فهرست مطالب

نشریه صنایع الکترونیک
سال هشتم شماره 1 (پیاپی 28، بهار 1396)

  • تاریخ انتشار: 1396/03/16
  • تعداد عناوین: 12
|
  • محمدحسن سقا، محسن جلالی صفحه 1
    در این مقاله،‏ دو سویچ نمونه بردار برای کاربرد در سرعتهای بالا،‏ با استفاده از روش کنترل بایاس بدنه ارایه شده است. در این سویچ ها علاوه بر روش بایاس بدنه،‏ ترانزیستور کمکی و ساختار تفاضلی نیز استفاده شده بطوریکه دو سویچ پیشنهاد شده علاوه بر داشتن سرعت و دقت بالا،‏ دارای اعوجاج فاز و دامنه کم در وضعیت پیگیری هستند. تفاوت سویچ پیشنهادی دوم نسبت به سویچ پیشنهادی اول،‏ استفاده از مدار هوشمند کنترل بایاس بدنه است که می تواند به حذف اثرات غیر خطی بدنه منجر شود. فرکانس کاری سویچ های پیشنهادی اول و دوم حدود سه برابر سویچ های ساده است بطوریکه این سویچ ها می توانند با فرکانس کلاک حدود GHz 5 /2 و فرکانس ورودی حدود GHz 25 /1 با دقت مناسب کار کنند. مقدار SFDR در فرکانس نایکوییست،‏ برای سویچ پیشنهادی اول و دوم و سویچ نمونه بردار ساده،‏ به ترتیب dB 65 و dB 69 و dB 45 بدست آمد که این مقادیر نشان می دهند سویچ های پیشنهادی نسبت به سویچ ساده،‏ بسیار خطی تر هستند.
    کلیدواژگان: سویچ های سرعت بالا، روش بایاس بدنه، سویچ های ساده، سوییچ های دقیق
  • محمد جواد حسنی، امیر جعفرقلی صفحه 13
    یکی از کاربردهای مهم فرامواد،‏ کوچک سازی آنتن است. در این مقاله ایده تغییر در ساختار بخش پارازیتیک و استفاده ‏از عناصر فشرده به منظور جبران سازی ادمیتانس آنتن های کوچک در پهنای باند وسیع به عنوان یک راه حل اساسی ‏در افزایش پهنای باند آنتن،‏ مورد توجه قرار گرفته است. برای این منظور آنتن رزنانسی میدان نزدیک پارازیتیک ‏Z‏ ‏شکل مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است. نتایج شبیه سازی و ساخت نشان می دهد که درصد پهنای باند نسبی ‏آنتن در حالت عادی چیزی در حدود 5% می باشد. با استفاده از تغییر در ساختار جز پارازیتیکی آنتن و استفاده از ‏تکنیک پورت دوم به جای عنصر سلفی،‏ درصد پهنای باند نسبی آنتن به نزدیک به 18% افزایش می یابد. در ادامه و با ‏استفاده از عنصر فشرده خازنی متصل به آنتن مونوپول و ساختار پارازیتیک،‏ پهنای باند آنتن به شدت افزایش یافته و به ‏بیش از 81% رسیده است. آنتن در هر سه حالت پیاده سازی شده و نتایج شبیه سازی و تست مورد بحث و بررسی قرار ‏گرفته است.
    کلیدواژگان: پهن باند، آنتن الکتریکی کوچک، ساختار پارازیتیک، عنصر فشرده
  • بیژن ذاکری، نفیسه رادکانی صفحه 23
    بکارگیری فناوری شناساگریزی برای اهداف دریایی نقش مهمی را در قابلیت مقابله با دشمن بازی می کند. به منظور طراحی یک هدف شناساگریز ابتدا باید علائمی از هدف که توسط حساسه های موجود قابل آشکارسازی هستند را شناسایی کرد و با بکارگیری روش ها و فناوری های مناسب این علائم را به حداقل رساند. در این مقاله به بررسی مهم ترین علائم شناسایی یک هدف دریایی در چهار حوزه راداری،‏ فروسرخ،‏ صوتی و بصری می پردازیم. روش های مناسب و ملاحظات لازم جهت کاهش این علائم را بیان می کنیم و در ادامه نتایج شبیه-سازی و تست میدانی یک شناور سطحی را در حوزه های معرفی شده مورد ارزیابی و یک طرح شناساگریز برای آن ارائه می دهیم
    کلیدواژگان: تکنولوژی شناساگریزی، تشعشعات فروسرخ، اهداف دریایی، رادار گریزی
  • مجید عباسی، احمد عفیفی، محمدرضا علیزاده پهلوانی صفحه 35
    در این مقاله یک مبدل تک القاگر-دو خروجی (SIDO ) مورد مطالعه قرار گرفته است. یکی از مشکلات عمده این نوع از مبدل ها پدیده تنظیم متقابل می باشد که می تواند در بعضی از موارد منجر به ناپایداری آن گردد. از طرفی مدل کردن این نوع از مبدل ها به دلیل نحوه عملکرد و تعداد زیاد المان ها و خروجی ها از پیچیدگی خاصی برخوردار است. طراحی کنترل کننده ای که بتواند خروجی ها را به صورت مستقل کنترل کند مستلزم داشتن مدل دقیق از رفتار این نوع از مبدل ها می باشد. در این مقاله ساختار بوست/بوست یک مبدل تک القاگر-دو خروجی با استفاده از روش فلوگراف سیگنال ( SFG) مدل شده و صحت عملکرد آن مورد بررسی قرار گرفته است. سپس با استفاده از مباحث مطرح در حوزه کنترل سیستم های چند متغیره،‏ کنترل کننده مناسب جهت حذف مشکل تنظیم متقابل طراحی و نتایج شبیه سازی آن به نمایش درآمده است.
    کلیدواژگان: فلوگراف سیگنال، تنظیم متقابل، مبدل SIDO، کنترل چند متغیره
  • رضا رضایی سیه رود، جواد یاوند حسنی، عبدالرضا رحمتی صفحه 49
    در این مقاله طراحی و شبیه سازی یک تقویت کننده ی کم نویز چند باند با شبکه ورودی قابل تنظیم برای کاربردهای چند استانداردارائه شده است. این LNA قادر به عملکرد تک باند و دو باند هم زمان می باشد. در مدار پیشنهادی از سه کلید برای تغییر ساختار و یک ولتاژ کنترل جهت تغییر باند های عملکردی استفاده شده است. با این روش توانسته ایم تا 5 باند فرکانسی را پوشش دهیم. این LNA در تکنولوژی 0.18μm CMOS شرکت TSMC طراحی وشبیه سازی شده است. ساختار ارائه شده جهت استفاده در گیرنده های چند استاندراد و کاربردهای SDR مناسب است. نتایج شبیه سازی عدد نویز کمتر از dB 2 /2،‏ S11 کمتر از dB 16- و S21 بالاتر از dB 3 /12 را برای تمام باندهای فرکانسی ارائه می دهد. این ساختار از منبع تغذیه 5 /1 ولتی،‏ به مقدار 55 /8 میلی وات توان مصرف می کند. ساختار پیشنهادی در مقایسه با کارهای پیشین،‏ تعداد باند بیشتری را پشتیبانی کرده و عدد نویز بهتری دارد. بهره و خطینگی تقویت کننده ی پیشنهادی نیز در مقایسه با ساختارهای مشابه مقدار قابل قبولی دارد.
    کلیدواژگان: چند باند، دو باند همزمان، SDR، _ تقویت کننده کم نویز، چند استاندارد
  • مرضیه مروج، عباس ظریفکار صفحه 59
    در این مقاله،‏ برای نخستین بار مشخصات دینامیکی لیزرهای نقطه کوانتومی گسیل از سطح با کاواک عمودی در شرایط قفل شدگی تزریق نوری به صورت تئوری بررسی شده است. با استفاده از معادلات نرخ توصیف کننده دینامیک الکترون و حفره به طور جداگانه،‏ در ناحیه سدی GaAs،‏ لایه خیسی و ترازهای مجزای نقاط کوانتومی به صورت جفت شده با معادله حرارت،‏ دینامیک روشن شدن،‏ پاسخ سیگنال کوچک و سیگنال بزرگ لیزر قبل از تزریق نوری به صورت عددی شبیه سازی شده است. با اضافه کردن معادلات دامنه و فاز میدان لیزر پیرو به معادلات نرخ لیزر نقطه کوانتومی گسیل از سطح با کاواک عمودی ،‏ مشخصات دینامیکی لیزر تزریق شده نوری محاسبه می گردد. نشان داده می شود که در نتیجه تزریق نوری،‏ رفتار دینامیکی متفاوت الکترون و حفره همگام شده،‏ فرکانس مدولاسیون افزایش یافته،‏ چرپ لیزر به مقدار قابل توجهی کاهش می یابد و لیزر عملکرد مطلوبی در فرکانس های تکرار بیشتر از فرکانس نوسانات واهلشی (حدود 22 گیگا هرتز) از خود نشان می دهد.
    کلیدواژگان: پاسخ مدولاسیون، لیزر گسیل از سطح با کاواک عمودی، نقطه کوانتومی، تزریق نوری
  • رمضان هاونگی صفحه 71
    موقعیت یابی بر اساس فیلتر ذره ای یکی از مهمترین روش ها است. با وجود این،‏ این روش دارای مشکل هزینه محاسباتی بالا،‏ عدم سازگاری و تباهیدگی است. در این مقاله برای رهایی از این مشکلات به مسئله موقعیت یابی ربات از زاویه جدیدی به مسئله موقعیت یابی نگاه شده است. در روش پیشنهادی،‏ مسئله موقعیت یابی به یک مسئله بهینه سازی تبدیل شده و سپس از یک الگوریتم تکامل تفاضلی(DE) برای تخمین موقعیت و جهت ربات استفاده شده است. الگوریتم پیشنهادی در فضای حالت ربات شروع به جستجو می کند و موقعیت ربات را با توجه به اطلاعات مسافت پیمایی،‏ فاصله-یاب لیزی و نقشه محیط در هر لحظه بدست می آورد . یکی از مزایای موقعیت یابی بر اساس روش پیشنهادی در این است که مانند موقعیت یابی براساس فیلتر ذره ای نیاز به تابع توزیع پیشنهادی و گام نمونه برداری مجدد ندارد. بنابراین خطر تباهیدگی کاهش می یابد. عملکرد موقعیت یابی مبتنی برتکامل تفاضلی با موقعیت یابی مبتنی بر فیلتر کالمن توسعه یافته و فیلتر ذره ای مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که عملکرد موقعیت یابی مبتنی بر الگوریتم تکامل تفاضلی بهتر از سایر الگوریتم های موقعیت یابی می باشد.
    کلیدواژگان: فیلتر ذره ای، تکامل تفاضلی، فیلتر کالمن توسعه یافته، موقعیت یابی
  • سیمین دخت طهماسبی، یاسر بالغی صفحه 85
    سیستم های تهویه مطبوع بخش زیادی از کل انرژی مورد استفاده در یک ساختمان تجاری را مصرف می کنند. خطاها دراین سیستم می توانند منجر به اتلاف بیش از حد انرژی شوند. در این تحقیق یک روش تشخیص و تصحیح خطا در حسگر دمای یک واحد هواساز با استفاده از شبیه سازی سخت افزار برنامه پذیر آنالوگ بررسی شده است. در این مقاله یک روش ترکیبی تشخیص انواع خطاهای بایاس،‏ مقیاس،‏ دریفت،‏ نویز و ثابت در حسگرهای دما بررسی شده است. این روش شامل سه بخش می باشد که یک بخش مربوط به تشخیص خطاهای بایاس،‏ مقیاس و دریفت با استفاده از روش سری زمانی ،‏ بخش دیگر مربوط به تشخیص خطای نویز با استفاده از انحراف معیار نمونه ها و بخش آخر هم مربوط به تشخیص خطای ثابت با استفاده از یک رای گیر می باشد. روش پیشنهادی در تشخیص خطاهای نویز و دریفت بهتر از روش های پیشین عمل کرده و همچنین خطاهای با درجه خطای کمتر را به خوبی تشخیص می دهد. در روش پیشنهادی،‏ سیستم طوری طراحی شده است که با خطادار شدن یکی از حسگرها،‏ سخت افزار برنامه پذیر آنالوگ با تغییر وزن در فرآیند میانگین گیری باعث تصحیح خطا شده و سیستم می تواند به کار خود ادامه دهد. عملیات شبیه سازی سخت افزار برنامه پذیر آنالوگ و تغییر ساختار آن با استفاده از تغییر حالت اتوماتیک سوئیچ ها در محیط سیمولینک نرم افزار متلب انجام شده است.
    کلیدواژگان: رای گیر، واحد هواساز، تشخیص خطا، تصحیح خطا، انحراف معیار، سخت افزار برنامه پذیر آنالوگ، سری زمانی
  • فرشید اسلامی چلندر، مجتبی ولی نتاج، حمید جزایری صفحه 99
    یکی از چالش برانگیزترین مشکلات در طراحی مدارهای الکترونیکی،‏ مساله ی اتلاف انرژی است. منطق برگشت پذیر یکی از راه های کاهش اتلاف انرژی است. در این مقاله،‏ سه طرح برای ضرب کننده های تحمل پذیر اشکال از نوع سری با قابلیت تشخیص خطا پیشنهاد می شود. در طرح اول،‏ ضرب کننده ی علامت دار مبتنی بر الگوریتم Booth پایه بررسی شده و بر اساس مدار های مطرح شده تاکنون،‏ طرح بهینه ای برای این نوع ضرب کننده ارائه می شود. در طرح دوم،‏ ضرب کننده ی علامت داری بر پایه ی روشی موسوم به الگوریتم K ارائه می گردد که در آن پیچیدگی محاسباتی و هزینه ی کوانتومی نسبت به روش Booth تا حد زیادی کاهش می یابد. در آخرین طرح نیز یک ضرب کننده ی سری برای ضرب اعداد بدون علامت با روش add و shift پیشنهاد خواهد شد. مقایسه ضرب کننده های پیشنهادی با طرح های مشابه،‏ با توجه به معیارهای مقایسه ی مدارهای برگشت پذیر مانند هزینه ی کوانتومی،‏ تعداد خروجی های بلااستفاده،‏ تاخیر،‏ تعداد گیت ها و پیچیدگی محاسباتی،‏ بهبودهای مناسبی را نسبت به ضرب کننده های موجود نشان می دهد.
    کلیدواژگان: منطق برگشت پذیر، ضرب کننده سری، تشخیص خطا، تحمل پذیری اشکال، الگوریتم بوث، نگهدارنده توازن
  • جواد تقی زاده، سید علیرضا سیدین صفحه 111
    به منظور تصویرسازی آکوستیکی از اهداف متحرک زیر آب می توان از ایده سونار روزنه مصنوعی معکوس چندپایه بهره برد. هرچند الگوریتم تصویرسازی مناسب برای این موضوع پیشنهاد شده است اما پارامترهای مختلف دخیل در آن بررسی و تحلیل نشده اند. در این مقاله پس از مرور ایده سونار مربوطه و الگوریتم تصویرسازی در آن،‏ برای اولین بار به بررسی تحلیلی عوامل موثر بر تصویر سازی از اهداف متحرک زیر آب مانند ابعاد،‏ عمق،‏ فاصله و نحوه حرکت هدف،‏ مشخصات و عمق قرارگیری سونار و پارامترهای مختلف کانال آب در این نوع سونار پرداخته خواهد شد و شرایط و محدودیت های تصویرسازی در شرایط عملی استخراج خواهد شد. با انجام شبیه سازی تاثیر تغییرات این پارامترها در تصویر ایجادی از هدف،‏ نتایج تحلیل های صورت گرفته ارزیابی و صحه گذاری خواهد شد.
    کلیدواژگان: سونار روزنه مصنوعی معکوس چندپایه(MISAS)، منبع مجازی، الگوریتم پس تابش، سونار روزنه مصنوعی معکوس (ISAS)
  • احمد رحمانفر، یاسر بالغی، محمدرضا ذهابی صفحه 125
    استفاده از FPGA های مبتنی بر SRAM در کاربردهای محیط های خشن مانند عملیات صنعتی،‏ نظامی و یا اکتشاف دور به دلیل قابلیت باز پیکربندی در این قطعات بسیار مورد توجه بوده است. FPGA های مبتنی بر SRAM فوق العاده به تشعشعات حساس هستند و نرخ (SEU (Single Event Upset در آنها بسیار زیاد است. کد همینگ برای مقابله با SEU در بیت های پیکره بندی ماژول سویچ FPGA های مبتنی بر SRAM استفاده شده است. این کد قابلیت تصحیح خطاهای تک بیتی را دارد،‏ اما با پیشرفت تکنولوژی قطعات نیمه هادی و افزایش چگالی حافظه ها،‏ یک ذره پر انرژی از تشعشعات فضایی می تواند چند بیت حافظه را به صورت هم زمان دچارSEU گرداند که در اکثر موارد این بیت ها مجاور هستند. در این مقاله دو جایابی بیت جدید برای بیت های پیکره بندی ماژول سویچ ارائه شده است که موجب افزایش قابلیت تشخیص خطاهای مجاور دوتائی از11 /11% به 66 /66% ( در مقاوم سازی با کد همینگ در سطح جعبه سویچ ) و از 75 /3% به 75% (در مقاوم سازی با کد همینگ در سطح ماژول سویچ) می شوند. همچنین یک روش دیگر مبتنی بر الگوریتم ژنتیک ارائه شده است که اعمال آن (در مقاوم سازی با کد همینگ در سطح جعبه سویچ) موجب تشخیص 88 /88% خطاهای مجاور دوتائی می شود. هر دو روش اعمال شده (جایابی بیت انتخابی و روش ارائه شده مبتنی بر الگوریتم ژنتیک) هیچگونه افزونگی را تحمیل نمی کنند.
    کلیدواژگان: کد همینگ، _ جعبه سویچ، SRAM، FPGA های مبتنی بر SEU، ماژول سویچ
  • علی محمودی گرده رشت، ابوالفضل چمن مطلق، علی ناصری، مهدی نصیری صفحه 135
    در پردازش تصویر،‏ گرفتن عکس یک وظیفه معمول و طبیعی محسوب می شود. نویز معمولا هنگام گرفتن تصویر و ارسال آن از منابع خاصی وارد تصویر شده و آن را تخریب می کند و پاک کردن آن بسیار دشوار است. برای دستیابی به تصویر بدون نویز،‏ فیلترهای غیرخطی بهتر از خطی کار می کنند. در این مقاله روشی موثر و مقاوم در برابر نویز برای بازیابی تصاویر مادون قرمز ارائه می شود. در روش پیشنهادی ابتدا یک فیلتر میانه ترکیبی بهبود یافته معرفی شده،‏ سپس با بکارگیری آن در کنار فیلتر وینر و روش حذف نویز مبتنی بر تبدیل موجک،‏ عملیات حذف نویز صورت می گیرد. در روش ارائه شده،‏ ایده ترکیب فیلترهای حوزه مکان و حوزه تبدیل،‏ جهت پوشش محدودیت های این دو حوزه بکار گرفته شده است. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که روش های ارائه شده نسبت به بسیاری از روش های مطرح حذف نویز،‏ چه از لحاظ پارامتر بیشینه ی نسبت سیگنال به نویز و چه از لحاظ کیفیت تصویر کارایی بالاتری دارند
    کلیدواژگان: فیلتر میانه ترکیبی، حذف نویز تصویر، تبدیل موجک، فیلتر وینر
|
  • Mh Sagha, M. Jalali Page 1
    In this paper, two new analog switches for very high speed applications are proposed using a body bias control circuit. In addition to using body bias technique, dummy transistor and differential structure is used so that in addition to obtaining a high speed and acceptable precision, the phase and amplitude distortion of proposed switches are quite low in track mode. The difference between the second proposed switch and the first proposed switch is using a smart body bias control circuit, which can greatly reduce non-linear effects. The first and second proposed switches acquire a bandwidth almost three times more than that of simple MOS switch. As simulations reveals these switches can accommodate up to 2.5 GHz clock and 1.25 GHz input frequency with reasonable accuracy. The SFDR at Nyquist frequency for the first and second proposed switches in comparison with the simple MOS switch are 65 dB and 69 dB and 45 dB respectively, indicating that the proposed switches are more linear than simple MOS switch.
    Keywords: Body bias technique, High speed switch, MOSFET switches, accurate switch
  • Mj Hassani, A. Jafargholi Page 13
    Using metamaterials in antenna design leads to interesting features includes size reduction. Although, the antenna miniaturization is the most promising advantage especially in commercial applications, their narrow band effectiveness causes great concern for the future progress. Today, using lumped and parasitic elements for admittance compensation of electrically small antennas (ESA) is a most well-known solution to overcome this problem. In this article, a modified parasitic structure is proposed to enhance the antenna impedance matching over a wide frequency range. Moreover, a new structure based on a capacitive lumped-element has been suggested which is improved the antenna bandwidth significantly. To do this, a Z-shape shaped parasitic element incorporate with an ESA monopole antenna designed, simulated and fabricated. Simulations show great agreement with measurement results. Both simulations and measurements demonstrated that the antenna fractional bandwidth, in the first case was about 5%, which increased up to 81% in modified structure.
    Keywords: wide band, parasitic structure, metamaterial, Electrically small antenna, lumped element
  • B. Zakeri, N. Radkani Page 23
    Stealth technology in surface vessels plays an important role in the ability to Confronting the enemy. In order to designing a stealth vessel, the vessel’s signatures that are detectable using available sensor and their resources should be known. Then, these signatures be decreased using the suitable methods and technologies for decreasing the power of vessel detection and identification by the enemy. In this paper, we study the most important detection signatures, including radar, infrared, acoustic and visual signatures and their resource. Then, using comprehensive look to efforts in the field of stealth vessels and studying the technologies that have been used in modern vessels, we present the suitable method for decreasing the vessel’s signatures and the methods that will be realized in practice in the not too distant future. Finally, the results of the simulation and measurement of a specific military vessel are investigated in the mentioned field of detection.
    Keywords: Stealth, radar, Surface vessel, detection signatures
  • M. Abbasi, A. Afifi, Mr Alizade Page 35
    In the present paper the structure of a single inductor double output converter (SIDO) has been studied. One of the major challenge, to design a controller in SIDO Converters, is removing the cross-regulation among the outputs. On the other hand, the multi-stages operation of SIDO converters cause, to achieve the model which predicts their all behaviors, be more difficult than typical converters. In this paper a SIDO Boost/Boost converter is modeled by a systematic signal flow graph (SFG) modelling. Based on obtained model a multivariable control scheme has been proposed to reduce the cross regulation of the output. Finally Simulation results are included to show the validity of the obtained model and the designed Controller.
    Keywords: SIDO Converter, Multivariable Control, Cross regulation, Signal flow graph modelling
  • R. Rezaei, J. Hassani, Ar Rahmati Page 49
    This paper presents the design and simulation of a multi-band low noise amplifier with adjustable input network suitable for multi-standard applications. This LNA is capable of single-band and concurrent dual band functioning. Three switches for restructuring and a control voltage for changing the functioning bands are used in the proposed circuit. This LNA is designed and simulated with the 0.18µm CMOS technology of TSMC. The proposed structure is suitable for use in multi-standard receivers and SDR applications. Simulation results show a noise figure lower than 2.2 dB, S11 lower than -16 dB and S21 higher than 12.3 dB for all frequency bands. The designed circuit consumes 8.55 mW power from a 1.5 V power supply. Our proposed structure supports more bands and has a better noise figure, compared to the state-of-the-art methods. Also, the gain and linearity of the proposed amplifier are acceptable, in comparison with similar structures.
    Keywords: Multiband, Concurrent Dual Band, SDR., Low Noise Amplifier, Multi-Standard
  • M. Moravej, A. Zarifkar Page 59
    In this paper, for the first time, the dynamic characteristics of optical injection locking vertical cavity surface emitting laser (OIL-QD-VCSEL) are investigated theoretically. By using the rate equations for dynamics of electrons and holes at GaAs barrier, wetting layer (WL), and three discrete QD levels and the heat equation, turn-on dynamics and also the small and large signal responses of laser without optical injection are numerically simulated. By adding the equations for the amplitude and phase of the QD-VCSEL field to the system of equations, the dynamic characteristics of optical injected laser are calculated. It is shown that due to optical injection, the electron and hole dynamics in QDs are synchronized, the modulation frequency is enhanced, the chirp is significantly reduced and QD-VCSEL manifests a high performance at the repetition frequency more than relaxation oscillation frequency (about 22 GHz).
    Keywords: Quantum dot (QD), modulation response, optical injection, vertical cavity surface emitting laser (VCSEL)
  • R. Havangi Page 71
    The Localization based on particle filter is one of the important methods. However, this approach has high computational cost, inconsistency and degeneracy problem. In this paper, to solve these problems, the localization problem is converted to an optimization problem. Then the differential evolution algorithm is used to solve this problem. The proposed algorithm searches stochastically along the state space of robot and obtain the best estimate position based of odometery, laser range finder and map of environment. One advantage of the proposed method is that it requires no proposal distribution and resampling step like localization based EKF and PF. Therefore, the risk of degeneracy decreases. The performance of localization on differential evolution (DE) is compared with localization based on extended Kalman filter (EKF) and particle filter. Simulation result shows that performance of localization based on differential evolution filters is better than others algorithms of localization.
    Keywords: Particle filter, Localization, Differential evolution, EKF
  • S. Tahmasebi, Y. Baleghi Page 85
    In Air conditioning systems (HVAC), including heating, cooling and ventilation systems use much of the total energy consumed in commercial buildings. Air Handling Unit (AHU) is one of the most important parts in air conditioning systems. In a survey of the UK buildings, data has shown that 25-50% of energy is wasted due to errors in air-conditioned buildings. If these errors are identified in the early stages before unacceptable damage occur and recognized, this range can be reduced to below 15%.
    Along with the evolution of energy-efficient air conditioning in commercial buildings, a wide range of diagnostics and fault detection methods continuously increased in the fields of air conditioning. Different techniques are developed using computer with the low installation cost for years to increase real-time detection of errors.
    In this study, a method of fault recovery in temperature sensor of air handling unit has been proposed using simulation of field programing analog array (FPAA) and genetic algorithms as evolutionary algorithms. It is assumed that multiple sensors are working and the output is the average temperature sensors. In faulty situation, using the fault recovery method, the system is able to work properly with one of the sensors. The study consists of two parts, which is a part related to bias, scale and drift fault detection using time series method, noise fault detection using the sample standard deviation, constant fault detection using a voter and the another part is fault recovery using FPAA.
    Keywords: Fault Recovery, Voter, Standard Deviation, Time series, FPAA, Fault Detection, Air Handling Unit
  • F. Eslami, M. Valinatayej, H. Jazayeri Page 99
    Power consumption is one of the most challenging issues in design of electronic circuits. Reversible logic is a solution for power optimization. In this paper, we propose three fault-tolerant serial multiplier designs based on the reversible logic with error detection capability. The first proposed serial multiplier which is based on the Booth's algorithm utilizes a new arrangement of reversible gates. The second proposed serial multiplier for signed numbers is based on a newer algorithm called the K algorithm. This algorithm requires less cost compared to the Booth's algorithm. The third proposed fault-tolerant serial multiplier which is optimized for unsigned number multiplication is based on the conventional Add & Shift method. The comparative results show that the proposed multipliers are much better than the existing designs considering the main criterions used in reversible logic circuits which include quantum cost, number of gates, number of garbage outputs, delay, and computational complexity.
    Keywords: Booth's algorithm, Serial multiplier, Error detection, Parity preserving, Fault tolerance, Reversible logic
  • J. Naghizade, Ar Seyedin Page 111
    For acoustic imaging of underwater moving target, multi-static inverse synthetic aperture sonar idea can be used. Although, proper imaging algorithm has been derived but related parameters have not been discussed. In this paper, after reviewing multi-static inverse synthetic aperture sonar idea and relevant imaging algorithm, effective factors on underwater imaging of moving target such as target dimensions, range, depth and movement, sonar depth and specifications and underwater acoustic channel characteristics are analyzed and practical imaging limitations are derived for the first time. Effects of mentioned factors on target image are simulated and accuracy of analysis is validated.
    Keywords: Virtual Resource, Inverse Synthetic Aperture Sonar(ISAS), Multi-static Inverse Synthetic Aperture Sonar(MISAS), Back Projection Algorithm
  • A. Rahmanfar, Y. Baleghi, Mr Zahabi Page 125
    Application of SRAM-based FPGAs in harsh environments like industrial, military and space locations has attracted many engineers due to their reconfiguribility. However, they are vulnerable to SEU (Single Effect Upset) effects in the mentioned conditions. Hamming code is used in the switch modules of SRAM-based FPGAs for SEU mitigation. The method is capable of correcting single bit errors, however; in recent high density SRAMs, a high energy particle can affect multi-bits that are usually adjacent cells. In this paper two new selective bit placements are proposed for switch level that has led to improved adjacent error detection from 11.11% to 66.66% in the switch box and an increase of detection rate from 3.75% to 75% in switch modules. In addition, another optimized utilization of shortened Hamming code is proposed based on Genetic Algorithm that results in 88.88% detection rate of adjacent bit error in switch box level. The proposed methods do not burden any extra redundancy.
    Keywords: Hamming Code, SEU, Switch box, Switch module, SRAM-based FPGAs
  • A. Mahmuodi, A. Chaman Motlagh, A. Naseri, M. Nasiri Page 135
    In image processing, a natural and normal action is to capture an image. In capturing an image, interfering noise from certain sources contaminates the image and degrades its quality. This noise may not be erased easily. Non linear filters can achieve noiseless pictures better than linear ones. In this article, an effective and robust method against interfering noise in restoration of infrared images is proposed. An improved hybrid median filter is initially introduced in this proposal, and in conjunction with a Wiener filter the noise is removed using a method based on wavelet transform. Combination of spatial and wavelet transform domain filters is the idea proposed in this paper to cover the shortcomings of both domains. The results of simulations show that the proposed methods are better than other popular noise rejection methods in terms of image quality and PSNR.
    Keywords: Wiener Filter, Image Denoising, Wavelet Transform, Hybrid Median Filter