فهرست مطالب

مهندسی برق - سال چهل و هفتم شماره 4 (زمستان 1396)
  • سال چهل و هفتم شماره 4 (زمستان 1396)
  • تاریخ انتشار: 1396/12/25
  • تعداد عناوین: 40
|
  • مقاله پژوهشی
  • حسین آذرین فر، محمدرضا آقاابراهیمی * صفحات 1291-1306
    ماشین های شار متقاطع مغناطیس دائم به عنوان ماشین هایی با چگالی توان و گشتاور بالا شهرت یافته اند. این مقاله یک نوع جدید از ژنراتورهای مغناطیس دائم شار متقاطع روتور دیسکی را ارائه می دهد. ابتدا الگوریتم طراحی اولیه (معادله ابعادی) برای ساختار پیشنهادی ارائه می شود و سپس این الگوریتم، توسط الگوریتم ازدحام ذرات تغییریافته (NPSO) که با روش جستجوی تصادفی محلی (LRS) ترکیب شده، بهینه سازی می شود. در فرآیند بهینه سازی، باید چگالی توان و بازده ژنراتور حداکثر و اعوجاج هارمونیکی کل (THD) ولتاژ داخلی آن حداقل گردد. فرایند بهینه سازی با الگوریتم طراحی اولیه تلفیق و ابعاد و پارامترهای مختلف ژنراتور محاسبه می شود. با استفاده از تحلیل الکترومغناطیسی میدان توسط روش اجزای محدود سه بعدی، مشخصات عملکردی ژنراتور بهینه شده به دست می آید. درنهایت نتایج حاصل از الگوریتم بهینه شده با نتایج حاصل از اجزا محدود سه بعدی مقایسه می شود.
    کلیدواژگان: ماشین شار متقاطع مغناطیس دائم، الگوریتم طراحی اولیه، بهینه سازی، الگوریتم NPSO، روش اجزاء محدود
  • مریم سادات اخوان حجازی *، جواد ابراهیمی، مریم صباغ پور آرانی، گئورک قره پتیان صفحات 1307-1315
    استفاده از رادار فراپهن باند جهت تشخیص برخط عیب مکانیکی سیم پیچ ترانسفورماتور، به تازگی پیشنهاد شده است. در این مقاله به منظور شناسایی و تخمین تغییر شکل شعاعی و جابه جایی محوری در سیم پیچ ترانسفورماتور از تکنیک تحلیل مدال استفاده شده است. در روش مورد استفاده، با توجه به تاثیر تغییرات مکانیکی بر پارامترهای کانال انتشار موج فراپهن باند در داخل ترانسفورماتور و نمایش آن به صورت تابع تبدیل، به استخراج ویژگی برای تشخیص عیب پرداخته شده است. با انتخاب بهترین روش تخمین تابع تبدیل، از آن برای تعیین مقدار صفرها و قطب های سیستم در حالت های مختلف سالم و معیوب محوری و شعاعی استفاده شده است. با مقایسه مقادیر صفر و قطب های تابع تبدیل درحالت سالم و معیوب می توان به تشخیص قطعی برای وجود عیب پرداخت و میزان عیب را به صورت تقریبی تعیین نمود. اندازگیری های انجام شده بر روی مدل آزمایشگاهی نیز نشان می دهد که روش پیشنهادی می تواند وجود عیب محوری و شعاعی را تشخیص دهد اما در تعیین میزان این عیب ها همراه با خطا عمل می کند. لذا با توجه به قابلیت های روش پیشنهادی، می توان از آن به صورت ترکیبی با روش تصویربرداری راداری استفاده نمود.
    کلیدواژگان: صفر و قطب، سیم پیچ ترانسفورماتور، تابع تبدیل، روش RLS، مدل BJ
  • صفر ایراندوست پاکچین *، سعید مشگینی، سجاد نصیرزاده صفحات 1317-1327
    در این مقاله، پس از انجام مطالعه ای در مباحث الکترونیک، پردازش تصویر، بینایی ماشین، بازشناسی چهره، فیلترینگ، تبدیل موجک، آنالیز تفکیک خطی و ماشین بردار پشتیبان، روش جدیدی برای بازشناسی چهره، معرفی و پیشنهاد شده است. روند کلی این روش به صورت زیر است: ابتدا تعدادی تصویر از چهره اشخاص، که در این مقاله از پایگاه داده های FERET برگرفته شده است؛ به عنوان بانک اطلاعاتی برای بازشناسی چهره، وارد سیستم می گردد. سپس، از تبدیل گابور برای استخراج ویژگی های تصاویر استفاده می شود. به دلیل حجم زیاد داده های به دست آمده، ابتدا فرآیند فشرده سازی آن ها بر پایه تبدیل موجک به روی تصاویر به دست آمده انجام گرفته و سپس، با استفاده از آنالیز تفکیک خطی نسبت به جداسازی آن ها اقدام می شود. در نهایت، با استفاده از ماشین های بردار پشتیبان، کلاسه بندی و بازشناسی تصاویر حاصله انجام می گیرد. نتایج حاصل از شبیه سازی ها، مبین تاثیرات مثبت روش پیشنهادی در حفظ ویژگی های تصاویر در بازشناسی آن ها و دقت بالای این روش در مقایسه با شیوه های مشابه می باشد.
    کلیدواژگان: بازشناسی چهره، آنالیز تفکیک خطی، تبدیل موجک، موجک هار، فیلتر گابور، ماشین بردار پشتیبان
  • رحیم بجانی، محمد کلانتری *، امیرمسعود افتخاری مقدم صفحات 1329-1342
    نظریه بازی ها به عنوان یک رویکرد جدید برای مدل کردن برخی مشکل های شبکه های حسگر بی سیم از جمله مسیریابی، تجمیع داده ها و تشخیص نفوذ مورد استفاده قرار می گیرد. این شبکه ها به دلیل داشتن محدودیت منابع انرژی و حافظه می توانند توسط گره های مخرب مورد نفوذ قرار گیرند. این گره ها در تلاش هستند تا با مصرف بیهوده انرژی گره ها باعث ایجاد اختلال در شبکه شوند. تشخیص و جلوگیری از نفوذ گره ها می تواند به عنوان یک فرایند نظارت بر فعالیت ها، توسط سیستم تشخیص نفوذ انجام گیرد. به دلیل مصرف انرژی بیشتر توسط IDSها، گره های خودخواه تمایلی به سرخوشه شدن و فعال سازی IDS خود ندارند. ما در این مقاله، با ارائه مکانیسمی مبتنی بر نظریه بازی ها، گره ها را مجبور می کنیم تا در انتخاب سرخوشه با سایر گره ها همکاری کنند و اطلاعات خصوصی خود از جمله هزینه سرخوشه شدن را به درستی اعلام کنند. در این انتخاب، از پارامترهای مقدار انرژی باقی مانده، اعتبار و فاصله گره نسبت به ایستگاه مرکزی برای محاسبه هزینه سرخوشه استفاده می کنیم. بعد از انتخاب سرخوشه مناسب، یک بازی بر اساس تعادل نش بیزی بین آن و سایر گره های خوشه ارائه داده ایم تا IDS به طور مداوم روشن نماند. ارزیابی های صورت گرفته نشان می دهند که مکانیسم ما، مصرف انرژی گره ها را کاهش داده و باعث افزایش طول عمر شبکه می شود.
    کلیدواژگان: نظریه بازی، همکاری گره ها، تشخیص نفوذ، شناسایی گره های مخرب، طراحی مکانیسم، انتخاب سرخوشه، امنیت شبکه، حسگر بی سیم
  • بهروز بلوریان حقیقی، امیرحسین طاهری نیا * صفحات 1343-1355
    امروزه حجم زیادی از داده های چندرسانه ای به راحتی از طریق اینترنت در دسترس همه است و به سهولت با استفاده از ابزارهای پردازش تصویر می تواند تغییر داده یا اصلاح شوند. نشانه گذاری رقمی یک فناوری در حال توسعه برای اطمینان و تسهیل اعتبار داده ها، امنیت و محافظت از حق تالیف رسانه های رقمی است. یکی از کاربردهای نشانه گذاری رقمی احراز صحت ناحیه دستکاری شده است. روش های نشانه گذاری رقمی که جهت تشخیص ارائه شده اند، قادرند با استفاده از اطلاعاتی که از قبل در رسانه تعبیه شده است پی به صحت و یکپارچگی تصویر دریافت شده ببرند. در این مقاله روشی جهت شناسایی ناحیه دستکاری در تصاویر رنگی و خاکستری ارائه شده است. در روش پیشنهادی ابتدا به تصویر تبدیل موجک ترفیع اعمال و لبه های افقی را به بلوک های کوچک غیرهمپوشان تجزیه نموده و نشانه دودویی را با چندی سازی دو ضریب بیشینه در بلوک های حاصل جاسازی می کنیم. جهت استخراج نشانه، مجموعه از ویژگی های آماری از هر بلوک استخراج شده و به عنوان داده آموزشی در اختیار الگوریتم یادگیری قرار می گیرد. جهت استخراج نشانه با بالاترین همبستگی از الگوریتم نزدیک ترین همسایه استفاده شده است. درنهایت نشانه استخراج شده با نشانه اصلی مقایسه و ناحیه دستکاری مشخص می شود. نتایج نشان می دهد که روش پیشنهادی توانایی شناسایی ناحیه دستکاری با دقت بالا، تحت حملات مختلف مانند بهبود تباین، فیلترگاوسی، نویز نمک-فلفل، تیزکردن، فشرده سازی و حتی اعمال حملات به صورت ترکیبی را دارد.
    کلیدواژگان: نشانه گذاری، احراز صحت، تشخیص دستکاری، جاسازی و استخراج نشانه، موجک ترفیع، K نزدیک ترین همسایه
  • جابر پولادی، محمدباقر بناء شریفیان *، سودابه سلیمانی مورچه خورتی صفحات 1357-1369
    تخمین تقاضای شارژ خودروهای برقی تجمیع شده برای طراحی بهتر شبکه های توزیع آینده ضروری است. با توجه به این که هم اکنون ضریب نفوذ خودروهای برقی بسیار پایین است بنابراین اطلاعات آماری دقیقی برای تعیین وضعیت شارژ اولیه خودروهای برقی وجود ندارد. در این مقاله مدل جدیدی برای محاسبه وضعیت شارژ اولیه خودروهای برقی پیشنهاد می گردد که تابعی از میزان مصرف سوخت بنزین خودروهای معمولی است. آمار واقعی مصرف خودروهای معمولی مشخص است لذا در مدل پیشنهادی تمامی رفتارهای روزانه رانندگی مثل استفاده از سیستم تهویه مطبوع، سرعت خودرو، شیب جاده و غیره در قالب مصرف روزانه بنزین مربوطه تخمین زده می شود. همچنین برای ارزیابی روش پیشنهادی و نیز بررسی تاثیر شارژ خودروها بر شبکه توزیع، برخلاف اکثر مقالات موجود که خروجی های ثابت و مشخصی برای پارامترهای مهم شبکه ارائه نموده اند، در این مقاله پارامترهای مذکور به صورت توابع احتمال ارائه می گردد. نهایتا روش پیشنهادی بر روی سیستم توزیع 37 باسه IEEE تست و ارزیابی شده و با روش های موجود مقایسه می شود.
    کلیدواژگان: خودروهای برقی قابل اتصال به شبکه، مدل سازی عدم قطعیت، پخش بار احتمالاتی، شبکه توزیع
  • علی تجویدی *، محمدعلی پورمینا، افروز حق بین صفحات 1371-1380
    امروزه به علت مزایای بسیار سیستم های MIMO استفاده از آن در بسیاری از سیستم های مخابراتی افزایش یافته است. در سیستم های مخابرات سیار نسل چهارم کیفیت خدمات باید بسیار بالا باشد تا بتواند ارتباطات ویدئویی در هرکجا و هرزمان که لازم باشد برقرار سازد. برای اینکه این سیستم ها بتوانند به این نیاز پاسخ دهند، از فناوری MIMO استفاده می کنند. عملکرد سیستم های مخابراتی سیار، بسیار به کانال رادیویی آن وابسته است، درنتیجه پیش بینی مشخصات انتشار بین دو آنتن اهمیت زیادی در طراحی شبکه های مخابراتی دارد. در این مقاله، با استفاده از روش معین تئوری یکنواخت پراش UTD ابتدا کانال رادیویی بین فرستنده و گیرنده را به طور دقیق پیش بینی و ماتریس کانال MIMO با استفاده از آن استخراج می شود. روش معین UTD این امکان را می دهد که بدون نیاز به اندازه گیری های وقت گیر و پرهزینه، عملکرد سیستم های مختلف MIMO را در محیط شهری بررسی شود. همچنین در این مقاله با استفاده از ماتریس کانال انتشار، ظرفیت کانال انتشار محاسبه شده و با مقایسه با نتایج اندازه گیری، صحت کار تئوری تایید می شود.
    کلیدواژگان: انتشار امواج، تئوری یکنواخت پراش، سیستم های چندورودی و چندخروجی، ظرفیت کانال، محیط شهری
  • رضا ترینیا، مرتضی کازرونی *، محسن فلاح صفحات 1381-1393
    گام نهایی طراحی یک رادار عملیاتی مطلوب این است که آن را در یک سامانه شبیه سازی حلقه بسته تحلیل و ارزیابی کرد. این تحلیل و ارزیابی از جنبه خطا بسیار بااهمیت تلقی می شود. مهم ترین خطاهایی که در یک سامانه راداری مونوپالس مطرح می گردد خطای زاویه یابی هدف در راستای سمت و ارتفاع برای اهداف زمینی است. در این مقاله، در یک شبیه ساز حلقه بسته، استخراج، تحلیل و ارزیابی این خطاها حاصل شده است. با پیاده سازی این سامانه راداری به صورت نرم افزاری و استخراج زوایای هدف از طریق این سامانه و با درنظرگرفتن مختصات اولیه دقیق هدف، این خطاها به دست آمده است. در این راستا، سه نوع آنتن برای این منظور درنظرگرفته شده و اثر ریدوم نیز در شبیه سازی حلقه بسته راداری و استخراج خطاها لحاظ شده است. پارامترهای آنتن شامل بهره، لوچی پرتو و الگوی تشعشعی و پارامترهای ریدوم نیز تلف عبوری و خطای محوری ریدوم هستند. با مقایسه نتایج شبیه سازی ها این جمع بندی حاصل می شود که لوچی پرتو آنتن در واحد محاسبات مونوپالس قابل جبران است ولی خطای انحراف دید ریدوم موجب ایجاد خطای غیرقابل جبران در اندازه گیری موقعیت خواهد شد.
    کلیدواژگان: رادار مونوپالس، لوچی پرتو، آنتن، ریدوم، شبیه ساز راداری، خطای زاویه یابی
  • رضا تقی زاده، محمدعلی جبرئیل جمالی * صفحات 1395-1406
    از آنجایی که تامین کیفیت سرویس برای سیستم های بحرانی و بلادرنگ امری ضروری است، لذا در طراحی تراشه های این سیستم ها، آزمایش برخط و تحمل خرابی ضرورت دارد. الگوریتم غالب مسیریابی در شبکه بر تراشه برای سیستم های بحرانی و بلادرنگ، الگوریتم مسیریابی قطعی است. زیرساخت ارتباطی شبکه بر تراشه به دلیل اثرات نقص های هم شنوایی، یکی از محیط های مستعد خرابی است. لذا باید مکانیسم های آزمایش موثری برای کشف خرابی ها به صورت برخط و تحمل هم زمان خرابی طراحی شود تا زمان تحمل خرابی به حداقل برسد. در این مقاله، روشی برای آزمایش برخط اتصالات بین مسیریاب های غیروفقی با الگوریتم های مسیریابی قطعی ارائه شده است؛ به طوری که با تعبیه یک مولد الگوی آزمایش و چهار مقایسه گر در هر مسیریاب و ایجاد افزونگی اتصالات بین مسیریاب ها، نیاز به توقف عملیات معمول سیستم به هنگام آزمایش از بین می رود. در معماری پیشنهادی، آزمایش اتصالات با فرکانس تراشه انجام گرفته و هم زمان با کشف خرابی در اتصالات، امکان تحمل خرابی نیز فراهم شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که مسیریاب پیشنهادی، کاهش چشم گیری در زمان اجرای آزمایش با حداقل سربار مساحت و توان مصرفی را ارائه می دهد.
    کلیدواژگان: شبکه بر تراشه، آزمایش برخط، تحمل خرابی، هم شنوایی
  • شهرام جمالی *، رضا فتوحی سلاله، مرتضی آنالویی صفحات 1407-1419
    شبکه های موردی سیار، شبکه های بدون ساختاری هستند که در آن گره ها به شکل بی سیم باهم ارتباط برقرار می کنند؛ اما این شبکه ها با نگرانی های امنیتی جدی که ریشه در بی سیم بودن کانال دارد، مواجه اند. یکی از این نگرانی ها حمله کرم چاله هست. حمله کرم چاله به عنوان یک حمله ماهرانه تلقی می شود که در آن دو مهاجم فعال با ایجاد یک تونل خصوصی مجازی، جریان عادی حرکت پیام ها را اتصال کوتاه می کنند و با این روش دو گره غیر مجاور را به عنوان گره های همسایه معرفی می کنند. به این ترتیب مسیر عبوری از این گره ها به عنوان کوتاه ترین مسیر ممکن بین مبدا و مقصد تلقی می شود. نتیجه این است که کل بسته ها به این مسیر هدایت می شوند و لذا ممکن است توسط این گره های مهاجم حذف شوند. در این مقاله، جهت طراحی مکانیسم دفاعی در برابر حملات کرم چاله، از سیستم ایمنی بدن انسان الهام گرفته شده است. در نگاشت انجام شده مسیرهای ناامن معادل آنتی ژن در نظر گرفته می شود که توسط الگوهای آموزش یافته مبتنی بر آنتی بادی کشف و از چرخه مسیریابی خارج می شوند. نتایج حاصل از شبیه سازی در محیط شبیه ساز NS-2 نشان می دهد که کارایی الگوریتم دفاعی پیشنهادی که (WAAIS (Defense Against Wormhole Attack using Artificial Immune System نام گذاری شده است، از نقطه نظر نسبت تحویل بسته، نرخ بسته های حذف شده توسط مهاجمین و میانگین تاخیر انتها به انتها، در مقایسه با روش های WormPlanar و AODV از کارایی بالاتری برخوردار است.
    کلیدواژگان: WAAIS، سیستم ایمنی مصنوعی، حمله کرم چاله، شبکه های موردی سیار
  • سجاد راستی، سامیه مطلوب *، علی رستمی صفحات 1421-1430
    توانائی تشخیص و شناسایی لحظه ای و سریع انواع مختلف آلاینده های گازی شکل و ریزگردی هوا در شرایط محیطی خاص، قابلیت بارز و منحصر به فردی است که در عرصه های مختلف، مطالعات دانشگاهی و مسائل زیست محیطی و حوزه صنعتی، بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. تاکنون، شناسایی گونه های گازی شکل و ریزگردها، عموما مبتنی بر روش طیف سنجی مادون قرمز بوده است. ولی با توجه به این که در محدوده فرکانسی تراهرتز، طیف جذبی انواع مختلف مواد به صورت ساده و یکتا می باشد، از این رو، طیف سنجی تراهرتز در حوزه زمان، نویدبخش روشی کارآمد در تشخیص گازها و ریزگردها است. در همین راستا، در این مقاله به منظور تشخیص آنی و سریع ریزگردها، روش طیف سنجی تراهرتز در حوزه زمان مورد بررسی قرار گرفته و روشی جهت مدل سازی شناسایی ریزگردهای HMX و RDX، مبتنی بر طیف سنجی تراهرتز، بیان شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی مدل ارائه شده، نشان می دهد که طیف سنجی تراهرتز در حوزه زمان دارای حساسیت بسیار بالائی در تشخیص ریزگردها و آلاینده های هوائی به صورت لحظه ای می باشد و بنابراین می توان غلظت های بسیار پائین از ریزگردها را در زمانی کم تر از یک ثانیه شناسایی نمود. نهایتا، بر مبنای این روش و در دست داشتن طیف جذبی آلاینده های محیطی مختلف در یک پایگاه داده ای و مقایسه طیف جذبی به دست آمده، می توان نوع آلاینده را مشخص نمود.
    کلیدواژگان: طیف سنجی تراهرتز در حوزه زمان، ریزگرد آلاینده هوا، اثر انگشتی، HMX، RDX
  • بابک رستمی فرد اهری، حامد باغبان *، هادی ولادی صفحات 1431-1438
    در این مقاله با استفاده از تحلیل معادلات نرخ تفاضلی تاخیری، رژیم های پویا و پویایی رفتاری لیزر نیمه هادی مبتنی بر نقاط کوانتومی با استفاده از معیار عملکرد جاذب اشباع پذیر کوتاه و بلند برای قفل شدگی حالت غیرفعال مورد بررسی قرار گرفته است. سپس این معیارها برای اولین بار برای حالت قفل ترکیبی مورد بررسی قرار گرفته است و نشان داده شده که در قفل حالت ترکیبی با جاذب اشباع پذیر کوتاه در مقایسه با قفل حالت غیرفعال، رژیم های کاری ناخواسته کلیدزنی Q، یا همان Qs، کلیدزنی حالت قفل شده، (QS-ML)، حذف شده، جریان آستانه در تمام رژیم های کاری کاهش و نرخ تمایز پالس های تولیدی افزایش می یابد. همچنین با تحلیل سازوکار تولید پالس و فرکانس های پالس هارمونیکی، راهکارهای مناسب جهت تولید فرکانس های پالس هارمونیکی بالاتر به ویژه هارمونیک سوم و نیز افزایش بازه رژیم های عملکردی مطلوب مورد بحث قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: لیزر نقطه کوانتومی، کلیدزنی Q، قفل حالت ترکیبی، قفل حالت غیرفعال
  • احسان رنجبر، محمد کریم الدینی*، مهدی اسدی صفحات 1439-1451
    در این مقاله دو هدف مهم دنبال می گردد. در ابتدا، یک مدل فضای حالت جدید با در نظر گرفتن عدم قطعیت در معادلات حالت برای DFIG ارائه می گردد. سپس، یک روش کنترل مستقیم توان اکتیو و راکتیو در نیروگاه های بادی مجهز به DFIG به کار گرفته می شود. استراتژی کنترل مستقیم توان، یک روش کنترلی مد لغزشی غیرخطی را برای محاسبه مستقیم ولتاژ کنترلی موردنیاز روتور جهت از بین بردن خطاهای لحظه ای توان های اکتیو و راکتیو به کار می گیرد. بنابراین هیچ حلقه کنترل جریان اضافی مورد نیاز نیست، که این امر باعث تسهیل طراحی و افزایش عملکرد گذرای سیستم می شود. فرکانس کلیدزنی ثابت مبدل با استفاده از روش مدولاسیون بردار فضایی به دست می آید، که طراحی مبدل قدرت و فیلترهارمونیک AC را ساده می نماید. قانون کنترل در سیستم کنترل مد لغزشی به نحوی تعیین می شود که علاوه بر ردیابی توان های اکتیو و راکتیو، سیستم کنترل نسبت به عدم قطعیت در مدل DFIG مقاوم می گردد. در نهایت، نتایج شبیه سازی برای یک سیستم DFIG متصل به شبکه با توان نامی 2 مگاوات ارائه می شود، که نتایج شبیه سازی اثرپذیری روش کنترلی پیشنهادی را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: ژنراتور القایی دو سو تغذیه، کنترل مد لغزشی، کنترل مستقیم توان، نیروگاه بادی
  • سهیل رنجبر، محمدرضا آقامحمدی*، فرهاد حق جو صفحات 1453-1464
    در این مقاله، با تعمیم مدل SMIB برای نوسانات بین ناحیه ای و گروه های ژنراتوری نوسان کننده هم نوا، ماهیت نوسانات بین ناحیه ای و مکانیسم میراسازی آن ها بررسی گردیده و نشان داده شد که پایدارسازهای محلی بر اساس سیگنال های محلی ژنراتورها به طور ذاتی قادر به میراسازی نوسانات بین ناحیه ای نمی باشند. همچنین اثبات گردید که شرط اساسی برای میراسازی نوسانات بین ناحیه ای توسط پایدارسازها استفاده از سیگنال های سراسری هست. برای هر ناحیه نوسان کننده، سیگنال سرعت مرکز اینرسی ناحیه به عنوان سیگنال سراسری ناحیه ای و تفاوت آن ها در بین نواحی به عنوان سیگنال سراسری بین ناحیه ای تعریف گردیده است. همچنین نشان داده شد که مناسب ترین سیگنال برای میراسازی نوسانات بین ناحیه ای، سیگنال های سراسری از جنس ناحیه ای و یا بین ناحیه ای هست که میزان این سیگنال ها می باید به طور مناسب و بهینه انتخاب گردند به طوری که انتخاب ناکافی و یا نامناسب این سیگنال ها می تواند باعث تضعیف میرایی نوسانات بین ناحیه ای شود. البته ترکیب سیگنال های سراسری برای میراسازی نوسانات دارای الگوی ثابتی نبوده و بسته به نواحی نوسان کننده می تواند متفاوت باشد. ایده پیشنهادی برای انتخاب سیگنال های سراسری بر روی شبکه 39 با سه IEEE پیاده سازی گردیده و نتایج به روشنی ناتوانی سیگنال های محلی را حتی با تنظیمات بهینه برای میراسازی نوسانات بین ناحیه ای و در عوض توانایی سیگنال های سراسری ناحیه ای و بین ناحیه ای را نشان داده است.
    کلیدواژگان: میراسازی نوسانات بین ناحیه ای، پایدارساز، مرکز اینرسی نواحی، سیگنال سراسری ناحیه ای، سیگنال سراسری بین ناحیه ای
  • مریم زبرجدی، مهدی تیموری * صفحات 1465-1477
    شناسایی کور سیگنال در یک گیرنده هوشمند، از جمله ملزومات در سامانه های مخابراتی نوین محسوب می شود. به دلیل کاربرد گسترده ارتباطات مبتنی بر سیگنال های برست، آشکارسازی برست ها به مفهوم یافتن زمان ابتدا و انتهای آن ها از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مقاله، روشی جدید برای آشکارسازی کور برست ارائه می گردد. در این روش نقاط ابتدا و انتهای برست با توجه به تغییرات نسبت انرژی به دست می آیند. علاوه بر معیار تشابه دایس، معیارهای خطای برست و خطای زمان محافظ (یا همان زمان سکوت) نیز برای بررسی عملکرد آشکارگرها پیشنهاد گردیده است. مقایسه نتایج شبیه سازی با روش های موجود نشان می دهد که آشکارگر پیشنهادی دارای عملکرد بسیار خوبی است. به عنوان مثال، برای طول های برست کوتاه، آشکارگر نسبت انرژی در سیگنال به نویز 2 دسی بل به ضریب دایس 0.999 می رسد که در مقایسه با آشکارگر خودهمبستگی (با ضریب دایس حدود 0.96) بسیار بهتر است.
    کلیدواژگان: گیرنده هوشمند، شناسایی کور، آشکارسازی برست
  • بهزاد زمانی دهکردی *، زهره نکویی شهرکی صفحات 1479-1487
    ترکیب طبقه بندها، یک روش موثر در یادگیری ماشینی است که در آن با ترکیب نتایج چند طبقه بند سعی می گردد تقریب بهتری از یک طبقه بند بهینه فراهم شود. برای آنکه ترکیب نتایج طبقه بندها مفید واقع شود باید طبقه بندهای پایه ضمن برخورداری از کارایی قابل قبول، دارای خطاهای متفاوتی باشند. همچنین بایستی قاعده مناسبی برای ترکیب خروجی طبقه بندهای پایه به کار گرفته شود. روش های متعدد ترکیب طبقه بندها ارائه شده است که می توان به روش های کیسه کردن، رای گیری و روش تقویتی اشاره نمود. در این مقاله یک روش برای ترکیب نتایج طبقه بندها پیشنهاد شده است که در مرحله ترکیب طبقه بندهای پایه از جمع وزن دار خروجی طبقه بندها استفاده شده است. وزن ها با استفاده از الگوریتم ژنتیک چندهدفه با بهینه سازی هم زمان چهار معیارهای خطای طبقه بندی، پراکندگی، گوناگونی و تراکم تخمین زده می شوند. نتایج آزمایش ها روی مجموعه دادگان UCI نشان داد که روش پیشنهادی باعث افزایش دقت سیستم طبقه بندی ترکیبی نسبت به دیگر روش های متداول ترکیب می شود.
    کلیدواژگان: ترکیب طبقه بندها، الگوریتم ژنتیک چندهدفه، خطای طبقه بندی، پراکندگی، گوناگونی، تراکم
  • سید محمدرضا شریعتی، ایرج احمدی *، تقی بارفروشی صفحات 1489-1497
    با به وجود آمدن صنایع بسیار حساس و افزایش میزان سرمایه گذاری ها در این صنایع، ارزش اقتصادی برق روزبه روز بیش تر شده و درنتیجه زیان های واردآمده بر مصرف کنندگان ناشی از قطعی های موقت یا دائم انرژی الکتریکی افزایش چشم گیری یافته است. یکی از دلایل قطعی انرژی الکتریکی وقوع خطا در ترانسفورماتورهای قدرت است. استفاده از ترانسفورماتورهای یدکی، یکی از پرکاربردترین روش ها در بهبود قابلیت اطمینان انرژی تحویلی به مشترکان است. در این مقاله مدل مارکوف جدیدی برای مطالعه تاثیر حضور یک ترانسفورماتور یدکی بر قابلیت اطمینان شبکه ای مرکب از تعدادی پست هر یک شامل دو ترانسفورماتور با ظرفیت های دلخواه ارائه شده است. در مدل ارائه شده، نشان داده شده است که ظرفیت بهینه ترانسفورماتور یدکی تابعی از درصد بارگذاری پست های منطقه و اختلاف ظرفیت بزرگ ترین و کوچک ترین ترانسفورماتور نصب شده در مجموعه پست ها است. جهت مطالعه قابلیت اطمینان شبکه از شاخص مقدار انتظاری انرژی تامین نشده استفاده شده است. مدل ارائه شده به یک شبکه در استان مازندران با 84 پست فوق توزیع اعمال و اثر وجود ترانسفورماتور یدکی با ظرفیت های مختلف بر قابلیت اطمینان شبکه و کل هزینه تحمیل شده به شرکت برق مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین با انجام تحلیل حساسیت، تاثیر تغییرات مقدار ارزش اقتصادی برق بر خسارت شرکت های برق، ناشی از خروج ترانسفورماتور مورد مطالعه قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: پست فوق توزیع، ترانسفورماتور یدکی، مدل مارکوف، مقدار انتظاری انرژی تامین نشده
  • محمدرضا شعرباف *، بهمن زمانی صفحات 1499-1511
    مدل، نمایشی انتزاعی از سیستم نرم افزاری است که راهکاری مناسب برای مقابله با پیچیدگی های نرم افزار می باشد. توسعه مدل رانده نیز، با بهره گیری از این واقعیت، روشی نوین در توسعه نرم افزار است که از مدل به عنوان دست ساخته اصلی برای ایجاد سیستمی نرم افزاری استفاده می کند. همین امر موجب شده با افزایش همکاری تیمی، نسخه های مختلفی از مدل در طول فرایند توسعه، به ویژه در مرحله طراحی، ایجاد شود. برای مدیریت این نسخه ها، شناسایی تفاوت ها و تطبیق آن ها به صورت مدلی یکپارچه، ضروری است. درنتیجه، نیاز به ابزار و روش هایی برای پشتیبانی از عملیات ادغام نسخه های مدل و کاهش مداخله کاربر در آن، موردنیاز است. در این مقاله، الگوریتم و ابزاری برای ادغام سه طرفه مدل های یوام ال ارائه می شود که پیش از آغاز ادغام، فرضیات ذهنی هر طراح را دریافت کرده و درنهایت یک مدل ادغامی سازگار ایجاد می کند. با توجه به ارزیابی های انجام شده، عدم وابستگی به کاربر و محیط مدل سازی به همراه زمان اجرای کم تر نسبت به روش های موجود از مزایای روش پیشنهادی می باشد.
    کلیدواژگان: توسعه مدل رانده، کنترل نسخه، ادغام سه طرفه، مدل های یوام ال
  • هادی شکری، محمدحسین کهایی * صفحات 1513-1521
    در این مقاله با توجه به همبستگی باندهای طیفی یک تصویر ابرطیفی، ابتدا این باندها را بر اساس ضرایب همبستگی دسته بندی می کنیم. سپس با استفاده از همبستگی مکانی بین پیکسل های یک تصویر ابرطیفی و به کارگیری دسته بندی مذکور، یک روش حسگری فشرده طیفی-مکانی را با دسته بندی طیفی برای تصاویر ابرطیفی پیشنهاد می نماییم. برای بازسازی این تصاویر، روش تنظیم کننده تغییرات کلی طیفی-مکانی پیشنهاد می شود که در آن علاوه بر گرادیان های گسسته عمودی و افقی، گرادیان گسسته فرکانسی را نیز به کار می گیریم. با دسته بندی باندهای طیفی، می توان محاسبات بازسازی باندهای طیفی دسته ها را به صورت موازی انجام داد که منجر به افزایش سرعت بازسازی می شود. همچنین در صورت حسگری فشرده طیفی- مکانی بدون دسته بندی و انجام بازسازی، روش پیشنهادی در مقایسه با روش های نرم یک و تنظیم کننده تغییرات کلی مکانی باعث بهبود کیفیت بازسازی تصاویر از لحاظ PSNR می شود. با استفاده از شبیه سازی های کامپیوتری روی تصاویر ابرطیفی واقعی، نتایج فوق تایید می شود.
    کلیدواژگان: حسگری فشرده طیفی، مکانی، تصاویر ابرطیفی، دسته بندی، تنظیم کننده تغییرات کلی
  • محمدحسین شمس، مجید شهابی * صفحات 1523-1535
    بهره برداری از شبکه توزیع انرژی یکی از مهم ترین مسائل این سیستم در آینده ای نه چندان دور خواهد بود، چراکه بیش ترین تغییرات را در این حوزه مشاهده خواهد شد. حضور هاب های انرژی، شبکه گاز طبیعی و منابع تولید پراکنده در سطح ولتاژهای متوسط و پایین شبکه توزیع اولین چالش بهره بردار شبکه توزیع انرژی خواهد بود. در این مقاله مدل برنامه ریزی بهره برداری از حامل های انرژی و رزرو با در نظر گرفتن قیود امنیت شبکه برق و گاز طبیعی در شبکه هاب های به هم پیوسته و مشارکت بارهای پاسخ گو پیشنهاد شده است. تابع هدف این مدل کمینه سازی هزینه بهره برداری از منابع جهت تامین بار الکتریکی و حرارتی است که به ریزشبکه پیشنهادی اعمال شده است. بهره بردار ریزشبکه وظیفه تغذیه بارهای الکتریکی و حرارتی را با در نظر گرفتن قیود امنیتی شبکه برق و گاز طبیعی را دارد. نتایج، زمان بندی بهره برداری از منابع موجود در ریزشبکه را به دست می دهد. همچنین نتایج حاکی از کاهش هزینه های بهره برداری توسط مشارکت بارهای پاسخ گوی الکتریکی و حرارتی و ذخیره ساز حرارتی است. نتایج حاصل از مدل پیشنهادی نشان از اثر متقابل قیمت برق و مصرف گاز طبیعی دارد که ضرورت بررسی و بهینه سازی هم زمان شبکه حامل های انرژی را مشخص می نماید.
    کلیدواژگان: ریزشبکه، پاسخ گویی بار، بهره برداری، هاب انرژی
  • مریم شهریاری کاهکشی * صفحات 1537-1549
    یکی از متداول ترین محدودیت های حاکم بر ورودی سیستم، اشباع عملگر است. در این مقاله، یک روش کنترل سطح دینامیکی برای دسته ای از سیستم های غیرخطی نامعین در حضور اشباع عملگر و اغتشاش خارجی نامعین ارائه می شود. در روش پیشنهادی، شبکه موجک تطبیقی چند ورودی- چند خروجی به عنوان یک تقریب زن غیرخطی در پارامتر، بدون نیاز به هیچ نوع دانش اولیه ای، برای تقریب دینامیک نامعین سیستم طراحی می گردد. پارامترهای شیفت و بسط موجک ها و وزن های شبکه به صورت بهنگام بر اساس قوانین تطبیقی به روزرسانی می شوند. محدودیت غیر هموار و غیرخطی اشباع حاکم بر عملگر، توسط یک تابع همواری از سیگنال ورودی تقریب زده می شود. هم چنین، یک رویتگر اغتشاش غیرخطی جهت تخمین اغتشاش خارجی نامعین طراحی می گردد. سپس، کنترل سطح دینامیکی مبتنی بر رویتگر اغتشاش غیرخطی پیشنهاد می شود. روش پیشنهادی تضمین می نماید که تمامی سیگنال های سیستم حلقه بسته نهایتا به صورت یکنواخت کران دار هستند و خطای ردیابی را می توان با انتخاب مناسب پارامترهای طراحی کوچک نمود. در روش پیشنهادی به دلیل استفاده از شبکه موجک و روش کنترل سطح دینامیکی، معضل «نفرین ابعاد» و «انفجار جملات» به طور همزمان برطرف می شوند. نتایج شبیه سازی عملکرد و کارایی مناسب کنترل کننده پیشنهادی را تایید می نمایند.
    کلیدواژگان: کنترل سطح دینامیکی، شبکه موجک تطبیقی، اشباع عملگر، رویتگر اغتشاش غیرخطی
  • شهریار شیروانی مقدم *، راشین جلیلی دانالو صفحات 1551-1561
    هدف اساسی این مقاله تخمین توام سه پارامتر توان، فرکانس و موقعیت مکانی کاربران اولیه بر اساس سنجش فشرده مشارکتی در مخابرات رادیوشناختی است. ابتدا، ضمن بیان اصول سنجش فشرده و مدل سیستم، سه روش بازسازی سنجش فشرده زیر معیار نایکوئیست (پیگرد تطبیق متعامد، پیگرد تطبیقی با نمونه برداری فشرده و آستانه سخت تکراری) شرح داده می شوند. سپس با انجام تصمیم گیری نهائی به دو صورت بازسازی یکپارچه و مجزا، دیده می شود که از میان این سه روش بازسازی، الگوریتم بازسازی پیگرد تطبیق متعامد دقت تخمین بالاتری را در محیط های نویزی ارائه می دهد. علاوه بر این، روش جدیدی مبتنی بر راهکار تصمیم گیری اکثریت در بازسازی مجزا پیشنهاد می شود که کارایی بالاتری را در تخمین سه پارامتر مد نظر نسبت به روش های یکپارچه و مجزای مبتنی بر میانگین گیری، در کانال های با نویز و اثر سایه افکنی، دارد و دارای پیچیدگی محاسباتی به مراتب کم تری نسبت به روش یکپارچه و در حد روش تصمیم گیری مجزا با میانگین گیری است.
    کلیدواژگان: مخابرات رادیوشناختی، سنجش طیف، مکان یابی رادیوئی، سنجش فشرده مشارکتی، بازسازی، پیگرد تطبیقی، آستانه سخت
  • علی اکبر عبدوس * صفحات 1563-1574
    تجدید ساختار در سیستم های قدرت سبب شده است که پیش بینی قیمت انرژی الکتریکی یکی از چالش های مهم در پیش روی شرکت کنندگان بازار برق باشد. پیش بینی دقیق قیمت انرژی الکتریکی می تواند به تولیدکنندگان و مصرف کنندگان کمک نماید تا تصمیم گیری بهتری به منظور افزایش سود خود داشته باشند. در این مقاله با استفاده از اطلاعات مربوط به قیمت و میزان مصرف انرژی در روزهای گذشته، قیمت انرژی الکتریکی برای 24 ساعت آینده پیش بینی می شود. الگوریتم هوشمند پیشنهادی از طریق سه مرحله مهم تحقق می یابد: 1- مرحله پیش پردازش، 2- مرحله انتخاب ویژگی و 3- مرحله پیش بینی. در ابتدا، سیگنال های قیمت مربوط به روزهای گذشته با استفاده از تبدیل موجک تجربی به مودهای مختلفی تجزیه می گردد. سپس در مرحله دوم، روش انتخاب ویژگی مبتنی بر اطلاعات متقابل به منظور بهبود عملکرد ماشین یادگیری بر روی داده های ورودی اعمال می گردد. در مرحله سوم، به منظور پیش بینی قیمت انرژی در ساعات روز پیشرو، رگرسیون بردار پشتیبان با استفاده از ویژگی های برتر انتخاب شده، آموزش داده می شود. عملکرد الگوریتم ارائه شده با استفاده از داده های واقعی مربوط به دو بازار برق (Pennsylvania New-Jersey Maryland (PJM و (Operador del Mercado Ibérico de Energía-Polo Español (OMEL مورد ارزیابی قرار می گیرد.
    کلیدواژگان: پیش بینی قیمت، تبدیل موجک تجربی، رگرسیون بردار پشتیبان، انتخاب ویژگی، اطلاعات متقابل
  • محمدرضا علیزاده پهلوانی*، حمید ابراهیمی، حامد حیدری دوست آباد صفحات 1575-1586
    در این مقاله طراحی سیستم کنترل پیش بین بر اساس مدل فضا حالت جهت تولید پالس های کلیدزنی مناسب برای اینورتر سه فاز UPS مورد نظر است. دینامیک بسیار سریع و توانایی ارزیابی توابع هزینه مختلف از مزیت های کنترلر پیش بین طراحی شده می باشد. روابط موجود در سیستم کنترل حاکی از نیاز آن به مقدار جریان بار بوده که با توجه به نامشخص بودن بار، کاهش هزینه و بهبود قابلیت اطمینان، طراحی مشاهده گر جایگزین سنسور جریان شده است. مشاهده گرهای متداولی همچون لوئنبرگر به لحاظ طراحی، پایداری و پیچیدگی با دشواری هایی همراه هستند. لذا در این مقاله مشاهده گر نوینی مبتنی بر تئوری سری فوریه و تئوری توان لحظه ای طراحی شده که علاوه بر عملکرد مطلوب و برآورده سازی الزامات استاندارد، از جهت روابط حاکم بر آن شامل دینامیک و ثابت زمانی نبوده که پایداری و همگرایی آن را اثبات می کند. همچنین مشاهده گر پیشنهادی پارامتر خاص تنظیمی نداشته و فقط با اندازه گیری مقادیر ولتاژ خروجی و جریان فیلتر، توانایی مشاهده جریان بار را با دقت بسیار مناسبی دارد. مشاهده گر پیشنهادی این مقاله، توسط شبیه سازی UPS سه فاز 220 ولت مورد آزمون قرار گرفته و نتایج حاصل با مشاهده گر متداول لوئنبرگر مورد مقایسه قرار خواهد گرفت.
    کلیدواژگان: سیستم کنترل پیش بین، منبع تغذیه بدون وقفه، مشاهده گر جریان بار، اینورتر سه فاز، فیلتر LC
  • توحید فرهودی*، سجاد نجفی روادانق صفحات 1587-1598
    در این مقاله، تجدید آرایش بهینه مجموعه ای از ریزشبکه های به هم پیوسته جهت تامین بهینه توان شبکه برای یک دوره یک روزه ارائه شده است. در ساعات مختلف بهره برداری، بر اساس توابع هدف ارائه شده الگوی مشارکت ریزشبکه ها در شبکه توزیع مشخص می گردد. در هر ساعت و برای هر حالت در یک ساعت برای تمامی ریزشبکه های متصل به شبکه اصلی و نیز جزیره ای شده از پخش بار بهینه جهت تعیین توان های تولید منابع داخل ریزشبکه ها و نیز توان های عبوری از خطوط بین ریزشبکه ای با در نظرگیری قیود فنی و زیست محیطی استفاده شده است. در حالتی که برای یک ساعت مشخص ریزشبکه ای به صورت منفصل از شبکه و خود تامین کار می کند، مسئولیت تامین بار بر عهده خود ریزشبکه خواهد بود. نتایج مطالعه جدولی از حالت های مشارکت و عدم مشارکت ریزشبکه ها در تامین کل بار شبکه توزیع در طول 24 ساعت و نیز توان های تولیدی منابع انرژی در داخل هر ریزشبکه با در نظرگیری قیود فنی و اقتصادی شبکه است. ازآنجاکه در این مقاله یک تابع هدف چندمنظوره برای تغییر آرایش بهینه ریزشبکه ها پیشنهاد شده است لذا، کارایی نتایج حاصل در حضور چندین تابع هدف با روش تحلیل پوششی داده ها (DEA) و با توجه به نتایج روش تحلیل پوششی داده ها کاراترین سناریو برای هر ساعت بهره برداری از بین سناریوهای مختلف ارائه شده است.
    کلیدواژگان: ریزشبکه، تغییر آرایش ریزشبکه ها، پخش بار بهینه، برنامه ریزی، تحلیل پوششی داده ها، کلیدزنی
  • فرید قنبری، محسن رحمانی * صفحات 1599-1611
    پی بردن به محتوای تصاویر متحرک و ژانر آن ها، همواره امری پیچیده و مسئله ای باز برای پژوهشگران بوده است. فعالیت های متعددی توسط پژوهشگران برای پی بردن به محتوای فیلم ها انجام پذیرفته است. اکثر فعالیت های صورت گرفته در این زمینه با استفاده از پردازش صوت یا تصویر فیلم ها بوده است. اخیرا گروهی از پژوهشگران ایده استفاده از متون زیرنویس فیلم ها را برای پی بردن به محتوای فیلم ها مطرح نموده و پردازش متن را سریع تر و ساده تر از پردازش صوت و تصویر قلمداد نموده اند. در این مقاله یک روش مبتنی بر گرایش معنایی برای طبقه بندی ژانر در داده چندبرچسبی زیرنویس فیلم ها ارائه شده است. برای این کار ابتدا یک روش استخراج ویژگی برای استخراج ویژگی های یکتا از هر ژانر ارائه شده است. سپس روشی ارائه شده که در آن با محاسبه گرایش معنایی یک زیرنویس به هر ژانر، به پیش بینی چندبرچسبی ژانرهای زیرنویس پرداخته می شود. درنهایت نیز به کمک روش های استخراج قوانین باهم آیی، ارتباط بین ژانرها در داده خام کشف شده و به کمک این قوانین به اصلاح ژانرهای پیش بینی شده پرداخته می شود. نتایج به دست آمده، بهبود قابل توجه دقت روش پیشنهادی را نسبت به روش های پیشین به نمایش می گذارد.
    کلیدواژگان: طبقه بندی ژانر فیلم، متن کاوی، پردازش زبان طبیعی، گرایش معنایی، طبقه بندی چندبرچسبی، استخراج قوانین باهم آیی
  • افشین کاظمی، نویدرضا ابجدی * صفحات 1613-1625
    در این مقاله یک کنترل تطبیقی فازی برای سیستم های غیرخطی SISO در حضور نامعینی پارامتری، ارائه می شود. سیستم غیرخطی با استفاده از مدل فازی تاکاگی سوگنو (T-S) مدل سازی می شود. سپس یک کنترل کننده فازی تطبیقی مبتنی بر مدل مرجع (MRAS) برای ردیابی سیگنال مرجع طراحی می شود. پارامترهای کنترل کننده به صورت برخط، در هر لحظه قابل محاسبه است. برای هر سیگنال مرجع ورودی محدود، حالت های سیستم به طور مجانبی حالت های مدل مرجع را ردیابی می کنند. در این مقاله ابتدا لمی موسوم به لم تخمین پارامتر تعمیم یافته، مطرح و اثبات می شود. سپس برای انتخاب قوانین کنترل، تطبیق و اثبات پایداری کلی سیستم از این لم استفاده می شود. اثبات پایداری الگوریتم تطبیقی با وجود نامعینی پارامتری سیستم، ارائه شده است. علاوه براین، برای دو دسته از سیستم های خطی پرکاربرد، به کمک لم تخمین پارامتر تعمیم یافته، کنترل تطبیقی طراحی شده است. کنترل کننده پیشنهادی برای سیستم غیرخطی پاندول معکوس طراحی شده و شبیه سازی با نرم افزار متلب برای بررسی عملکرد کنترل کننده ارائه می شود.
    کلیدواژگان: لم تخمین پارامتر، مدل سازی فازی تاکاگی سوگنو (TS)، کنترل تطبیقی مدل مرجع (MRAS)، سیستم های غیرخطی SISO، نامعینی پارامتری
  • رباب کاظمی * صفحات 1627-1635
    در این مقاله یک آنتن شکافی چندلایه جدید با الگوی تشعشعی یک طرفه که با خط مایکرواستریپ تغذیه می شود و از یک بازوی دوشاخه برای تنظیم فرکانسی بهره می برد، ارائه شده است. آنتن شکافی پهن در یک ساختار چندلایه شامل سطح امپدانس بالا (HIS) ، لایه های دی الکتریک ضخیم، لایه فریت و صفحه زمین فلزی قرار گرفته است. لایه امپدانس بالای راکتیو برای دست یابی به عملکرد فراپهن باند (UWB) اضافه شده و لایه فریت از تشعشع امواج به پشت آنتن و ایجاد گلبرگ های عقبی جلوگیری می کند. مطالعات پارامتری برای نشان دادن اثر ابعاد مختلف ساختار روی عملکرد آنتن انجام شده است. آنتن دارای ابعاد نسبتا کوچک در راستای x و y یعنی (10cm×10cm) و پهنای باند امپدانسی بسیار خوبی است که توسط نوع ساختار و لایه های فریت و HIS به دست آمده است. نتایج اندازه گیری نمونه آنتن ساخته شده مطابقت خوبی با نتایج شبیه سازی دارد و بهره مثبت حداقل dB 1 در جهت عرضی در پهنای باند فرکانسی وسیع 1 : 4 (GHz 1 – GHz 4) با VSWR < 2 را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: آنتن شکافی پهن، سطح امپدانس بالا (HIS)، آنتن فراپهن باند، آنتن چندلایه
  • سید حسین کشمیری فر، حمیدرضا بخشی * صفحات 1637-1647
    در این مقاله به مسئله بهبود مصرف انرژی و افزایش طول عمر شبکه حس گر بی سیم (WSN) با در نظر گرفتن پوشش پرداخته شده است. مسئله پوشش به عنوان «پوشش اهداف» در نظر گرفته شده است که در آن منظور از اهداف، نقاط خاصی از ناحیه کار است که در تمام مدت حیات شبکه باید تحت نظارت باشند. از آن جایی که تعداد گره ها بسیار بیشتر از تعداد اهداف است، حس گرها با استفاده از الگوریتم بهینه سازی در گروه هایی موسوم به مجموعه های پوشش دسته بندی شده اند؛ به طوری که هر مجموعه پوشش، به تنهایی تمامی اهداف را تحت پوشش قرار می دهد. عملیات شبکه به دوره هایی با مدت زمانی یکسان تقسیم گشته است. در هر دوره، یک مجموعه پوشش انتخاب شده و نظارت اهداف را بر عهده می گیرد و گره های موجود در سایر مجموعه ها غیرفعال هستند. خوشه بندی و مسیریابی برای مجموعه انتخابی، توسط یک مدل MILP تعیین شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که روش پیشنهادی علاوه بر پوشش تمامی اهداف، طول عمر شبکه را بهبود می بخشد. همچنین، بررسی اثر تغییر تعداد مجموعه ها بر طول عمر شبکه، بیان گر وجود تعاملی میان تعداد مجموعه های پوشش و شعاع سنجش اتخاذشده توسط گره های فعال است. به علاوه، روش پیشنهادی در مقایسه با الگوریتم های مشابه عملکرد بهتری از نظر طول عمر دارد.
    کلیدواژگان: WSN، خوشه بندی، مسیریابی، پوشش، مجموعه های پوشش، MILP
  • فیروز کیوانی، آرمین غنی، سید حسن صدیقی * صفحات 1649-1656
    در این مقاله مرکز فاز آنتن و نیز تغییرات آن با استفاده از داده های شبیه سازی و با به کارگیری روش ژنتیک محاسبه شده است. پارامتر انحراف مرکز فاز به تنهایی نمی تواند پاسخگوی ارزیابی دقیق از وضعیت الگو فاز آنتن باشد و نیاز است تا پارامتر دیگری نیز تحت عنوان تغییرات مرکز فاز مورد بررسی و ارزیابی قرار بگیرد. در واقع تغییرات مرکز فازی بیانگر میزان پایداری مرکز فاز است که در کابردهای مختلف به ویژه کاربردهای موقعیت سنجی دقیق از اهمیت ویژه ای برخوردار است. روش جدید پیشنهادی برای محاسبه مرکز فاز آنتن و تغییرات مرکز فاز در حالت سه بعدی با استفاده از داده های شبیه سازی و به کمک الگوریتم بهینه سازی ژنتیک پیاده سازی گشته و نتایج آن به صورت تفصیلی مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. در این زمینه تعدادی از آنتن های ساده ریزنواری در باندهای فرکانسی سامانه GPS انتخاب و شبیه سازی شده و مرکز فازی و تغییرات آن ها مورد مقایسه قرار گرفته اند. در انتها به منظور صحت سنجی روش استفاده شده در این مقاله، از روش جدیدی برای محاسبه مرکز فاز آنتن با استفاده از نرم افزار HFSS استفاده گردیده است.
    کلیدواژگان: مرکز فاز آنتن، تغییرات مرکز فاز، قطبش دایروی، الگوریتم ژنتیک، جی پی اس
  • مجید محمدپور، حمید پروین *، صمد نجاتیان صفحات 1657-1668
    وقتی با یک جهان در حال تغییر مواجه می شوید، انسان ها نه تنها به آینده بلکه به گذشته هم توجه می کنند. توجه کردن به راه حل های مشابه، به ما در تصمیم گیری در آینده کمک می کند. زمانی که با وضعیتی روبرو می شویم که قبلا آن را تجربه کرده باشیم بهتر می توانیم با آن روبرو شویم. اگر در حل مسائل بهینه سازی با ماهیتی پویا در هنگام جستجو، از اطلاعات گذشته داخل بهینه سازی و یادگیری استفاده شود، می تواند به فرآیند جستجوی بهتر کمک کند. یکی از راه کارهای مناسب برای حفظ اطلاعات گذشته استفاده از یک حافظه است. در اکثر تحقیقات نشان داده شده است که به کارگیری یک حافظه استاندارد با الگوریتم های یادگیر تقلید از طبیعت می تواند برای حل مسائلی که ماهیتی پویا دارند مناسب باشد. حافظه استاندارد معمولا دارای نقطه ضعفی از جمله، ظرفیت محدود حافظه می باشد. در این مقاله جهت برطرف نمودن نقاط ضعف و محدودیت های حافظه استاندارد، یک نوع جدید از حافظه باعنوان، حافظه مبتنی بر کلاس بندی معرفی شده است. این حافظه با الگوریتم ژنتیک ترکیب شده تا برای حل مسائل زمان بندی کار کارگاهی پویا به کار رود. مسئله زمان بندی کار کارگاهی پویا یکی از پیچیده ترین حالات زمان بندی ماشین به شمار می رود. استفاده از حافظه مبتنی بر کلاس بندی، مسائل پویایی که ممکن است بر اساس تغییر محیط منسوخ شوند را توسعه می دهد. این حافظه یک لایه انتزاعی میان راه حل های عملی و مدخل های حافظه ایجاد می کند، به طوری که راه حل های قدیمی ذخیره شده در حافظه به راه حل های محیط جاری نگاشت شوند.
    کلیدواژگان: حافظه مبتنی بر کلاس بندی، زمان بندی کار کارگاهی پویا، بهینه سازی، الگوریتم ژنتیک
  • نعیمه محمدکریمی، ولی درهمی * صفحات 1669-1676
    مهم ترین بخش در یک سیستم فازی پایگاه قواعد آن است. یکی از مشکلات موجود در تولید قواعد فازی با داده های آموزشی، وجود داده های ناسازگار است زیرا در این گونه داده ها چند خروجی برای وضعیت های یکسان وجود دارد. لذا تولید قواعد و تصمیم گیری برای انتخاب تالی مناسب برای هر قاعده با چالش همراه خواهد بود. روش های موجود از برآیند حالت های ناسازگار استفاده می کنند که باعث تولید خروجی با مقدار میانگین تالی های مربوطه می شود. به منظور بهبود این مشکل در این مقاله از مقداردهی اولیه به مقدار احتمال انتخاب عمل ها، در یادگیری تقویتی فازی مبتنی بر معماری عملگر-نقاد استفاده می شود. با خوشه بندی داده آموزشی و استفاده از مدل سوگنوی مرتبه صفر با تعدادی عمل کاندید در هر قاعده، پارامترهای ماژول عملگر مقداردهی اولیه شده و درنهایت با معماری عملگر-نقاد و سیگنال تقویتی، به صورت برخط تنظیم می شوند. با توجه به اینکه مشکل ناسازگاری در داده های مربوط به ناوبری ربات نسبت به موارد دیگر نمایان تر است، ایده ارائه شده در مسئله ناوبری ربات استفاده می شود. آزمایش ها در شبیه ساز Webots برای ربات ایپاک انجام شده است. نتایج آزمایش ها حاکی از آن است که روش ارائه شده موجب کاهش زمان یادگیری، کاهش برخورد به موانع در مسئله ناوبری ربات با قواعد فازی کم تر است.
    کلیدواژگان: کنترل گر فازی، تولید قواعد فازی، داده آموزشی ناسازگار، معماری عملگر، نقاد
  • محمدحسن مرادی*، علیرضا رئیسی صفحات 1677-1689
    هدف این مقاله ارائه راه حلی جهت مدیریت تراکم از طریق تقویت همکاری بین اپراتور مستقل بازار (ISO)و خرده فروشان در اجرای پاسخ گویی بار است که در مقالات کم تر مورد بررسی قرارگرفته است. تقویت این همکاری از طریق سیگنال های اقتصادی انجام می شود که ISO برای خرده فروشان ارسال می کند تا آن ها بر اساس این سیگنال ها جهت کاهش بارشان از طریق تجمیع کنندگان پاسخ گویی بار (DRA1s) اقدام کنند. جهت مدل سازی رفتار شرکت کنندگان در پاسخ گویی بار، از تئوری بازی استکلبرگ استفاده می شود که در آن خرده فروشان به عنوان بازیکن های پیشرو، بر اساس سیگنال های اقتصادی ISO مقادیر کاهش تقاضا و قیمت خرید پاسخ گویی بار را مشخص می کنند و DRAs به عنوان بازیکن های پیرو جهت بیشینه کردن سودشان بر اساس استراتژی خرده فروشان، باهم رقابت می کنند. همچنین جهت مشخص کردن تاثیر پاسخ گویی بار هر باس بر کاهش تراکم شبکه، مفهوم «الاستیسیته تراکم» تعریف شده و در محاسبه منفعت خرده فروشان استفاده می شود. نهایتا عملکرد روش پیشنهادی برای یک سیستم قدرت و در سناریوهای مختلف بررسی می شود که نتایج نشان از کار آیی روش پیشنهادی دارد.
    کلیدواژگان: مدیریت تراکم، پاسخ گویی بار، خرده فروشان، مکانیسم بازار
  • رضا مرتضوی * صفحات 1691-1699
    یکی از مسائل بهینه سازی مهم در حوزه الگوریتم های ترکیباتی، مسئله فروشنده دوره گرد است. با توجه به کاربردهای فراوان، حل این مسئله مورد توجه پژوهشگران است و به طور خاص به عنوان یک مسئله مهم تحلیل شبکه در فناوری های اطلاعات مکانی کاربرد دارد. علی رغم صورت ساده، حل کلی این مسئله از درجه پیچیدگی NP-سخت است. به همین جهت روش های ابتکاری زیادی در کاربردهای عملی پیشنهاد شده است. در این مقاله از روش تصویرسازی نقشه برای تبدیل فضا از نسخه ای از مسئله فروشنده دوره گرد با معیار فاصله جغرافیایی به نسخه ساده تر با معیار فاصله اقلیدسی استفاده شده است. در ادامه مقاله یکی از روش های ابتکاری حل این مسئله بهبود داده شده است. نتایج تجربی بر روی مجموعه داده های واقعی در مقایسه با روش های مشابه، نشان دهنده برتری روش پیشنهادی به لحاظ کیفیت پاسخ و زمان دستیابی به آن است.
    کلیدواژگان: مسئله فروشنده دوره گرد، تبدیل فضا، تصویرسازی نقشه، فاصله غیر اقلیدسی، بهینه سازی
  • هادی مقدم بنائم، مرتضی فرسادی * صفحات 1701-1709
    فلیکر ولتاژ به نوسانات فرکانس پایین مدوله شده بر یک موج حامل ولتاژ گفته می شود. به منظور کاهش فلیکر، منابع فلیکری موجود در شبکه بایستی شناسایی گردند. در این پژوهش، روش جدیدی بر پایه تئوری توان فلیکری و تبدیل موجک و دمدولاسیون همدوس برای مشخص نمودن محل دقیق منبع فلیکر تکی یا چندتایی در شبکه های قدرت با چندین منبع فلیکر پیشنهاد شده است. دمدولاسیون همدوس و تبدیل موجک برای دمدولاسیون مولفه های فرکانسی فلیکری از موج اصلی شبکه به کاررفته اند. سپس با معرفی دو پارامتر «FPM» و «FPW»، اقدام به شناسایی محل دقیق منابع فلیکری در شبکه و تعیین میزان اثرات آن ها بر روی بینایی انسان و تجهیزات الکترونیکی شده است. همچنین روش فوق، میزان مشارکت تک تک منابع فلیکر را در سطح فلیکر ولتاژ کل در نقطه مشترک باس بار تعیین می نماید. برای ارزیابی روش پیشنهادی، شبکه 13 باسه IEEE در سیمولینک متلب شبیه سازی شده و روش فوق جهت تشخیص منابع فلیکر به کارگرفته شده است. نتایج شبیه سازی، دقت روش پیشنهادی را در شناسایی محل دقیق منابع فلیکر و همچنین تعیین میزان سهم هر یک از منابع در فلیکر ولتاژ هر یک از شینه ها را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: کیفیت توان، نوسانات ولتاژ، تشخیص منابع فلیکر، توان فلیکر، تبدیل موجک، سهم فلیکری
  • خلیل منفردی * صفحات 1711-1719
    در این مقاله یک ناقل جریان نسل دوم (CCII) کلاس AB جدید مبتنی بر حلقه تراخطی با مقاومت ورودی بسیار پایین بر اساس تکنیک فیدبک جریانی مثبت ارائه شده است و عملکرد آن مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. برای اطمینان از عملکرد صحیح مدار و نتایج حاصله تاثیر تغییرات دما، ولتاژ آستانه، تغییرات W/L و همین طور تاثیر تغییرات VDD بر این ساختار توسط تحلیل مونت کارلو برای سی بار اجرا با خطای 3 % بررسی شده است که عملکرد خوب مدار پیشنهادی را تثبیت می کند. مقاومت ورودی پایه X تا فرکانس های حدود MHz 10 در محدوده بسیار پایین و در حدود mΩ 0.83 به دست آمده است. مدار دارای آفست جریانی بسیار کم nA 12.3 و آفست ولتاژی حدود mV 17.2 می باشد. بهره جریانی مدار یک و پهنای باند حالت جریان آن MHz 900 می باشد. همچنین بهره ولتاژی مدار 0.964 با پهنای باند حالت ولتاژ MHz 600 به دست آمده است. مدار CCII پیشنهادی توسط نرم افزار HSPICE و با تکنولوژی TSMC CMOS μm 0.18 شبیه سازی شده است. ولتاژ تغذیه برای این مدار V ±1.5 و جریان تغذیه μA 10 در نظر گرفته شده است و مصرف توان مدار μW 304.28 برآورد شده است.
    کلیدواژگان: ناقل جریان نسل دوم، کلاس AB، حلقه تراخطی، مقاومت ورودی، فیدبک جریانی مثبت، مونت کارلو
  • سید رضاموحد قدسی نیا، علی یزدیان ورجانی *، مصطفی محمدیان صفحات 1721-1731
    افزایش ظرفیت منبع تغذیه بدون وقفه دوتبدیله در پاسخ به افزایش بار با تعویض UPS یا موازی سازی امکان پذیر است که موجب تحمیل هزینه می شود. در این مقاله روشی برای افزایش ظرفیت سامانه UPS دوتبدیله پیشنهاد می شود. این روش بدون تحمیل هزینه قابل توجه، توان UPS را به دو برابر افزایش می دهد. این روش بر تغییر پیکربندی UPS دوتبدیله استوار است. در آرایش پیشنهادی علاوه بر اینکه ظرفیت جبران اختلالات شبکه و بار افزایش یافته است، به هنگام قطع شبکه توان بار میان دو مبدل تقسیم می شود. همچنین این تغییر آرایش علاوه بر افزایش توان سامانه، ویژگی های مثبت آرایش دوتبدیله را در جبران سازی اختلالات بار و شبکه نیز حفظ می کند. این امر با استفاده از شبیه سازی رفتار UPS تغییر آرایش داده شده نشان داده شده است.
    کلیدواژگان: منابع تغذیه بدون وقفه دوتبدیله، موازی سازی اینورترها، کیفیت توان، افزایش توان نامی
  • پیمان نادری * صفحات 1733-1743
    در این مقاله، مدل سازی ماشین القایی روتور سیم پیچی شده با استفاده از مدار معادل مغناطیسی تعمیم یافته انجام شده است. به طورکلی درروش مدار معادل مغناطیسی دودسته معادلات، مشتمل بر معادلات دیفرانسل خطی (مربوط به بخش الکتریکی) و معادلات جبری غیرخطی (مربوط به بخش های مغناطیسی هسته) وجود دارد که در مقالات مختلف برای مدل سازی ماشین از این طریق، به طور جداگانه بررسی شده است. چنین روشی سبب پیچیده شدن مدل سازی گردیده و در برخی حالات نیز سبب از دست دادن بخشی از رفتار دینامیکی ماشین می شود. در این مقاله، پس از تبدیل معادلات دیفرانسیل موجود از طریق روش انتگرال گیری ذوزنقه ای و ترکیب آن با معادلات جبری، یک دسته معادلات جبری غیرخطی از طریق روش نیوتن-رافسون حل شده که این فن به عنوان نوآوری این تحقیق معرفی می گردد. روش ارائه شده برای یک ماشین با انواع تعداد شیار در روتور و استاتور، تعداد قطب دلخواه، نوع و تعداد لایه های سیم پیچی مختلف و همچنین منحنی مغناطیس شوندگی دلخواه، معرفی گردیده و برای مدل سازی سایر انواع ماشین های الکتریکی نیز قابل تعمیم خواهد بود. درنهایت، مدل معرفی شده طریق شبیه سازی المان محدود، اعتبارسنجی شده است.
    کلیدواژگان: انتگرال گیری ذوزنقه ای، اثر اشباع، ماشین القایی روتور سیم پیچی شده، مدار معادل مغناطیسی
  • راضیه نظری، صالح یوسفی*، بابک قالب ساز جدی صفحات 1745-1757
    برون سپاری ترافیک از شبکه سلولی به شبکه مکملبه عنوان یک راه حل مقرون به صرفه در مقابله با ازدحام روزافزون شبکه های سلولی، مطرح شده است. چالش اصلی در این مورد کاهش هزینه های ثابت و متغیر این فرآیند برای اپراتور سلولی و همچنین حفظ رضایت کاربران است. در این مقاله، مسئله برون سپاری ترافیک تحمل پذیر تاخیر کاربران و چگونگی تشویق آن ها برای شرکت در این فرآیند بررسی شده و یک مکانیسم جدید مشتمل بر دو بخش برای حل چالش ذکرشده پیشنهاد می شود. در بخش اول با بهره گیری از پیش بینی الگوی تحرک کاربران، مسئله جایابی نقاط دسترسی شبکه مکمل و تخصیص پهنای باند به آن ها و در بخش دوم کاهش هزینه های متغیر شبکه به صورت مسائل بهینه سازی فرموله شده اند. هزینه های تشویق کاربران در ازای پذیرش تاخیر در تبادل داده، بخشی از هزینه های متغیر است که برای کمینه کردن آن از یک روش مبتنی بر حراج معکوس استفاده می شود. در انتها با توجه به پیچیدگی بالای مدل های پیشنهادی، الگوریتم های ابتکاری با پیچیدگی خطی ارائه شده است. نتایج حاصل از حل عددی مدل ها و شبیه سازی الگوریتم ها نشان می دهد که مکانیسم پیشنهادی از لحاظ ایجاد تعادل بار در شبکه و کاهش هزینه های اپراتور سلولی نسبت به سایر روش ها عملکرد بهتری دارد.
    کلیدواژگان: برون سپاری ترافیک، شبکه سلولی، شبکه مکمل، هزینه تشویق، حراج معکوس
  • سید امیر هاشمی * صفحات 1759-1769
    در این مقاله، مدل تحلیلی دوبعدی برای پتانسیل الکتریکی ترانزیستور ماسفت دوگیتی با گیت دوماده ای بدون آلایش ارائه شده است که قابل اعمال به ساختارهای متقارن و نامتقارن می باشد. پتانسیل دوبعدی با مجموع مولفه پتانسیل یک بعدی کانال بلند در امتداد طول کانال و مولفه تغییرات دوبعدی کانال کوتاه بیان شده است. مولفه یک بعدی به طول Debye ذاتی وابسته است و به صورت تحلیلی از حل معادله یک بعدی پواسون استخراج می شود. مولفه دوبعدی بر اساس روش جداسازی متغیرها به دست می آید. برخلاف مدل های موجود که برای محاسبه پاسخ دوبعدی از حل عددی مولفه کانال بلند استفاده می کنند، مدل پیشنهای به صورت تحلیلی ارائه شده است. سپس، برای یک ترانزیستور متقارن، با استفاده از مفهوم کاتد مجازی و پتانسیل دوبعدی به دست آمده، روابط تحلیلی فرم بسته برای ولتاژ آستانه، کاهش سد پتانسیل با القای درین و تغییرات ولتاژ آستانه استخراج شده است. مدل پیشنهادی در هر نقطه از کانال معتبر است و بر اساس آن می توان تاثیر پارامترهای فیزیکی ترانزیستور را بر روی مشخصه های الکتریکی آن بررسی کرد. تطبیق مناسب بین نتایج حاصل از مدل و نتایج شبیه سازی عددی با نرم افزار، دقت مناسب مدل پیشنهادی را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: اثرات کانال کوتاه، ترانزیستور ماسفت دوگیتی با گیت دوماده ای، کاهش سد پتانسیل با القای درین، معادله پواسون، ولتاژ آستانه
|
  • H. Azarinfar, M. R. Aghaebrahimi * Pages 1291-1306
    Transverse flux permanent magnet machines are known as machines with high power density and torque. This article presents a novel transverse flux permanent magnet disk-rotor generator. First, the initial design of the algorithm (sizing equation) for the proposed structure provide and then by (NPSO) combined with Local Random Search (LRS) method, optimized. In The optimization process, power density and efficiency should be maximum and total harmonic distortion (THD) of the internal voltage of the generator is minimized. Optimization process incorporated into the initial design of the algorithm and different dimensions and parameters of optimization generator is calculated. Electromagnetic field analysis of the optimized generator is subjected through 3D-FEA to obtain the generator’ characteristics. Finally, the results obtained from the optimization algorithm are compared with those of the 3D- FEM.
    Keywords: Transverse flux permanent magnet (TFPM) machine, initial design algorithm, optimization, NPSO algorithm, finite element method
  • M. Akhavan Hejazi *, J. Ebrahimi, M. Sabbaghpur Arani, G. Gharehpatian Pages 1307-1315
    Transformer winding mechanical fault detection by Ultra Wide Band (UWB) Sensors has been recently proposed. In this paper, modal analysis technique has been used to detect and estimate radial deformation and axial displacement in transformer winding. In this technique, using the UWB wave propagation channel modeling by transfer function and knowing that mechanical changes affect the channel parameters, the features have been extracted for the fault diagnosis. By choosing the best method of estimating the transfer function, the zeroes and poles in different sound and defective mode has been determined. For diagnosing and determining the approximate amount of the faults, the amounts of Zeroes and Poles of the Transfer Function have been compared in different modes. The measurement results have been shown that the proposed method can be successful in the detection of the fault but it cannot determine the amount of the faults accurately. According to the capabilities of the proposed method, it can be used in combination with the previously introduced Radar Imaging Method.
    Keywords: Zeroes, poles, transformer winding, transfer function, RLS method, BJ model
  • S. Irandoust-Pakchin, S. Meshgini, S. Nasirzadeh Pages 1317-1327
    In this paper, beside studying in fields of electronic, image processing, computer vision, face recognition, filtering, wavelet transform, linear discriminant analysis and support vector machine, a new method for face recognition has been proposed. First, feature vectors are obtained from raw face images using Gabor wavelets. Next, the extracted feature vectors are mapped to a low dimensional subspace using Haar wavelets. Then, direct linear discriminant analysis technique is used for more compressing and splitting data obtained from the previous part. Finally, these obtained data are sent to support vector machine classifier for classification and then recognition of new images. The proposed method was examined using the FERET database. Experimental results illustrate effectiveness of this method against other related works in terms of recognition rate.
    Keywords: Face recognition, feature extraction, Haar wavelet, Gabor wavelet, support vector machine
  • R. Bejani, M. Kalantari *, A. M. Eftekhari Moghaddam Pages 1329-1342
    Game theory is used as a new approach to model some problems of wireless sensor networks such as routing, data aggregation, and intrusion detection. These networks can be vulnerable to attacks by malicious nodes due to power and memory resource limitations of nodes. These nodes try to disrupt the network with unnecessary consumption of energy. Intrusion detection and prevention is run as a process of monitoring the events occurring in a network by the IDS (Intrusion Detection System). Because of high energy consumption by the IDS, selfish nodes in the cluster are unwilling to be a cluster head and turn IDS on. In this paper, we propose a mechanism based on game theory to enforce nodes to cooperate with other nodes in cluster head election and truthfully reveal their private information including cluster head cost. In this election, we use remaining energy, reputation and distance of node from base station to calculate cluster head cost. After selecting the appropriate cluster head, we propose a game based on BNE (Bayesian Nash Equilibrium) between cluster head and other nodes, such that the CH-IDS (Cluster Head-IDS) agent is not always in ‘on’ state. As a result, the power of CH can be saved. The implementation results show that our proposed mechanism reduces node energy consumption and increases the network life.
    Keywords: Game Theory, nodes cooperation, intrusion detection, malicious nodes detection, mechanism design, cluster head election, network security, wireless sensor
  • B. Bolourian Haghighi, A. H. Taherinia * Pages 1343-1355
    Today, a large number of multimedia data are easily accessible via the Internet and can be changed or modified simply by using image processing tools. Digital watermarking is a developing technology to ensure and facilitate data validation and security and also protect the copyright of digital media. One of the applications of digital watermarking is authenticating and detecting tampered region. Digital watermarking methods have been proposed for detection, are able to authenticate and check the integrity of the received image by utilizing the information that is already embedded in the media. In this paper, a new method is proposed for the detection of tampered region in the color and grayscale images. In the proposed method, at first, a lifting wavelet transform is applied to the image. Afterward, the horizontal edges are divided into the non-overlapping small blocks and then, the binary watermark is embedded in blocks by quantitating the two maximum factors. To extract the watermark, a set of statistical parameters are calculated for each block and considered as training data for the learning algorithm. For extracting the maximum correlation watermark, the nearest neighbor algorithm is used. Finally, the obtained watermark will be compared with the original watermark and the tampered region will be detected. The experimental results show that the proposed method is capable of detecting tampering area with high accuracy under various attacks such as histogram equalization, Gaussian filter, salt and pepper noise, sharpening, compression, and even combination attacks.
    Keywords: Watermarking, authentication, tamper detection, embed, extract watermark, lifting wavelet, k, nearest neighbor
  • J. Pouladi, M. B. Bannae Sharifian*, S. Soleymani Pages 1357-1369
    Estimation of aggregated electric vehicle charging demand is essential for better design of future distribution networks. Given that the penetration level of electric vehicles is currently very low, Hence, the precise statistical data are not available to determine the initial state of charge related to electric vehicles. this paper proposes a new model for calculating the initial state of charge in electric vehicles. The proposed model is a function of fuel consumption of the conventional gasoline vehicles and all driving behaviors such as the use of air conditioning, vehicle speed, road slope etc. have been considered. Also, unlike most of the papers that have specific outputs for the distribution network parameters, in this paper, the mentioned parameters are presented as probability functions. Finally, the proposed method is applied to the IEEE-37 node test feeder and simulation results are presented to illustrate its performance.
    Keywords: Plug, in electric vehicles, uncertainty modeling, probabilistic load flow, distribution network
  • A. Tajvidy *, M. A. Pourmina, A. Haghbin Pages 1371-1380
    In recent years, the use of MIMO systems has been increased dramatically in telecommunication systems, because of their important advantages. In the 4GPP systems, the quality of service should be very high to provide video communications everywhere and every time. The MIMO technology can answer to this requirement. The performance of mobile communication systems is much related to the radio channel. Hence, the prediction of propagation characteristics between both antennas is important in wireless networks. In this paper, the radio channel is predicted between the transmitter and receiver by the use of Uniform Theory of Diffraction (UTD) and extract MIMO channel matrix. The UTD method helps that without the need for expensive measurements, the performance of MIMO systems are investigated. Moreover, the channel capacity is calculated using the channel matrix. To validate our proposed model, the simulation results are compared with the experimental data. There are good agreements between the measurements and the result obtained from the proposed model which justifies the theoretical work.
    Keywords: Channel capacity, multiple input multiple output, propagation, urban areas, uniform theory of diffraction
  • R. Toreinia, M. Kazerooni *, M. Fallah Pages 1381-1393
    The design final step of a desired practical radar is analysis and evaluation of it in a closed-loop simulation loop. This analysis and evaluation from the error viewpoint is very important. The most important errors in monopulse radar systems are target angle measurement in azimuth and elevation directions for ground targets. In this article, in a closed-loop simulator, extraction, analysis and evaluation of these errors have been obtained. By software implementation of this radar system and extraction of target angles from this system, with regard to initial exact position of target, these errors have been achieved. In this way, three types of antennas have been considered for this purpose and also, radome effect has been considered in radar closed-loop simulation and extraction of errors. The antenna parameters are gain, beam squint and radiation pattern and the radame parameters are insetion loss and boresight error. Comparison of simulations results, achieve to this summary that the antenna beam squint can be compensated in monopulse computation unit but the boresight error of radome causes a non-compensable error in the target position measurement.
    Keywords: Monopulse radar, antenna beam squint, antenna, radome, radar simulator, angle measurement error
  • R. Taghizadeh, M. A. J. Jamali * Pages 1395-1406
    Since providing service quality for critical and real time systems is essential, online test and fault tolerance are considered to be of high significance in designing chips for these systems. The dominant routing algorithm of Network on Chip (NoC) in critical and real time systems is deterministic routing algorithm. Due to the effects of crosstalk, NoC communication infrastructure is highly prone to fault and failure. Thus, effective and efficient testing mechanisms should be designed for detecting faults in the form of both online testing and fault tolerance so that fault tolerance time is minimized. In this paper, a method was proposed for online testing of interconnections among non-adaptive routers with deterministic routing algorithms. Indeed, by embedding a test pattern generator and four comparators in each router and producing interconnection redundancy among routers, the need for stopping usual system operations while testing is obviated. In the proposed architecture, interconnections were tested with chip frequency. As faults and failures are detected, the opportunity for tolerating them is created simultaneously. The results of conduct simulations in this study revealed that the proposed router was able to significantly reduce test execution time with minimum area overhead and power consumption.
    Keywords: Network on chip, online test, fault tolerance, cross, talk
  • S. Jamali *, R. Fotohi, M. Analoui Pages 1407-1419
    Mobile ad hoc networks (MANETs) are structure-less networks in which the mobile nodes are communicate wirelessly with each other’s. This wireless channel makes the MANETs vulnerable against different types of attacks. Wormhole is one of these attacks, according to which, two active attackers create a virtual private communication tunnel; reduce message normal stream and pretend two non-neighbored nodes as neighbors. In this way, the path between these two nodes is pretended as the shortest possible route between the source and the destination. Thus, all data packets passing through this route can be eliminated by these attacker nodes. This paper inspires from human immune system to design a defense mechanism against wormhole attack, called WAAIS (Wormhole Attack Artificial Immune System). In this proposed mapping, all unsecure routes, are considered as antigen. These unsecure routes are recognized by some rules, which are considered as antibody. The simulation results show that WAAIS outperforms WormPlanar and AODV in terms of packet delivery rate, average end-to-end delay and drop packets rate.
    Keywords: WAAIS, Artificial Immune System, Wormhole attack, Mobile Ad, Hoc Networks (MANETs)
  • S. Rasti, S. Matloub *, A. Rostami Pages 1421-1430
    The ability to detect and recognize a variety of gaseous and dust pollutant under certain environmental condition is a significant potential which has received more attention in many areas such as academic studies, environmental problems and industrial domain. Up to now, identification of gaseous and dust species had been based on infra-red spectroscopy. Because of simple and unique spectral features of various pollutant in the THz range leading to finger-print characteristics, THz time-domain spectroscopy (THz-TDS) shows promise as a tool for gas detection and recognition. To this end, in this paper THz-TDS technique has been investigated in order to real time and fast dust detection. Additionally, detection of HMX and RDX dust has been modeled based on THz-TDS. The simulation of presented models shows that THz-TDS is a high sensitive and accurate technique for real-time dust and pollutant detection. So, detection of low concentration of dust pollutant can be identified in less than one second. Finally, based on this method the pollutant can be identified by comparing obtained absorption spectrum with database including spectral features of environmental pollutant.
    Keywords: THz time, domain spectroscopy, dust, Air pollutant, finger, print, HMX, RDX
  • B. Rostami Fard Ahari, H. Baghban *, H. Veladi Pages 1431-1438
    In this article, the operational regimes and behavior of passively mode-locked quantum dot (QD) lasers have been investigated based on analyzing delay-differential rate equations and exploiting short and long saturable absorber criteria. Then, these criteria have been used for hybrid mode-locked QD lasers for the first time and it has been shown that elimination of unwanted Q-switching, Qs, Q-switching mode-locked, QS-ML regimes, decrease of the threshold current for all operation regimes, and enhancement of the extinction ratio for generated pulses can be obtained in short-absorber hybrid structure compared with passively mode-locked QD lasers. Also, by analyzing the pulse and harmonic pulse frequency generation mechanisms, proper approaches for generation of higher-frequency harmonic pulses especially third harmonic generation and increase of required dynamical regimes’ range have been discussed.
    Keywords: Quantum, dot laser, Q, switching, hybrid mode locking, passive mode locking
  • E. Ranjbar, M. Karimadini *, M. Asadi Pages 1439-1451
    This paper represents two main contributions. Firstly, a new state space model is represented for doubly fed induction generators (DFIG) by adding the uncertainty in the state equation. Secondly, a direct active and reactive power control (DPC) is designed for wind power systems with DFIG. The proposed DPC strategy employs a nonlinear sliding mode control scheme to directly calculate the required rotor and grid control voltages so as to eliminate the instantaneous errors of active and reactive powers. Constant converter switching is achieved by using space vector modulation, which eases the design power converter and the ac harmonic filter. As a result, no extra current control loops are required, and hence the design is simplified and the transient performance is improved. Finally, the proposed controller is applied to control a 2-MW grid-connected DFIG system, and the simulation results effectiveness of proposed control system.
    Keywords: Doubly fed induction generator (DFIG), sliding mode control (SMC), direct power control (DPC), wind power
  • S. Ranjbar, M. R. Aghamohammadi *, F. Haghjoo Pages 1453-1464
    In this paper, the concept of SMIB is generalized for inter-area oscillation consisting of two or more oscillating areas. By using the generalized SMIB (GSMIB) model the nature of inter-area oscillation and the mechanism for its damping is investigated. It is shown that the PSS of power stations are not able to damp inter-area oscillation based on the local control signals which are commonly used for damping local oscillations. Based on the derived GSMIB model it is shown that only using global control signal provided based on the concept of center of inertia (COI) of oscillating areas is able to damp inter-area oscillation. The global signals provided based on the COI can be categorized into 1-global area signals and 2- global inter-area signals. Also it is shown that depending on the pattern of the oscillating areas proper combination of both types of global signals could be able for damping inter-area oscillations. The simulation studies on IEEE 39-buses test system show the effectiveness of the proposed signals for damping inter-area oscillations.
    Keywords: Damping inter, area oscillations, PSS, center of inertia (COI), area global signal, inter, area global signal
  • M. Zebarjadi, M. Teimouri * Pages 1465-1477
    Bind signal identification is one of the necessities of intelligent receivers. Since burst-mode signal transmission is widely used, burst detection, i.e. detecting the beginning and the end of bursts, is an important problem. In this paper, a new method for burst detection is proposed. In this method, the beginning and the end of bursts are detected according to the energy ratio changes. In addition to Dice similarity coefficient, burst and silence error errors are proposed to evaluate detection methods. Simulation results demonstrate the superiority of the proposed method compared to the conventional methods. For example, for signal to noise ratio of 2 dB, Dice coefficient of the proposed method is around 0.999 which is much better compared to auto-correlation detector with dice coefficient of 0.96.
    Keywords: Intelligent receiver, blind recognition, burst detection
  • B. Zamani Dehkordi *, Z. Nekouei Pages 1479-1487
    Ensemble classifier is an effective method in machine learning that attempted to provide a better approximation of an optimal classifier with combination of some classifiers results. To achieve better performance, the base classifiers should have acceptable efficiency and different classification error, also a suitable method used to combine their results. Various ensemble classification methods such as bagging, voting and strengthening methods have been presented. In this paper, we proposed the ensemble classifier based on weighted mean of the base classifiers output. The weights were estimated using a multi-objective genetic algorithm with taking classification error, sparsity, diversity and density criterion. The results of implementations on UCI datasets show that the proposed method causes more increasing classification accuracy related to other traditional ensemble classifiers.
    Keywords: Ensemble classifier, Multi, objective genetic algorithm, classification error, sparsity, diversity, Density
  • M. R. Shariati, I. Ahmadi *, T. Barforoshi Pages 1489-1497
    Due to developing sensitive industries and increasing investments in these industries, the economic value of electricity has increased and therefore loss incurred to consumers has significantly increased by temporary and permanent outages. Failure of power transformer cause interruption of electricity services. Use of spare transformers is one of the most important approach to improve reliability of energy supplied to consumers. In this paper, a new Markov model is proposed to study impacts of a spare transformer on reliability of a network comprising of a number of two-transformer substations. In proposed model, it is demonstrated that the optimal capacity of spare transformer in an area is affected by both maximum loading percentage of substations in that area and the difference between the maximum and the minimum capacity of transformers in the area. Here, the expected energy not supplied (EENS) is used as the reliability index. A practical network in Mazandaran province consisting of 84 substations is selected and impacts of spare transformers with various capacities on system reliability and the related costs are studied. Moreover, the effects of value of lost load (VOLL) variations on utilities’ cost, caused by transformer outage, are investigated via sensitivity analysis.
    Keywords: Subtransmission substations, spare transformer, Markov models, expected energy not supplied
  • M. Sharbaf *, B. Zamani Pages 1499-1511
    A model is an abstract representation of software system and is an appropriate solution to cope with the complexity of software. Utilizing from this fact, Model-Driven Development is an approach to software development that employs models as main artifacts for building software systems. With the increase in the number of designers in a team, different versions of model arise at any time during the development process, especially in the design phase. To manage these versions it is necessary to be able to identify differences and reconcile them in a single, integrated model. As a consequence, there is a need for tools and techniques to support model merging with less user interference. In this paper, an algorithm and tool for three-way merging of UML models is presented. Before merging, subjective assumptions of each developer is received and at the end, a consistent merged model is provided. According to the evaluations, user and modeling environment independency with less running time than the existing approaches, shows the superiority of this work.
    Keywords: Model, driven development, version control, three, way merging, UML models
  • H. Shokri, M. H. Kahaei * Pages 1513-1521
    In this paper, considering the correlation of spectral bands of a hyperspectral image, first we cluster these bands based on correlation coefficients. Then, using spatial correlation among the pixels of a hyperspectral image and the mentioned clustering, we propose a spectral-spatial compressed sensing for hyperspectral images. For reconstruction of these images, we propose a spectral-spatial total variation regularization in which in addition to the vertical and horizontal discrete gradients, we incorporate the frequency discrete gradient as well. Using the mentioned clustering, reconstruction computations of spectral bands of clusters can be performed in parallel leading to a higher reconstruction speed. Also, in the case of spectral-spatial compressed sensing without clustering and performing reconstruction, the proposed method in comparison to the norm based and spatial total variation regularization methods improves the reconstruct quality in terms of PSNR. Computer simulations on actual hyperspectral images confirm the above results.
    Keywords: Spectral, spatial compressive sensing, hyperspectral images, clustering, total variation regularization
  • M. H. Shams, M. Shahabi * Pages 1523-1535
    Operation scheduling of electrical distribution systems will be more challenging in the future thanks to evolution of this system. Presence of energy hub, natural gas infrastructure and distributed energy resources in this system will be the main challenge of the system operators. In this paper operation scheduling of energy carriers and reserves considering security constraints of networks in presence of interconnected energy hubs is proposed. Both electrical and Natural gas networks’ constraints are considered in this study. The objective function of this model is operation costs for supplying electrical and thermal loads. The MGO (Micro grid operator) is in charge of optimal scheduling of supplying loads as well as maintaining technical constraints. The optimal scheduling of resources is obtained. Also, Results show reduction of costs due to commitment of responsive loads. Moreover, interdependence of electricity price and natural gas consumption shows the importance of integrated optimization of electricity and gas networks.
    Keywords: Micro, grids, demand response, operation, energy hub
  • M. Shahriari-Kahkeshi * Pages 1537-1549
    Actuator saturation is one of the most common constraints of the system input. In this paper, a dynamic surface control scheme is presented for a class of uncertain nonlinear systems in the presence of actuator saturation and unknown external disturbance. In the proposed scheme, the multi-input multi-output adaptive wavelet network as a nonlinear-in-parameter approximator is designed to approximate the uncertain dynamics of the system without requiring any prior knowledge. Translation and dilation parameters of wavelets and weights of the network are updated based on the adaptive laws. The nonsmooth nonlinear saturation constraint is approximated by a smooth function of input signal. Also, a nonlinear disturbance observer is designed to estimate the unknown external disturbance. Then, the nonlinear disturbance observer-based dynamic surface control scheme is proposed. The proposed scheme guarantees that all signals of the closed-loop system are uniformly ultimately bounded and the tracking error can be made small by proper selection of the design parameters. In the proposed scheme, because of using wavelet network and dynamic surface control approach, both of “curse of dimensionality” and “explosion of complexity” problems are eliminated, simultaneously. Simulation results verify the proper performance and effectiveness of the proposed controller.
    Keywords: Dynamic surface control, adaptive wavelet network, actuator saturation, nonlinear disturbance observer
  • S. Shirvani Moghaddam*, R. Jalili Danaloo Pages 1551-1561
    The main objective of this paper is to jointly estimate three parameters, power, frequency and location of primary users in cognitive radio communications based on cooperative compressed sensing. First, in addition to representing the fundamentals of compressive sensing and system model, three sub-Nyquist reconstruction methods (OMP, CoSaMP and IHT) are described which are based on compressive sensing. Using integrated and separate reconstructions on final decision-making, it is shown that OMP offers higher performance with respect to two other ones in noisy channels. Moreover, a new method for separate reconstruction is proposed which is based on majority decision manner. The new method shows higher performance for estimating three above-mentioned parameters compared to separate method with averaging and integrated one for noisy channels with shadowing. Furthermore, it is shown that it needs lower computational complexity compared to integrated decision-making and approximately the same complexity with respect to separate decision-making with averaging.
    Keywords: Cognitive radio communications, spectrum sensing, radio localization, cooperative compressed sensing, reconstruction, matching pursuit, hard threshold
  • A. A. Abdoos * Pages 1563-1574
    Restructuring in power systems has caused electricity price forecasting became one of the most important challenges facing electricity market participants. The precise electricity price forecasting helps both consumers and producers to make better decision in order to maximize their benefit. In this paper, the historical data of electricity price and energy consumption are utilized for prediction of electricity price for the next 24 hours. The proposed intelligent algorithm is realized through three main steps: 1- preprocessing step, 2- feature selection and 3- forecasting step. At first, the price signal is decomposed to different modes by using Empirical Wavelet Transform (EWT). Afterward, in the second step, the feature selection method based on mutual information is applied on input data to improve the performance of forecasting engine. In the third step, for day-ahead hourly electricity price forecasting, the Support Vector Regression (SVR) is trained by selected features. The performance of the proposed algorithm is evaluated using real data of two electricity markets i.e. Pennsylvania New-Jersey Maryland (PJM) and Operador del Mercado Ibérico de Energía-Polo Español (OMIE).
    Keywords: Price forecasting, empirical wavelet transform (EWT), support vector regression (SVR), feature selection, mutual information
  • M. R. Alizadeh Pahlavani *, H. Ebrahimi, H. Heydari-Doostabad Pages 1575-1586
    In this paper, the state space model predictive control system design for inverter switching pulses to produce the desired three-phase UPS outputs. Very fast dynamics and the ability to evaluate different cost functions of the advantages of predictive controller in designed. Relations in the system suggest a need to control the amount of time given the uncertain times, reduce costs and improve reliability, flow sensor, is designed to replace the observer. The common observers such as Luenberger Observer in terms of design, sustainability and complexity associated with difficulties. In this paper a novel observer based on fourier series and instatntius power theory in which desired operations have been achived, is designed. The proposed observer does not set specific parameters only measure of output voltage and filter current, ability to observation the load current with excellent accuracy. The proposed observer, a simulated 220-volt three-phase UPS tested and the results will be compared with Luenberger common observer.
    Keywords: Predictive control system, uninterruptible power supply, load current observer, three phase inverter, LC filter
  • T. Farhoudi *, S. Najafi Ravadanegh Pages 1587-1598
    In this paper the optimal reconfiguration and scheduling of a networked-Microgrids (networked-MGs) community for a 24 hours horizon is presents. Based on different fitness functions the configuration and commitment of the MGs are determined for any scheduling time slots. For any hours in scheduling horizon and for each network reconfiguration states the generation power of each distributed energy resource within MGs and the power flow exchange between MGs and main is obtained using Optimal Power Flow (OPF) considering the electrical and environmental constraints. In case of MGs operation in island mode, each MG is responsible for its load individually. To balance the total power in each MG, the price of the power exchanges with either the MGs or the utility grid is considered. The main results include the MGs reconfiguration state table for 24 hours scheduling of MGs which includes MGs resources output power and interconnection line flow. While the fitness function is a multi-objective function, to select the best and effective solution considering all fitness function the Data Envelope Analysis (DEA) method is adapted to select the most efficient solution for networked-MG optimal reconfiguration at each hour.
    Keywords: Microgrid, MG reconfiguration, optimal power flow, scheduling, data envelopment analysis (DEA), MGs switching
  • F. Ghanbari, M. Rahmani * Pages 1599-1611
    Understanding movies content and their genre, is always a complex and open issue to researchers. Several activities have been carried out by researchers to find out movies content. Most of the activities conducted in this area have been using audio processing or video processing. Recently a group of researchers have proposed the idea of using movies subtitle texts to understand movies content and considered text processing faster and easier than audio and image processing. In this paper a semantic orientation based method is presented for genre classification in multi-label data of movies subtitles. To do this, a feature extraction method is presented to extract unique features of each genre. Then a method is presented, in which with calculation of a subtitles semantic orientation to each genre, subtitles genres are predicted. Finally, using association rule mining methods, the relationship between genres in raw data is discovered and using these rules, predicted genres have been modified. Obtained results indicate significant improvement of proposed method compared to previous methods.
    Keywords: Movie genre classification, text mining, natural language processing, semantic orientation, multi, label classification, association rule mining
  • A. Kazemi, N. R. Abjadi * Pages 1613-1625
    In this paper, a fuzzy adaptive control for SISO nonlinear systems is presented. The nonlinear system is modeled using Takagi-Sugeno (T-S) model. Then, a fuzzy adaptive control based on reference model (MRAS) is designed to track reference signal. The parameters of the controller are calculated on-line at each instant. For each bounded input reference signal, the states of the system follow the states of the reference model. In this paper, first a lemma called extended estimation lemma is introduced and proved. Then, to select the control law, adaptation law and to prove the overall system stability, this lemma is used. The stability proof of the adaptation algorithm with system parametric uncertainty is presented fully. Moreover, for two very popular linear systems, using the extended estimation lemma, adaptive controls are designed. The proposed controller is designed for inverse pendulum nonlinear system and the performance of the controller is verified with MATLAB software.
    Keywords: Parameter estimation lemma, takagi, sugeno fuzzy model (TS), adaptive control based on model reference, nonlinear SISO systems, parametric uncertainty
  • R. Kazemi * Pages 1627-1635
    In this paper, we present a novel uni-directional microstrip-fed multi-layer wide tapered slot antenna with a fork-shaped tuning stub. The antenna is embedded in a multi-layer structure backed by a reactive high impedance surface (HIS) and a thick dielectric layer, and then is placed on top of a ferrite tile with a metal ground plane. The HIS layer is added for achieving ultra wideband operation, while the ferrite tile prevents back radiation. A parametric study is presented to show the effect of the various antenna dimensions on the antenna performance. The dimensions of the antenna are small enough along the x and y directions (10cm×10cm), and has ultra wide impedance bandwidth gained by the structure, ferrite and HIS layer. A prototype antenna was fabricated and measured. The measured and simulated results are in good agreement and show a positive broadside gain (>1 dB) over a 4:1 operating band (1 GHz-4 GHz) with a VSWR
    Keywords: Wide slot antenna, high impedance surface (HIS), ultra wide band antenna, multi, layer antenna
  • S. H. Keshmirifar, H. Bakhshi * Pages 1637-1647
    The purpose of this paper is to reduce energy consumption and improve lifetime of a wireless sensor network (WSN) which is capable of covering all targets. Targets are special points of sensing field with determined locations that need to be constantly monitored. To this end, sensor nodes are categorized into number of groups called cover sets using an optimization approach. Each set alone, is able to cover all the targets. The operation of the network is divided into rounds with the same lengths. In the beginning of each round, one cover set is selected and will perform the monitoring task for current round while other nodes in other sets, are in sleep mode. Clustering and routing decisions of the network is calculated via a Mixed-Integer Linear Programming (MILP) model. Simulation results show that our proposed method not only fulfills the coverage requirements of the network, but also improves the network lifetime. Also, the impact of altering the number of cover sets reveals a tradeoff between the number of sets and the sensing radius adopted by sensors. Moreover, the proposed method outperforms similar algorithms in terms of network lifetime.
    Keywords: WSN, clustering, routing, coverage, cover sets, MILP
  • F. Keyvani, A. Ghani, S. H. Sedighy * Pages 1649-1656
    In this paper, the antenna phase center and its variations are discussed by using simulation data and genetic algorithm. Since the antenna phase center­ cannot be considered as a detailed assessment of the antenna phase pattern, it is required to evaluate the phase center variations. In fact, phase center variation shows the phase center stability which is used in many applications such as precise positioning. The new proposed approach can be used to calculate the antenna phase center and phase center variations in three dimensions by using simulation data and genetic algorithm optimization. To show the proposed method ability, some simple GPS microstrip antennas are selected and simulated to compare their phase patterns by phase center variation computation with the proposed method. Finally, the results are validated by using HFSS software.
    Keywords: Antenna phase center, phase center variations, circular polarization, genetic algorithm, GPS
  • M. Mohammadpour, H. Parvin *, S. Nejatian Pages 1657-1668
    When faced with a changing world, humans are apt to look not just to the future, but to the past. Drawing on knowledge from similar situations we have encountered helps us to decide what to do next. The more experience we’ve had with a particular situation, the better we can expect to perform. When solving dynamic problems using search, it may be enough to solve the problem completely from scratch when we encounter it again. An appropriate strategy for store past information is memory. In the researches shown that using standard memory with evolutionary algorithms for solving dynamic optimization problem is capable. Standard memory is containing infirmity point memory determinate capacity. In this paper presented a new memory namely Classifier-based memory, which solves standard memory problems. This memory combined with GA for solving dynamic scheduling. The dynamic job shop scheduling problem is one of the most complex forms of machine scheduling. Classifier-based memory is introduced to extend the use of memory to dynamic problems where solutions may become obsolete as the environment changes. Classifier-based memory creates an abstraction layer between feasible solutions and memory entries so that old solutions stored in memory may be mapped to solutions that are feasible in the current environment. The technique presented in this paper improves the ability of memories to guide search quickly and efficiently to good solutions as the environment changes.
    Keywords: Classier, based memory, dynamic job shop scheduling, optimization, genetic algorithm
  • N. Mohammad Karimi, V. Derhami * Pages 1669-1676
    Rule base is the most important part of a fuzzy inference system. Inconsistent data make some challenges in generating of fuzzy rules. In these cases, since there are multiple outputs for the same states, hence making decision for suitable consequence selection in each rule is a big challenge. Averaging of inconsistent states has been adopted by current methods and they create output with average of related consequences. The initialization of actions selection probability in fuzzy reinforcement learning based on architecture Actor-critic is used in this method. In this method, training data is clustered and zero order Sugeno method with number of candidate action in each rule are used for the initialization of the actor module parameters and they are online tuned with adopting actor-critic and reinforcement signal finally. There are many inconsistent challenges in robot navigation data in comparing other cases. Therefore the proposed method is used in robot navigation problem. The experiments are done for e-puck robot in Webots simulation. Results show that proposed method has reduced training time, collision to obstacle and fuzzy rule numbers.
    Keywords: Fuzzy controller, fuzzy rule generation, inconsistent data, actor, critic architecture
  • M. H. Moradi *, A. R. Reisi Pages 1677-1689
    The purpose of this paper is to address a shortfall in the literature in dealing with the congestion management problem through reinforcing a collaboration between ISO and Recos in implementing the DR program. Such reinforcement is developed based on defining some important economic signals which ISO submits to Recos for demand reduction when dealing with DRAs. A Stackelberg game is used to design a DR trade among Recos and DRAs, where Recos act as leaders, determining the values of demand reduction based on economical signals of ISO. DRAs as the follower of the game will compete based on Recos's strategy for maximizing their profits. In order to define the DR impact of each bus on congestion alleviation, the congestion elasticity concept is introduced and used in the Recos profit calculations.The performance of the proposed method is evaluated by using a test power system in different scenarios.
    Keywords: Congestion management, demand response, recos, market mechanism
  • R. Mortazavi * Pages 1691-1699
    One of the most important optimization problem in combinatorial algorithms is Travelling Salesman Problem. This is due to its practical usages, especially in geospatial information technology. It is proved that the problem complexity is NP-Hard, but many heuristic methods are presented for practical applications. In this paper, the space transformation method is used to transform a geographic instance of travelling salesman problem into a simpler Euclidean one, such that traditional heuristics can be applied more successfully. Additionally, a heuristic technique to solve the transformed instance is introduced. The results confirm the superiority of the proposed method in terms of both the tour length and running time of the method in comparison with similar techniques.
    Keywords: Travelling Salesman Problem, space transformation, map projection, non, Euclidean distance, optimization
  • H. Moghadam Banayem, M. Farsadi * Pages 1701-1709
    Voltage flicker is referred to low frequency fluctuations modulated on the basis of voltage signal. Flicker mitigation needs identification of the flicker sources. In this paper a new method based on flicker power theory and wavelet transform and coherent phase demodulation is proposed to identify the locations of single and multiple flicker sources in a multiflicker source power network. The coherent phase demodulation and wavelet transform are utilized for demodulation flicker frequency components from main signal. Then by introducing of two parameters, “FPM” and “FPW”, in order to identify the exact location of flicker sources on the network and evaluation of their effects on the human vision and electronic equipment. The method also evaluates the contributions of individual flicker source to global voltage flicker level of a common coupling bus bar. To examine the proposed method, the IEEE 13-Bus system is simulated in Matlab/Simulink and this method is used to identify flicker sources. The simulation results in indicating the accuracy of the proposed method to identify the exact location of flicker sources, and determine the contribution of each sources in voltage flicker of each bus bar.
    Keywords: power quality, voltage fluctuations, flicker source identification, flicker power, Wavelet transform, flicker contributions
  • K. Monfaredi * Pages 1711-1719
    In this paper a novel class AB, ultra-low input impedance trans-linear based second generation current conveyor utilizing current positive feedback technique is proposed and the principle of its operation is discussed. In order to verify the performance of the proposed structure and also the achieved results the effect of temperature, threshold voltage, W/L and VDD variations is investigated on the circuit applying Monte Carlo analysis with thirty runs including 3 percent error which proves the robustness of the proposed technique. The input impedance of port X remains at relatively low values of about 0.83mΩ to frequencies up to 10MHz. The circuit has ultra-low offset current of 12.3nA and offset voltage of 17.2mV. It has current gain of 1.000 and current signal bandwidth of 900MHz. The voltage gain of 0.964 with voltage signal bandwidth of 600MHz is also achieved. The proposed CCII is simulated with HSPICE in TSMC 0.18µm CMOS technology. ±1.5V supply voltage with 10µA bias current is considered and the power dissipation of 304.28µW is measured.
    Keywords: Second generation current conveyor, class AB, trans, linear, input impedance, current positive feedback, Monte Carlo
  • S. R. Movahhed Ghodsinya, A. Yazdian *, M. Mohamadian Pages 1721-1731
    By increasing the load of the double conversion uninterruptible power supply, their nominal power should increase, this could happen through paralleling of other UPS or changing the current one, which both of these have a cost effect. In this paper a new method for increasing the nominal power of the double conversion UPS is proposed, which could increase the UPS power up to 200%. This method is based on reconfiguration of the mentioned UPS. This proposed configuration not only could compensate the load and network perturbation during normal operation, but also in the absence of the network the two inverter could handle the load with each other. The proposed method is validate through simulation results.
    Keywords: Double conversion UPS, inverter paralleling, power quality, increase nominal power
  • P. Naderi * Pages 1733-1743
    In this paper, wound rotor induction modeling has been presented by modified Magnetic-Equivalent-Circuit (MEC). Generally, there are two separate sets of equations which are differential equations (relative to electrical part) and nonlinear algebraic equations (relative to core’s magnetic parts) which were solved separately in previous works. This caused to ambiguous manner and some of dynamic behaviors may be loss. In this paper the differential equations are converted to algebraic equations by trapezoidal method and a set of nonlinear equation are solved by Newton-Raphson technique. This manner is introduced as the paper novelty. Proposed manner is capable to modeling of a wound rotor machine with given slot and poles number and also arbitrary magnetization curve. Moreover, another machine types could be modeled by proposed method. Finally, performed validation by Finite-Element-Method shows the effectiveness of proposed method.
    Keywords: Trapezoidal integration method, saturation effect, wound rotor induction machine, magnetic equivalent circuit
  • R. Nazari, S. Yousefi *, B. Ghalebsaz Jeddi Pages 1745-1757
    Traffic offloading (transferring a share of cellular network traffic to complementary network technologies such as Wi-Fi) is an economic and efficient mitigation for the ever-increasing congestion in cellular networks. In this regard, reducing fixed and variable costs of cellular operators in one side and providing some incentives for the users to participate in the offloading in the other side are among the main challenges to be addressed. In this way, delay tolerant offloading (in which users may tolerate some delay before receiving their needed data) is investigated and a new optimization mechanism in two stages is proposed. First, by utilizing user motion pattern prediction, a model is formulated to obtain the optimal placement of complementary WiFi networks and their bandwidth allocation. Second, cellular operator's overall variable cost (including data exchange and user incentive costs) is minimized. Minimizing the latter is performed using a reverse auction framework. Moreover, due to nonlinearity and high complexity of proposed models, heuristic algorithms are proposed to solve them. A numerical study and simulations of the algorithms show that the proposed mechanism outperforms previous methods in terms of balancing the load of cellular network and reducing overall cost of the cellular operators.
    Keywords: Traffic offloading, cellular network, complementary network, incentive cost, reverse auction
  • S. A. Hashemi * Pages 1759-1769
    An explicit two dimensional (2D) analytical expression for potential of the channel of an undoped Dual-Material Double-Gate MOSFET has been presented which is applicable to asymmetric and symmetric devices. The 2D potential is based on the sum of 1D long channel potential along the channel and 2D potential variation. The 1D potential term depends on intrinsic Debye length and is analytically extracted from 1D Poisson’s equation. The 2D term is achieved by separation of variables method. Despite the existing models which use numerical calculations to achieve the long channel potential, the proposed model has been extracted analytically. For a symmetric device, using the proposed potential model and by means of virtual cathode, analytic expressions for the threshold voltage and drain induced barrier lowering have been derived. Simulations show good agreement between the results of the proposed model and those of TCAD software which guarantees the accuracy of the proposed model.
    Keywords: Short channel effects, dual, material double, gate MOSFET, drain induced barrier lowering, Poisson's equation, threshold voltage