO-CFAR خواهد داشت و در صورتی که مکان لبه بعد از سلول تحت تست باشد عملکرد آن نزدیک GO-CFAR است.
    کلیدواژگان: رادار، آشکارسازی، CFAR، لبه کلاتر، تبدیل موجک
  • شهلا علیدادی، علیمراد محمودی*، کریم انصاری اصل صفحات 27-32
    در این مقاله روشی جدید برای تخمین کانال محوشدگی مسطح پیشنهاد شده است. در این روش ابتدا کانال به صورت یک فرآیند اوتورگرسیو (AR) نویزی مدل سازی می گردد و با استفاده از الگوریتم ژنگ مربوط به تخمین پارامتر مدل AR نویزی، پارامترهای مدل تخمین زده می شود. سپس، با استفاده از تخمین های به دست آمده و فیلتر کالمن، کانال تخمین زده می شود. با استفاده از شبیه سازی، عملکرد الگوریتم پیشنهادی بر حسب خطای موجود در تخمین و نرخ خطای بیت در آشکارسازی مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج حاصل از شبیه سازی برتری عملکرد روش پیشنهادی را در مقایسه با روش های پیشین نشان می دهد.
    کلیدواژگان: مدل ARنویزی، فیلتر کالمن، روش حداقل مربعات، تخمین کانال، محوشدگی
  • محمد مومنی، مهدی نوشیار* صفحات 33-44
    نویز ضربه یکی از عوامل تضعیف کیفیت در تصاویر دیجیتال است. در این مقاله با استفاده از یک روش ترکیبی ابتکاری نویز حذف می شود و کیفیت تصویر بهبود می یابد. الگوریتم پیشنهادی از دو مرحله تشخیص و حذف نویز ضربه در حوزه مکان و بهبود کیفیت تصویر در حوزه فرکانس تشکیل یافته است. معرفی معیاری برای سنجش میزان تخریب در مقیاس پیکسل و کل تصویر نوآوری دیگر این مقاله است. اساس این معیار، به دست آوردن نسبت تعداد پیکسل های نویزی احتمالی به پیکسل های با مقدار واقعی است. در بخش سنجش کیفیت تصاویر بازیابی شده از معیار PSNR و MSSIM استفاده شده است. نتایج شبیه سازی الگوریتم پیشنهادی بر روی تصاویر استاندارد با شدت نویزهای مختلف نشان می دهد که روش ارائه شده در مقایسه با روش های موجود عملکرد بهتری دارد و به طور متوسط افزایش مقدار PSNR بیش از 2dB در قیاس با آخرین پژوهش های مرتبط ملاحظه می شود.
    کلیدواژگان: نویز ضربه، حذف نویز، فیلتر مکانی- فرکانسی
  • فرزین یغمایی*، وفا میهمی، علیرضا نوحی صفحات 45-50
    افزایش تصاویر موجود در کاربردهای مختلف زندگی، از جمله اینترنت سبب شده است که در سال های اخیر وجود معنا در وب به ویژه در مورد تصویر مورد توجه محققان قرار گیرد. حاشیه نویسی تصویر به معنای انتصاب یک یا چند کلمه برای توصیف تصویر است. ورودی سیستم حاشیه نویسی، ویژگی های استخراج شده از تصویر است. این مقاله، الگوریتم جدیدی برای حاشیه نویسی تصویر ارائه می دهد که در آن برای استخراج ویژگی های تصاویر، از مفهوم کیف واژگان (BoW) استفاده شده است و از توصیفگر SIFT نیز برای این منظور کمک گرفته شده است. برای رسیدن به کارایی مناسب و با توجه به بالا بودن ابعاد ویژگی های SIFT از روش کاهش ابعاد ویژگی PCA-SIFT و الگوریتم K-Means بهره گرفته شده است. آزمایش های انجام شده بر روی سیستم پیشنهادی و با استفاده از مجموعه تصاویر Corel5k، گویای عملکرد بهتر سیستم ارائه شده در دو معیار مورد بررسی زمان و دقت نسبت به کارهای گذشته است.
    کلیدواژگان: حاشیه نویسی خودکار تصویر، کیف واژگان، توصیفگر PCA، الگوریتم K-Means، PCA-SIFT
|
  • Arash Sobati, Khalil Monfaredi *, Mousa Yousefi Pages 1-5
    Design and implementation of an FPGA based system is illustrated in this paper. This Device is utilized to control temperature and humidity sensitive environments with the aid of humidifier and fan devices. In situ control of humidity and temperature values by incorporated sensors and sending real time instructions to control these amounts is this device’s principle of operation. The capability of the fabricated device to send data via Bluetooth which meanwhile uses an special protocol to encrypt data transmit as well as incorporated error detection and correction protocol makes the device capable to be utilized in places demand ultrahigh immune approach. The Device is also capable to communicate with the computer and store the obtained information. To evaluate the performance of the proposed circuit the system is first simulated in Matlab and then it is implemented in logical gate level at Xilinx ISE environment and finally is practically implemented by Xilinx SPARTAN 3 FPGA and its performance is evaluated experimentally.
    Keywords: FPGA, Bluetooth, monitoring, temperature sensor, humidity sensor, encoded
  • Khadijeh Hassanpour, Hadi Seyadarabi *, Sabalan Daneshvar Pages 7-15
    A major challenge in two-class brain-computer interface (BCI) systems is the low bandwidth of the communication channel, especially this is important for controlling assistive devices such as a wheelchair or a mobile robot which requires multiple motion commands. The goal of this research is EEG-based wheelchair control through a SSVEP-based BCI. This brain control must provide high security and accuracy particularly for disabled people. SSVEP brain signal is windowed and for reducing noise and artifacts passed through a bandpass filter in preprocessing stage. Three methods including FFT algorithm, IT-CCA and an improved method based on combination of IT-CCA and Filter-bank are used for feature extraction. Computing Accuracy and ITR for three methods represents that improved method based on combination of IT-CCA and Filter-bank has the best performance. Finally the wheelchair and its physical environment are designed by Webots robotic simulation software and by sending and performing multiple commands, wheelchair motivation maneuver is completed.
    Keywords: Brain-computer interface (BCI), Electroencephalography (EEG), steady state visual evoked potential (SSVEP), brain-controlled mobile robot, wheelchair
  • Hamid Saeedi Sourck*, Abbas Berizi, Amir Zaimbashi Pages 17-25
    In this paper, a new wavelet-based constant false alarm rate (CFAR) detector called wavelet-CFAR (W-CFAR), composed of the clutter edge detector and the cell-averaging (CA)-CFAR processor, is proposed in the clutter edge situation. The proposed detector does not require any prior knowledge about the background environment. It uses wavelet transform for edge detection and then selects appropriate part of reference cells for thresholding. Although CA-CFAR is an optimal detector for the homogeneous environment, but its performance is degraded in the non-homogeneous environment. The performance of the proposed detector is evaluated and compared with those of the Greatest Of (GO), Smallest Of (SO), and CA-CFAR detectors. The simulation results show that the proposed detector provides low loss CFAR performance for the homogenous environment in comparison with CA-CFAR. The clutter edge may be stayed on before or after cell under test (CUT). The performance of W-CFAR approaches to SO-CFAR as long as the position of clutter edge is before CUT; otherwise its performance approaches to GO-CFAR.
    Keywords: Radar, detection, CFAR, clutter edge, Wavelet transform
  • Shahla Alidadi, Alimorad Mahmoudi *, Karim Ansari Asl Pages 27-32
    In this paper, a new method for estimation of flat fading is proposed. First, the channel is modeled by a noisy autoregressive (AR) model and then Zheng method is used to estimate the AR model parameters. After the model is determined, the channel is estimated using Kalman filter. Using simulations the performance of the proposed method is evaluated and compared with the other existing methods in terms of estimation accuracy and bit error rate (BER). Simulation results show that the proposed method outperforms the other existing methods.
    Keywords: Noisy AR model, Kalman filter, least, squares method, channel estimation, fading
  • Mohammad Momeny, Mehdi Nooshyar * Pages 33-44
    Impulsive Noise is one of the degrading factors in digital image quality. In this paper, an innovative and hybrid method for noise reduction is proposed. The proposed algorithm has two stages: detection of the noise and removing of it in the frequency domain. Another innovation of the paper is introducing of a measure of quality assessment of the degraded image. The results show the improving of the quality in comparison with the state of the art related works is achieved and this method outperforms them about 2dB in PSNR measure.
    Keywords: Impulsive noise, noise removal, spatial-frequency filtering
  • Farzin Yaghmaee*, Vafa Maihami, Alireza Noohi Pages 45-50
    Due to increase using images in different life application especially internet, recently many researchers interested in understanding in web and images. Automatic image annotation means attaching words, keywords or comments to an image. The inputs for image annotation system are features which are extracted from image. In this paper, a new algorithm for automatic image annotation using bag of words (BOW) and SIFT descriptor is presented. Considering the high dimensionality of SIFT features and to achieve satisfying efficiency, we apply dimension reduced technique PCA-SIFT and K-Means algorithm. Experimental results based on the images of Corel5k dataset show that the proposed method has better performance in precision and time measures.
    Keywords: Automatic image annotation, bag of words, K-means, PCA, PCA-SIFT