فهرست مطالب

مهندسی برق - سال چهل و نهم شماره 1 (بهار 1398)
  • سال چهل و نهم شماره 1 (بهار 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/02/29
  • تعداد عناوین: 40
|
  • محمد آسیایی* صفحات 1-11
    در این مقاله یک مدار دینامیکی جدید برای کاهش توان مصرفی مقایسه کننده های نشانه پیشنهاد می شود. برای کاهش توان مصرفی در مدار دینامیکی پیشنهادی از ترانزیستورهای NMOS برای پیش بار گره دینامیکی استفاده شده است. بدین طریق دامنه تغییرات ولتاژ گره دینامیکی کم شده و توان مصرفی کاهش می یابد. شبیه سازی گیت های OR عریض و مقایسه کننده های نشانه 40 بیتی با استفاده از نرم افزار HSPICE در فناوری 90 نانومتر CMOS انجام شده است. نتایج شبیه سازی گیت های OR 32 بیتی در تاخیر یکسان، 42% کاهش توان و 1.68 برابر بهبود مصونیت در برابر نویز را نسبت به مدار دینامیکی متداول نشان می دهند. همچنین نتایج شبیه سازی بیانگر 52% و 16% کاهش به ترتیب در توان مصرفی و تاخیر مقایسه کننده نشانه پیشنهادی نسبت به نوع متداول آن تحت مصونیت در برابر نویز یکسان است.
    کلیدواژگان: مقایسه کننده نشانه، مدارهای دینامیکی، جریان نشتی، مصونیت در برابر نویز
  • بنت الهدی احمدی قاجاری، زینب موحدی* صفحات 13-23
    در سال های اخیر، شبکه های مبتنی بر نرم افزار به منظور مدیریت ساده تر، بهینه تر و قابلیت برنامه ریزی بیش تر شبکه های کامپیوتری مطرح شده اند. این شبکه ها از جداسازی لایه کنترل از داده و متمرکز سازی بخش کنترلی بهره می برند. با توجه به رشد سریع شبکه ها، افزایش تعداد سوئیچ ها و ترافیک موجود در شبکه، معماری های توزیع شده برای بخش کنترلی با حفظ دید شبکه ای متمرکز به منظور بهبود دسترسی پذیری، تحمل پذیری خطا و قابلیت اطمینان مطرح شدند. در این نوع از معماری ها، چگونگی تخصیص سوئیچ ها به کنترل کننده ها به منظور ایجاد توازن بار بین کنترل کننده ها و درنتیجه استفاده بهینه تر از منابع شبکه از اهمیت بالایی برخوردار است. برای پاسخگویی به این چالش ها، در این مقاله به ارائه روشی توزیعی و پایدار برای توازن بار بین کنترل کننده ها می پردازیم. روش پیشنهادی اطلاعات مربوط به میزان بار هر کنترل کننده را جمع آوری نموده و در صورت تجاوز از حد آستانه و نرخ توازن بار، سوئیچی را جهت مهاجرت به کنترل کننده با کم ترین میزان بار انتخاب می نماید که منجر به بهبود توازن بار شبکه گردد و کارایی حاصل از مهاجرت نسبت به هزینه تحمیلی به شبکه بهتر باشد. روش پیشنهادی با وجود عملکرد توزیعی از مهاجرت هم زمان بار دو کنترل کننده و ناپایداری حاصل از انتقال بار به یک کنترل کننده مقصد یکسان و نیاز به توزیع بار مجدد جلوگیری می کند. نتایج ارزیابی های حاصل از پیاده سازی روش پیشنهادی نشان می دهد که این روش سبب کاهش تا حدود 70 درصد در زمان پردازش بسته های Packet-In در کنترل کننده دچار ازدحام، بهبود حدود 15 درصد در میانگین مصرف حافظه و افزایش حدود 50 درصد در توان گذردهی ترافیک کنترل کننده گشته است.
    کلیدواژگان: شبکه های مبتنی بر نرم افزار، پروتکلOpenFlow، کنترل کننده های توزیع شده، توازن بار
  • سمیرا اسدی، علیرضا خیاطیان*، مریم دهقانی، نوید وفامند صفحات 25-35
    در این مقاله، یک رویتگر مد لغزشی برای بازسازی عیب عملگر در سیستم های غیرخطی و در حضور اغتشاش خارجی، ارائه می گردد. در روش پیشنهادی، ابتدا سیستم غیرخطی با استفاده از مدل فازی تاکاگی-سوگنو با متغیرهای مقدم غیرقابل اندازه گیری، مدل سازی می شود. سپس، از یک رویتگر مد لغزشی جهت تخمین متغیرهای حالت و عیب عملگر استفاده می شود. درنهایت، با به کارگیری تابع لیاپانوف غیرمربعی، پایداری سیستم و رویتگر اثبات می گردد. با اعمال معیار  ، تاثیر مخرب اغتشاش خارجی بر روی تخمین حالت ها حداقل می شود که منجر به تخمین دقیق تر عیب می گردد. همچنین، در سیستم بدون اغتشاش، تخمین حالت ها و عیب به صورت مجانبی به مقادیر حقیقی خود همگرا می شوند. در روند تحلیل پایداری سیستم و طراحی ضرایب رویتگر، تغییر مختصات هایی مطرح می شوند که ماتریس انتقال یکی از آن ها، از حل نامساوی های ماتریسی خطی به دست می آید. راهکار پیشنهادی مزایای مختلفی نسبت به روش های موجود دارد. اولا، با به کارگیری تابع لیاپانوف غیرمربعی، شرایط نامساوی های ماتریس خطی با محافظه کاری کمتری به دست می آیند و در نتیجه، اغتشاش خارجی تاثیر کمتری بر بازسازی عیب خواهد داشت. دوما، استفاده از رویتگر مد لغزشی حساسیت بازسازی عیب نسبت به عدم قطعیت و ورودی های نامعلوم را از بین می برد و علاوه بر تشخیص عیب، ساختار و اندازه آن را تعیین می کند. سوما، با توجه به فرض غیرقابل اندازه گیری بودن متغیرهای مقدم، روش پیشنهادی برای دسته گسترده تری از سیستم های غیرخطی، قابل اعمال است. نهایتا، جهت نشان دادن کارایی روش پیشنهادی در مقایسه با روش های اخیر، یک راکتور با تانک همزن پیوسته در نظر گرفته و شبیه سازی عددی انجام شده است.
    کلیدواژگان: سیستم فازی تاکاگی-سوگنو، عیب عملگر، تابع لیاپانوف غیرمربعی، رویتگر مد لغزشی، نامساوی ماتریسی خطی، بازسازی و آشکارسازی مقاوم عیب، راکتور با تانک همزن پیوسته
  • ستوده افشاری، مصطفی سرلک* صفحات 37-50
    در این مقاله حل مسئله پیش بینی ناپایداری گذرا پس از یک اغتشاش با استفاده از سیستم اندازه گیری ناحیه گسترده مدنظر است. در طرح ارائه شده، ابتدا با استفاده از اندازه فازورهای ولتاژ دریافتی از سوی واحدهای اندازه گیری فازور، لحظه وقوع اغتشاش تشخیص داده می شود. در مرحله دوم، مبتنی بر داده های ارسال شده پس از وقوع اغتشاش شامل اندازه فازور ولتاژ، فرکانس و مشتق فرکانس، تصمیم اولیه در خصوص وضعیت پایداری گذرا توسط سه طبقه بندی کننده از قبل آموزش داده شده ماشین بردار پشتیبان به صورت مجزا صورت می پذیرد. در پایان، سه تصمیم اولیه با استفاده از روش بیز، ترکیب و تصمیم نهایی در خصوص وضعیت پایداری گذرا اعلام می گردد. طرح مذکور بر روی شبکه استاندارد 39 باسه IEEE پیاده سازی شده است. نتایج نشان می دهند الگوریتم پیشنهادی قادر به پیش بینی ناپایداری گذرا در مدت زمان کمتر از سه سیکل پس از وقوع اغتشاش و با دقت قابل قبول در شرایط حضور و عدم حضور نویز در داده های واحدهای اندازه گیری فازور است.
    کلیدواژگان: واحدهای اندازه گیری فازور، سیستم اندازه گیری ناحیه گسترده، ناپایداری گذرا، ماشین بردار پشتیبان، ترکیب طبقه بندی کننده ها، روش بیز
  • محمداسماعیل اکبرپور، ناصر مهرشاد*، سید محمد رضوی صفحات 51-62
    سیستم بینایی انسان قادر به بازشناسی شیء در صحنه های شلوغ با سرعت و دقت بالاست. مدل های زیادی برای بازشناسی شیء با الهام از سیستم بینایی انسان ازجمله مدل HMAX معرفی شده اند. در این تحقیق، روشی موثر با عنوان انتخاب احتمالی HMAX (PSHMAX) برای بازشناسی شیء با حفظ ساختار مدل HMAX ارائه شده است. مشکل مدل HMAX انتخاب تصادفی تکه های تصویر است که سبباستخراج دو دسته از تکه های نامطلوب می شود. دسته اول تکه هایی با اطلاعات کم که بدون تولید خروجی مفید، بار محاسباتی سیستم را افزایش می دهند و دسته دوم تکه هایی با اطلاعات غیرمفید از پس زمینه که باعث تولید خروجی اشتباه می شوند. در مدل پیشنهادی، تکه هایی شامل اطلاعات حداکثری مفید با رویکرد تصادفی در دو مرحلهاستخراج می شوند: مرحله اول ایجاداستخری از تکه های شامل بیشترین اطلاعات و مرحله دوماستخراج تکه های شامل اطلاعات مفیدتر و بهینه ازاستخر. برای ارزیابی، نرخ بازشناسی روش پیشنهادی با مدل HMAX و سایر روش های جدید توسعه یافته آن روی پایگاه های داده Caltech5 و Caltech101 مقایسه شده است. نتایج حاصل نشانگر برتری روش پیشنهادی است.
    کلیدواژگان: بازشناسی شیء، تکه های تصویر، سیستم بینایی انسان، لبه، مدل HMAX
  • روح الله امیرآبادی فراهانی، فرامرز فقیهی*، سید ابراهیم افجه ای صفحات 63-70
    تحلیل سازگاری الکترومغناطیسی در فضای اطراف کابل های فشار متوسط یکی از مسائل مهم تحقیقاتی بوده و در این راستا استانداردهای متنوعی نیز تدوین شده است. در این مقاله فضای الکترومغناطیسی اطراف کابل های فشار متوسط شبیه سازی شده و اثر پوشش الکترومغناطیسی کابل ها در کاهش میدان های الکترومغناطیسی در یک فضا شامل یک مدار kV20 و کابل مخابراتی بررسی شده است. شبیه سازی در نرم افزارهای مبتنی بر المان محدود با مدل سازی در چهار حالت اعم از داشتن یا نداشتن پوشش الکترومغناطیسی هر یک از دو نوع کابل در محیط با تلف انجام شده است. مطابق تحقیقات پیشین، هیچ گزارشی مبنی بر تعیین فاصله مجاز مجاورتی کابل های فشارمتوسط و مخابراتی در محیط با تلف با بیشینه ای از میدان به روش المان محدود دردسترس نیست. حال آنکه در کاربردهای عملی کابل کشی بسیار مهم و راهگشا بوده که نقطه عطف مقاله به شمار می رود. درنهایت نتایج براساس محدودیت ارائه شده در استاندارد ICNIRP موردتحلیل و ارزیابی قرار گرفته است. در راستای راستی آزمایی نتایج مجددا شبیه سازی در نرم افزار مبتنی تفاضل محدود CST انجام گردید، همچنین اندازه گیری میدان های الکترومغناطیسی کابل های فشارمتوسط تک هسته ای نیز در آزمایشگاه فشارمتوسط انجام شد که هر دو حکایت از اعتبار روش مدل سازی و نتایج شبیه سازی اجزاء محدود در این مقاله دارد.
    کلیدواژگان: سازگاری الکترومغناطیسی، معادلات ماکسول، المان محدود، کابل های فشار متوسط، کابل های مخابراتی
  • یزدان باتمانی* صفحات 71-77
    در این مقاله، با استفاده از روش طراحی معادلات ریکاتی وابسته به حالت (SDRE)، روشی جدید جهت طراحی رویتگر غیرخطی رخداد-تحریک در کلاس وسیعی از سیستم های کنترل تحت شبکه ارائه می شود. برای این منظور، یک شرط نامساوی جهت تشخیص زمان لازم ارسال اطلاعات از حسگرها به کنترل کننده به دست می آید که با بررسی این شرط، ارسال اطلاعات تنها در برخی از زمان ها لازم بوده و لذا نرخ استفاده از شبکه کاهش می یابد. همگرایی تخمین حاصل از رویتگر به حالت سیستم از قالب یک قضیه بررسی و کارایی روش پیشنهادی از طریق دو مثال (نوسان ساز وندرپل و سیستم سه تانک) ارزیابی شده است.
    کلیدواژگان: سیستم های غیرخطی، رخداد-تحریک، کنترل تحت شبکه، رویتگر SDRE
  • مهدی تیموری*، نفیسه حسینی صفحات 79-87
    امروزه با گسترش شبکه های مخابراتی، درخواست ارسال داده های چندرسانه ای به طور محسوسی افزایش یافته است؛ بنابراین اطلاع از نوع داده ارسال شده به منظور کنترل ارتباطات و جلوگیری از انتقال داده های مخرب موضوع مهمی است. یک سیستم شناسایی نوعی برای شناسایی نوع داده کدشده ارسالی معمولا از دسته بندی در میان مجموعه مشخصی از کدگذارها استفاده می کند. این نوع دسته بندی معمولا بر اساس ویژگی های مرتبط استخراج شده از جریان بیتی دریافتی صورت می پذیرد. بیشتر پژوهش های موجود تعداد کمی کدگذار تصویر را در مسئلت دسته بندی خود وارد کرده اند. در این مقاله روشی کارا برای دسته بندی بین ده نوع کدگذار تصویر مختلف پیشنهاد شده است. این روش بر مبنای ترکیب و توسعه روش های موجود پیشنهاد شده است. بر طبق نتایج شبیه سازی، سیستم پیشنهادی ده نوع کدگذار تصویر مختلف را با متوسط صحت 88.90 درصد به درستی از یکدیگر تشخیص می دهد. در میان این کدک ها، GIF با دقت 99.3 درصد و BMP با دقت 92.5 درصد دارای بالاترین درصد تشخیص درست از دیگر کدگذارهای تصویری هستند. از طرف دیگر FLIF و WEBP به ترتیب با دقت 83.3 و 83.6 کمترین دقت تشخیص درست را دارند.
    کلیدواژگان: کدگذارهای تصویر، دسته بندی، شناسایی نوع فایل
  • فاطمه جعفریان، زهرا مبینی* صفحات 89-100
    در این مقاله امنیت لایه فیزیکی یک سیستم بی سیم مشارکتی امن کاملا دوطرفه (FD) چند آنتنه بررسی می شود. فرض می شود که گره مبدا با گره مقصد به کمک یک گره رله درحضور یک گره استراق سمع کننده ارتباط برقرار می کند. با در نظرگرفتن حالت عملیاتی کاملا دوطرفه برای گره مقصد، هم زمان با دریافت اطلاعات ارسالی در آن، یک سیگنال تداخل جهت تضعیف لینک گره رله-گره استراق سمع کننده از گره مقصد به طرف گره استراق سمع کننده ارسال می شود. طرح های پرتودهی مختلفی برای سیستم مورد نظر پیشنهاد داده می شود و برای آن ها نرخ های محرمانه لحظه ای و متوسط محاسبه می شود. همچنین تاثیر تعداد آنتن ها، موقعیت گره استراق سمع کننده و نیز تاثیر توان ارسالی گره مبدا و مقصد بر روی نرخ محرمانه متوسط را مورد مطالعه قرار می گیرد. نشان داده می شود که روش های پرتودهی پیشنهادی، به همراه ارسال سیگنال تداخل از گره مقصد به میزان زیادی امنیت شبکه مشارکتی را بهبود می دهند. همچنین نتایج شبیه سازی نشان می دهد که انتخاب نوع پرتودهی نقش کلیدی در میزان بهره سیستم کاملا دوطرفه پیشنهادی دارد.
    کلیدواژگان: امنیت لایه فیزیکی، کاملا دوطرفه، چند ورودی-چند خروجی، ارتباطات بی سیم مشارکتی، استراق سمع کننده، نرخ محرمانه قابل حصول
  • فرزانه جعفری، مهدی تیموری* صفحات 101-111
    داده های صوتی به طور گسترده ای در شبکه های مخابراتی در حال تبادل هستند. به دلیل محدودیت منابع شبکه، این داده ها معمولا به صورت فشرده شده ارسال می شوند. روش های مختلفی برای فشرده سازی داده های صوت وجود دارد. لذا برای دسترسی غیرمجاز به اطلاعات صوتی، ابتدا باید نوع کدگذار به کاررفته در فشرده سازی صوت را شناسایی نمود. یکی از بهترین روش ها برای شناسایی نوع کدگذار داده های صوت، شناسایی بر اساس محتوای بسته های کدشده دریافتی است. در چنین روش هایی، نوع کدگذار به کاررفته برای تولید بسته های صوتی بر اساس ویژگی های آماری شناسایی می شود. در این مقاله، روشی برای دسته بندی کدگذارهای صوتی بر اساس دو ویژگی طولانی ترین زیررشته مشترک و طولانی ترین زیرتوالی مشترک پیشنهاد شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که عملکرد روش پیشنهادی (با صحت حدود %97 برای بسته های 8 کیلوبایتی) به شکل فراوانی بهتر از روش های موجود است.
    کلیدواژگان: کدگذارهای صوت، دسته بندی، طولانی ترین زیررشته مشترک، طولانی ترین زیرتوالی مشترک
  • شیما جوانمردی، علی محمد لطیف*، ولی درهمی صفحات 111-123
    تکامل برچسب های تصاویر، فرآیندی است که هم زمان به غنی سازی تگ های تصاویر و رفع نویز از آن ها می پردازد. بسیاری از تصاویر در وب، توسط تگ های مبهم و بی ارتباط با محتوای تصویر برچسب گذاری شده اند. وجود این برچسب های غیرمرتبط با تصویر، موجب کاهش دقت بازیابی آن ها می شود. ازاین رو در سال های اخیر، به منظور رفع نویز و تکمیل برچسب های تصاویر، الگوریتم هایی با عنوان تکامل تگ مطرح شده اند که هدف آن ها دستیابی به برچسب های مرتبط با محتوای تصاویر و حذف برچسب های غیرمرتبط می باشد. با توجه به کارآمدی فرآیند یادگیری عمیق در بسیاری از حوزه های پژوهشی، در این مقاله نیز به منظور استخراج ویژگی های دیداری و معنایی مناسب از تصاویر، از شبکه های عصبی کانولوشنال عمیق استفاده شده است. همچنین با توجه به چالش های مطرح در بارگذاری مجموعه تصاویر با مقیاس بزرگ در حافظه، به منظور دسته بندی تصاویر مشابه دیداری و پالایش برچسب های هر تصویر با توجه به نمونه های مشابه، از الگوریتم خوشه بندی فازی تک گذر  C-Means استفاده شده است. نتایج آزمایش ها بیانگر موثر بودن رویکرد ارائه شده، در فرآیند تکامل برچسب های تصاویر می باشد.
    کلیدواژگان: تکامل تگ تصویر، شبکه عصبی کانولوشنال عمیق، پالایش تگ، خوشه بندی فازی تک گذر C-Means، بازیابی تصاویر
  • رضا حاجی آقایی وفایی* صفحات 125-134
    در سال های اخیر ایمونوسنسورها از مزایای مجتمع سازی و مینیاتوری کردن در میکروسیالات بهره گرفته اند. به منظور فراهم نمودن: الف) انتقال جرم در ایمونوسنسور ب) پروفایل فلوهای چرخشی کارآمد در اطراف سنسور و ج) افزایش بازده تغلیظ سنسور؛ در این پژوهش یک فلوی AC الکتروترمال کارآمد در داخل میکروکانال بکار برده شد. فلوی چرخشی پیشنهادی پدیده انتقال آنتی ژن (موجود در بافر) را به آنتی بادی (موجود در فاز ساکن) بهبود می بخشد و باعث فراهم شدن پروسسه ترکیب بین آنتی بادی و آنتی ژن می شود. فیزیک های حاکم جهت ایجاد فلوی AC الکتروترمال و انجام پروسه تغلیط بر روی سطح سنسور شامل معادلات کوپل شده (الکترواستاتیک، مکانیک سیالات، حرارت، انتقال جرم گونه ها و معادله واکنش بین آنتی بادی و آنتی ژن) هستند که با روش المان محدود مورد تحلیل قرار گرفت. شبیه سازی در حالت های پسیو (بدون فلوی چرخشی) و اکتیو (با فلوی چرخشی)  مورد بررسی قرار گرفت و محل قرارگیری سنسور بهینه سازی شد. مطابق نتایج به دست آمده، فلو AC الکتروترمال (ولتاژ 10 ولت، فرکانس 300 کیلوهرتز) منجر به ایجاد فلوی چرخشی در اطراف سنسور می گردد و 5 ثانیه پس از بارگذاری آنالیت، واکنش اتصال آنتی بادی به آنتی ژن 10 مرتبه افزایش می یابد. ساختار تغلیظ گر پیشنهادی برای سیستم های ایمونوسنسور مبتنی بر میکروسیالات با مشخصه عدد دامکهلر بزرگ و عدد پکلت کوچک، بسیار کارآمد است.
    کلیدواژگان: سیستم های میکروالکترومکانیکی، میکروسیالات، فلوی AC الکتروترمال، ایمونوسنسور، تغلیظ، الکتروسینتیک
  • حمیرا خالدیان، محمدحسین کهایی* صفحات 135-142
    در این مقاله، مساله تخمین کانال های تنک متغیر با زمان در سیستم های مالتی پلکس تقسیم فرکانسی متعامد (OFDM) با روش نرم-پایه مورد مطالعه قرار گرفته است. در این روش، ترکیب نرم ها بر اساس بازیابی تنک با استفاده از اطلاعات جانبی، جهت استخراج همزمان دو ویژگی تنکی و تغییرات زمانی کانال صورت می گیرد. بدین منظور همبستگی زمانی کانال های متغیر با زمان به عنوان اطلاعات جانبی در نظر گرفته می شود و اثر این اطلاعات بر تعداد اندازه گیری ها و ردگیری کانال بررسی می شود.  نتایج شبیه سازی افزایش دقت تخمین و ردگیری کانال های تنک متغیر با زمان را تا چند دسی بل و همچنین کاهش تعداد اندازه گیری ها را در مقایسه با بعضی الگوریتم های متداول بازیابی نشان می دهد.
    کلیدواژگان: تخمین کانال تنک متغیر با زمان، بازیابی تنک با اطلاعات جانبی، اندازه گیری ها، ترکیب نرم ها، سیستم های OFDM
  • عرفان دژبند، حمیدرضا کرمی*، سید منوچهر حسینی پیلانگرگی صفحات 143-151
    با کشف ماده دوبعدی گرافن، ساخت و پیاده سازی مدارهای الکترونیکی در فرکانس های تراهرتز و نوری سرعت بیشتری پیدا کرده است. بنابراین مبحث شیلد الکترومغناطیسی در مدارهای تراهرتز و کاهش اثرات مخرب بخش های مختلف مدار بر یکدیگر حائز اهمیت است. در این مقاله با استفاده از ساختارهای متناوب گرافنی، دو نوع شیلد الکترومغناطیسی در فرکانس تراهرتز پیشنهاد می شود. باتوجه به قابلیت تنظیم پذیری رسانایی در گرافن، می توان شیلدهای پیشنهادی را در فرکانس کاری موردنظر تنظیم کرد. برای تسریع محاسبات ضریب کارایی شیلد، ابتدا مدلی مداری به فرم بسته برای ساختار گرافنی پیشنهاد شده و سپس با استفاده از روش خط انتقال کارایی شیلد محاسبه می شود. مقایسه نتایج به دست آمده با نتایج حاصل از نرم افزار تجاری CST-MWS دقت و سرعت بالای روش خط انتقال را نشان می دهد. در انتها تاثیر عواملی مانند تعداد لایه ها، ضخامت لایه های SiO2، پهنای نوارهای گرافن، فاصله بین دو سلول گرافن، تاثیر انرژی فرمی های مختلف و تابش مایل بر کارایی شیلد ساختارهای پیشنهادی مورد بحث قرار گرفته است که باعث می شود اطلاعات جامعی برای طراحی شیلد در اختیار خوانندگان محترم قرار گیرد.
    کلیدواژگان: شیلد امواج الکترومغناطیسی، ساختارهای متناوب گرافنی، گرافن، طیف تراهرتز، مدل مداری معادل
  • علی محمد دهقانی*، سید محمد علوی، عباس شیخی، رضا حق مرام صفحات 153-164
    در این مقاله یک روش جدید مبتنی بر اندازه گیری تعداد سلول های فاصله موجود در نمایه های برد آشکارشده از دو جهت متفاوت توسط دو رادار با قدرت تفکیک بالا مشابه معرفی می شود. در ابتدا با استفاده از تقریب مستطیلی و اندازه گیری طول و عرض اهداف دریایی، محاسبه تعداد سلول های فاصله موجود در نمایه برد آشکارشده انجام گرفته و در ادامه با توجه به اندازه گیری زاویه بین دو رادار نسبت به هدف، اقدام به تشکیل فضاهای ویژگی کرده و در انتها با استفاده از شبکه عصبی، دسته بندی اهداف دریایی انجام گرفته است. در ادامه سه شناور واقعی را در نرم افزار فکو مدل کرده و نمایه های برد به دست آمده را با نویز مخلوط کرده و به شبکه عصبی طراحی شده وارد می شود و بدین ترتیب دقت الگوریتم با توجه به مقادیر مختلف سیگنال به نویز سنجیده می شود. در بازه های معین، دقت عملکرد الگوریتم بالای 99% می باشد.
    کلیدواژگان: رادار با قدرت تفکیک بالا، نمایه برد، دسته بندی اهداف دریایی، شبکه عصبی، تقریب مستطیلی
  • عبدالله راستگو، جمال مشتاق*، صلاح بهرام آرا صفحات 165-180
    برنامه ریزی شبکه توزیع یکی از موضوعات مهم در برنامه ریزی سیستم قدرت است که مهمترین هدف آن تامین بار الکتریکی شبکه در یک افق زمانی مشخص با کمترین هزینه است. با حضور منابع تولید پراکنده ازجمله منابع انرژی تجدیدپذیر و عدم قطعیت های آن ها و همچنین عدم قطعیت های بار و قیمت انرژی، رویکردهای جدیدی برای برنامه ریزی شبکه توزیع باید پیشنهاد شود. در حقیقت ابزارهای برنامه ریزی به صورت مقاوم و انعطاف پذیر برای بررسی سیستم و مدل سازی عدم قطعیت ها نیاز است. در این مقاله به منظور مدل سازی عدم قطعیت ها، یک تحلیل سناریو پیشنهاد می شود و به منظور بررسی اثر عدم قطعیت ها در مدل پیشنهادی، شاخص های مناسبی ازجمله شاخص بیشینه پشیمانی به عنوان معیار مقاوم بودن پاسخ و بیشینه هزینه تطبیق به عنوان معیار انعطاف پذیری مورداستفاده قرار می گیرند. مدل پیشنهادی به صورت چندهدفه است که با استفاده از الگوریتم جستجوی هارمونی بهبود یافته حل می شود و توسط روش تصمیم گیری فازی با توجه به معیارهای برنامه ریز جواب نهایی انتخاب می شود. به منظور نشان دادن کارایی مدل پیشنهادی، این مدل برروی سیستم های آزمون 9 و 69 شینه شعاعی استاندارد پیاده سازی شده و نتایج نشان می دهد که یک طرح مقاوم و منعطف برای شبکه می تواند تاثیر به سزایی در هزینه ها داشته باشد.
    کلیدواژگان: برنامه ریزی شبکه توزیع، تحلیل سناریو، تصمیم گیری فازی، شاخص پشیمانی، هزینه تطبیق
  • اسماعیل رک رک*، لیلا میری صفحات 181-190
    امروزه استفاده از منابع انرژی پراکنده ازجمله انرژی خورشیدی اهمیت زیادی در موضوع تامین انرژی به خود اختصاص داده است. برای کاربردهای اتصال به شبکه لازم است ولتاژ خروجی آرایه خورشیدی که ممکن است با تغییرات گسترده ولتاژ همراه باشد توسط یک مبدل DC-DC به ولتاژ ثابت و بالاتری تبدیل گردد. ازجمله معیارهای اساسی برای بررسی میزان کارایی مبدل های DC-DC می توان به بهره ولتاژ، بازدهی، سادگی سیستم کنترل، سادگی ساختار مدار، قیمت تمام شده، ریپل جریان ورودی و استرس ولتاژ و جریان در ادوات الکترونیک قدرت اشاره کرد. در این مقاله یک مبدل DC-DC ایزوله (بدون ترانسفورماتور) با بازده و بهره بالا و ریپل جریان کم معرفی شده است. برای ارزیابی صحت محاسبات نظری و ایده حاکم بر طراحی مبدل، نمونه آزمایشگاهی مدار موردنظر ساخته شده است. مشخصات اساسی عملکرد مبدل همچون بهره ولتاژ و بازده، بررسی و با مدارات مشابه مقایسه می شود. نتایج به دست آمده بیانگر بهبود بازده و بهره ولتاژ در این مبدل و نیز موید محاسبات نظری است.
    کلیدواژگان: مبدل DC-DC، بهره ولتاژ مبدل، ریپل جریان ورودی، بازده مبدل
  • خدیجه رمضانی بلداجی، مسعود موحدی، علی غفورزاده یزدی* صفحات 191-199
    در این مقاله، یک فیلتر فشرده و فوق پهن باند با باند توقف بسیار وسیع، با استفاده از ساختارهای فراماده ارائه شده است. در ابتدا یک سلول فراماده با ترکیب خازن های بین انگشتی و شاخه اتصال کوتاه اصلاح شده است؛ سپس با افزایش اندوکتانس سلفی خطوط دست چپی و کاهش ظرفیت خازنی خطوط دست راستی، دو قطب پایدار در این سلول -که در اصطلاح تشدیدگر نامیده می شود- ظاهر شده که باعث ایجاد پهنای باند نسبتا وسیعی شده است. در ادامه، با متوالی قرار دادن پنج تشدیدگر پیشنهادی، به فیلتری با باند عبور 3.6-12 GHz  و باند قطع 7-14.20 GHzدست پیدا کرده ایم. اندازه کلی این فیلتر  8.475×30 است که در مقایسه با بسیاری از فیلترهای پهن باند موجود دارای اندازه بسیار فشرده تری می باشد.
    کلیدواژگان: فیلتر میان گذر پهن باند، فراماده، ساختار بین انگشتی، ریزنواری
  • مریم زبرجدی، مهدی تیموری* صفحات 201-211
    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 هم زمان سازی کور برست ها در شبکه های TDMA ارائه می گردد. با استفاده از الگوریتم تکراری پیشنهادی، موقعیت و طول برست های آشکارشده توسط آشکارساز نسبت انرژی به نزدیک ترین ساختار TDMA نگاشت می شود. علاوه بر معیار تشابه دایس، معیارهای خطای برست و خطای زمان محافظ (یا همان زمان سکوت) نیز برای بررسی عملکرد الگوریتم پیشنهادی ارائه شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که الگوریتم پیشنهادی باعث افزایش دقت در آشکارسازی برست می گردد به طوری که در سیگنال به نویز بیش از 2- دسی بل، حداکثر مقدار ممکن برای شباهت دایس قابل دسترس است.
    کلیدواژگان: شناسایی کور، هم زمان سازی برست، آشکارساز برست
  • امین ساکی، ایمان پورفر* صفحات 213-221
    با افزایش وسعت مزرعه بادی، تنوع سرعت باد و تعداد ژنراتورها، برای کاهش پیچیدگی محاسبات و زمان شبیه سازی به معادل سازی بادها و ژنراتورها پرداخته می شود. در این مقاله، سرعت های باد ورودی توربین ها در یک بازه مشخص در نظر گرفته می شوند و با پیشنهاد رگرسیون عصبی و ایجاد ساختار آن، نشان داده می شود که سرعت های باد ورودی در این مطالعه چه قدر بر توان خروجی موثرند و چه اهمیتی برای فضای ویژگی خوشه بندی دارند. این در حالی است که به طورمعمول به دلیل پیچیدگی رابطه دینامیکی بین توان خروجی و سرعت باد، روش های سنتی رگرسیون گیری نیز پیچیده تر می شوند. پس از اتمام رگرسیون گیری، رابطه ای برای محاسبه درایه های ماتریس فضای ویژگی پیشنهاد می گردد و سپس به ارائه و اعمال خوشه بندی فازی بر روی فضای ویژگی مذکور مبادرت می گردد. درنتیجه سرعت های باد خوشه بندی و سپس در هر خوشه معادل سازی می شوند. از ویژگی های خوشه بندی فازی آن است که به راحتی در نقطه بهینه محلی اسیر نمی شود. سپس بر اساس روابطی خاص، پارامترهای معادل برای ژنراتور معادل در هر خوشه محاسبه می گردد. در این مقاله رگرسیون قوی و درعین حال نتایج معادل سازی بسیار نزدیک به مدل دقیق برای بادها و ژنراتورهای معادل اخذ می گردد.
    کلیدواژگان: روش مدل سازی معادل، مشخصه توان اکتیو خروجی، روش نمایش چندماشینی، الگوریتم خوشه بندی، رگرسیون عصبی
  • مجید سپهوند، فردین ابدالی محمدی* صفحات 221-234
    پیشرفت اخیر حس گرهای اینرسی مبتنی بر فناوری سیستم های میکرو الکترومکانیکی امکان طراحی دستگاه های پوشیدنی را برای تشخیص خودکار حرکات انسان فراهم نموده است. رهگیری حرکات طبیعی بدن در تعامل با محیط، نیازمند پردازش سیگنال های اینرسی در سطح جزئی است. این رهگیری به کمک تشخیص حرکات کوتاه و پیوسته انسان انجام می شود. در این مقاله روشی برای تشخیص ریزحرکات پیوسته انسان برمبنای پردازش سیگنال های اینرسی معرفی شده است. در این روش، ابتدا با استفاده از الگوریتم های ناوبری اینرسی، سیگنال شتاب خطی و جاذبه زمین محاسبه می شود؛ سپس با ترکیب این دو سیگنال، ویژگی های متمایزکننده استخراج می شود. نوآوری این مقاله برای تشخیص ریزحرکات پیوسته معرفی یک مدل طبقه بندی جدید تحت عنوان مدل های شرطی است. هر مدل متعلق به یک کلاس ریزحرکت است که عملیاتی را به منظور تشکیل یک مجموعه عبارت منطقی و طبقه بندی نمونه های آن کلاس خاص انجام می دهد. در روش معرفی شده، به منظور پیدا کردن عبارت های منطقی بهینه برای هر مدل، از بهینه سازی ازدحام ذرات (Particle Swarm Optimization) استفاده شده است. به منظور ارزیابی، روش پیشنهادی برای تشخیص ریزحرکات پیوسته نماز مورد آزمایش قرار گرفته است. اجرای الگوریتم بر روی جامعه آماری از نمازگزاران و مقایسه آن با مدل های مرسوم طبقه بندی ریزحرکات پیوسته، نشان از درستی و تشخیص بالای روش پیشنهادی دارد.
    کلیدواژگان: بهینه سازی ازدحام ذرات، حس گرهای اینرسی، ریزحرکات، طبقه بندی، مدل های شرطی
  • محمد سجاد بیاتی*، تحسین خورند صفحات 235-240
    در این مقاله، یک مقسم توان چهار دهانه ای T شکل (مجیک تی) با استفاده از ساختار موج بر مجتمع شده در زیرلایه نصف مد (HMSIW) برای باند فرکانسی ku با ترکیب یک پیوند تی صفحه H و یک پیوند تی معکوس کننده فاز خط شکاف دار به HMSIW برروی یک زیرلایه تک لایه طراحی و پیشنهاد شده است. با استفاده از خط شکاف دار در پیوند تی خط شکاف دار به HMSIW 180 درجه اختلاف فاز در بازوهای تقسیم توان تولید شده است. برای بهینه سازی تلفات برگشتی و تقسیم توان به طور مساوی بین پورت های خروجی از یک سوراخ متالیزه در پیوند تی صفحه H استفاده شده است. با استفاده از نرم افزار HFSS این مجیک تی شبیه سازی و طراحی و سپس با استفاده از تکنولوژی برد مدار چاپی یک نمونه در باند Ku برروی یک زیرلایه تک لایه طراحی و ساخته شد. تلفات برگشتی نتایج اندازه گیری در بازه GHz  12.8 تا GHz 15.2 با پهنای باند نسبی %17 بهتر از dB 10 و عدم تعادل در دامنه و اختلاف فاز در خروجی به ترتیب dB 0.34 و 3 درجه می باشد.
    کلیدواژگان: موج بر مجتمع در زیرلایه نصف مد (HMSIW)، خط شکاف دار، مجیک تی
  • ایرج سرداری، جلیل سیفعلی هرسینی* صفحات 241-253
    در آنتن گیرنده سیستم SAR تداخل تصادفی بازتاب های متفرق شده حاصل از برخورد امواج الکترومغناطیسی با هدف، که به صورت همدوس باهم جمع می شوند، باعث ایجاد نویز لکه در تصویر می گردد. نویز لکه در تصویرSAR که غالبا به صورت ضرب شونده مدل سازی می شود، باعث کاهش کیفیت تصاویر می گردد. در این مقاله در ابتدا روش های کاهش نویز لکه مبتنی بر آستانه گذاری و نظریه تخمین در حوزه تبدیل کانتورلت فاقد زیرنمونه برداری(NSCT)، که از پیچیدگی پایین و سرعت پیاده سازی بالایی برخوردار هستند، معرفی شده اند. در روش های آستانه گذاری مرسوم ضرایب تبدیل زیر یک آستانه به صفر نگاشته می شوند و این درحالی است که ممکن است اطلاعات مفیدی از تصویر در این ضرایب وجود داشته باشد. در ادامه با هدف بهره گیری هم زمان از مزیت سادگی روش آستانه گذاری و دقت بالای فیلترهای بیزین، ایده استفاده از یک روش ترکیبی حذف لکه ارائه شده است که براساس آن ضرایب NSCT با دامنه کوچک تر از آستانه با کمک فیلترهای MMSE/MAP تخمین زده شده اند. مقایسه کارایی روش حذف لکه ارائه شده با سایر روش های مشابه براساس اندیس های معتبر آماری روی تصاویر صحنه هدف با نویز مصنوعی و واقعی به طور جداگانه، مورد آزمایش و بحث قرار گرفته است. نتایج ارائه شده کارایی بهتر الگوریتم ارائه شده در مقایسه با الگوریتم های آستانه گذاری و فیلترهای  MMSE/MAP، را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: رادار دهانه ترکیبی (SAR)، حذف نویز لکه، تخمین زن LMMSE، تخمین زن MAP، آستانه گذاری، تبدیل کانتورلت
  • محسن سریانی *، عل متقی، حمید سیفی صفحات 255-266
    بازشناسی اعمال و رفتار انسان کاربردهای فراوانی در حوزه پردازش تصویر دارد و سال هاست که پژوهشگران و علاقه مندان در این حوزه کار می کنند. یکی از خلاهای تحقیقاتی موجود در این زمینه بازشناسی اعمال ورزشی دونفره است. در این پژوهش اعمال ورزشکاران در کشتی آزاد انتخاب شده و با تهیه یک مجموعه داده از فنون استفاده شده در کشتی، الگوریتمی برای شناسایی این فنون توسعه داده شده و آزمایش هایی پیاده سازی گردیده است. برای استخراج ویژگی از گراف به دست آمده از اسکلت افراد استفاده شده و با تهیه هیستوگرام دوبعدی قطبی از نقاط گراف در هر فریم و ترکیب آن ها در کل نمونه ویدیو به روش های مختلف، بردار ویژگی نهایی به دست می آید. برای دسته بندی از دو شیوه KNN و SVM به طور مستقل استفاده شده و نتایج به دست آمده از 3 دسته ترکیب متفاوت ویژگی های مکانی برای هر یک از دو دسته بند، مورد مقایسه و تحلیل قرار گرفته است. بالاترین دقت شناسایی برای دسته بند KNN حدود 90 در صد به دست آمده است.
    کلیدواژگان: بازشناسی عمل، کشتی آزاد، سایه نما، ویژگی های اسکلتی، گراف، دسته بندی، ماشین بردار پشتیبان، k-نزدیک ترین همسایه
  • کمال سعادتی، رضا نوروزیان* صفحات 267-279
    ریزشبکه ها چالش های فراوانی از جمله خاصیت تصادفی بودن را در تولیدات خود دارند در نتیجه تولید انرژی از منابع تولید پراکنده دائما در حال نوسان خواهد بود، به همین دلیل مطالعه بر روی پایداری سیگنال کوچک ریزشبکه از اهمیت خاصی برخوردار است. این مقاله، به مدل سازی دینامیکی ریزشبکه جزیره ای و استفاده از فیدبک کنترل کننده حالت1 به عنوان پایدار ساز سیستم قدرت، جهت بهبود پایداری سیگنال کوچک ریزشبکه و میرائی نوسانات فرکانس پایین دیزل ژنراتور ریزشبکه، می پردازد. پارامترهای کنترل کننده های منبع تولید پراکنده مبتنی بر اینورتر و فیدبک کنترل کننده حالت، به منظور پایداری سیگنال کوچک و میرائی نوسانات فرکانس پایین، با استفاده از الگوریتم ژنتیک بهینه سازی شده اند. نتایج شبیه سازی صحت و اثر بخشی پایدار ساز سیستم قدرت ارائه شده را با استفاده از تجزیه و تحلیل مقادیر ویژه ی ریزشبکه و برخی از شاخص های مطالعات (مانند سرعت رتور و زاویه رتور)، نشان می دهد.
    کلیدواژگان: ریزشبکه، پایداری سیگنال کوچک، پایدار ساز سیستم قدرت، مقادیر ویژه
  • مهدی شفیعی، رضا قاضی*، معین معینی اقطاعی صفحات 281-294
    حضور گسترده انواع منابع تولیدات پراکنده و خودروهای الکتریکی در شبکه های توزیع می تواند چالش ها و فرصت های گوناگونی را برای شبکه برق ایجاد نماید. چالش هایی در راستای عملکرد فنی و اقتصادی شبکه های برق و فرصت هایی برای به کارگیری آن ها به عنوان یک منبع انرژی الکتریکی. بر این اساس در این مقاله یک چارچوب برنامه ریزی دومرحله ای به منظور مدیریت هم زمان تعداد زیادی خودروی الکتریکی و منابع تولید پراکنده با مالکیت خصوصی در مرحله اول با هدف افزایش سود خودروهای الکتریکی و منابع تولید پراکنده و درنهایت با هدف کاهش هزینه های بهره برداری معرفی و مورد بررسی قرار گرفته است. چارچوب برنامه ریزی پیشنهادی بر روی یک شبکه توزیع متصل شده به باس 5 از شبکه نمونه  آزمایش شده است. جهت حل مسئله و انتخاب جواب بهینه از روش بهینه سازی CPLEX استفاده شده است. نتایج نشان داده اند که مدیریت مناسب خودروهای الکتریکی و منابع تولید پراکنده به عنوان یک نهاد کارآمد موجب بهره مندی اقتصادی صاحبان خودروهای الکتریکی، منابع تولید پراکنده و شبکه می گردد.
    کلیدواژگان: خودرو الکتریکی، منابع تولید پراکنده، هماهنگ کننده، عدم قطعیت
  • علیرضا شمسی، اسماعیل نجفی اقدم* صفحات 295-305
    در این مقاله یک مدولاتور دلتا سیگمای متعامد (QDSM) پیشخور[i](FF) زمان پیوسته (CT)مرتبه سه پایین گذر(LP) طراحی شده و بلوکه ای جمع کننده این ساختار با روش جدید سیستمی حذف شده اند. در این روش، تابع تبدیل مدولاتور بدون تغییر باقی می ماند. در نتیجه، با وجود این که محدودیت های ناشی از جمع کننده ها روی حلقه فیلتر رفع شده و مصرف توان و سطح تراشه کاهش یافته است، کارآیی مدولاتور کاهش پیدا نمی کند. مدولاتور طراحی شده برای استاندارد WCDMA با فرکانس مرکزی 1 مگاهرتز و پهنای باند 2 مگاهرتز در تکنولوژی 180nm CMOS در سطح مدار پیاده سازی شده است. نرخ سیگنال به نویز طیف خروجی این مدولاتور با کوانتایزر سه بیتی و به ازای نرخ فرانمونه برداری 32، برابر 75.9 دسی بل است. ضریب شایستگی (FOM) مدولاتور طراحی شده نسبت به نمونه های قبلی بیش از 10% بهبود یافته و به مقدار  pj/conv) 0.339) رسیده است.
    کلیدواژگان: مبدل دلتا سیگمای متعامد کم مصرف، حذف جمع کننده، استاندارد WCDMA، گیرنده Low-IF
  • محمود طوماری، سپیده جباری* صفحات 307-316
    تحلیل توالی های ژنی نقطه شروع درک عملکرد ارگانیسم های بیولوژیکی است. در سال های اخیر، هزینه های توالی برداری ژن به شدت کاهش یافته است و مقدار زیادی از داده های ژنومی درحال تولید هستند. ازطرفی، هزینه حافظه ذخیره سازی، پردازش و انتقال این داده ها درحال افزایش است. پردازش این حجم عظیم اطلاعات بیشتر توسط روش های کاراکتر مبنا صورت می گیرد که زمان بر است. ظرفیت های بالقوه فراوانی برای مقابله با این چالش ها در حوزه پردازش سیگنال وجود دارد. بنابراین، نگاه سیگنالی به دنباله های ژنی، پردازش سیگنال ژنوم و فشرده سازی آن می تواند مفید واقع شود. فشرده سازی سیگنال ها هزینه برای آنالیز، فضای حافظه برای ذخیره سازی، پهنای باند برای مبادله و زمان مورد نیاز برای تحلیل را کاهش می دهد. در این مقاله ابتدا دنباله های ژنی کاراکتری به صورت سیگنالی بیان شدند. سپس، سیگنال های ژنومی حاصل توسط روش حسگری فشرده مبتنی بر یادگیری بیزین فشرده سازی شدند. توانایی روش در بازسازی سیگنال های فشرده شده با استفاده از معیارهای PRD و NMSE مورد بررسی قرار گرفت. سپس به منظور مقایسه و بررسی مشابهت دنباله ها، درختچه فیلوژنتیک از روی سیگنال های فشرده شده با نرخ 75% رسم شد. نتایج نشان دادندکه مقایسه دنباله ها با روش سیگنال مبنا با صرف زمان بسیار کمتر 1.2853 ثانیه در مقایسه با روش کاراکتر مبنا با زمان 126 ثانیه صورت می گیرد.
    کلیدواژگان: توالی ژن، فشرده سازی، حسگری فشرده، پردازش سیگنال ژنوم، یادگیری بیزین، درختچه فیلوژنتیک
  • ابراهیم عباسپورثانی*، صادق محمدزاده بازارچی صفحات 317-329
    اندازه گیری خلا  HVو UHV تا فشار 12-10 تور از سال 1950 میلادی تاکنون با گیج یونی کاتد گرم موسوم به "بایارد آلپرت" انجام می گیرد. کارهای تحقیقاتی انجام شده روی گیج یونی نوع MEMS کافی نبوده و تاکنون تجاری سازی نشده است. در این مقاله انواع حس گر خلا نوع MEMS و غیر MEMS که بتوانند خلا HV و UHV را اندازه بگیرند، معرفی می شوند. این مقاله یک ایده گیج خلا یونی مبتنی بر فناوری MEMS به صورت آرایه و نیز طراحی و شبیه سازی آن را ارائه می کند. اندازه گیج یونی پیشنهادی 3×1.2mm5×1 بوده و حداقل 3000 برابر کوچک تر از نوع مرسوم (بایارد آلپرت) است. مصرف توان الکتریکی در این طرح 50 برابر کمتر از نوع مرسوم است. ساختار طرح پیشنهادی شامل کلکتور، کاتد و شبکه آند از نوع مرسوم متفاوت بوده و مبتنی بر فناوری MEMS است. کاتد در این طرح از جنس نیکل بوده و می تواند در دمای °C750 الکترون فکنی نماید. طرح کاتد طوری است که دما در طول آن تقریبا یکنواخت و مستقل از فشار خلا است. طرح پیشنهادی دارای ضریب حساسیت 0.6 در محدوده اندازه گیری 3-10 الی 7-10×2 تور است. ضریب حساسیت در این طرح 20 برابر کمتر از نوع مرسوم است که عیب این طرح را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: گیج یونی MEMS، حس گر خلا MEMS، گیج یونی کاتد گرم، گیج بایارد آلپرت، حس گر خلا
  • محمد عبدالهی، توحید یوسفی رضایی*، سبحان شیخی وند صفحات 331-341
    هیجانات، برای تفسیر درست اقدامات و همچنین ارتباطات بین انسان ها مهم هستند. شناخت هیجانات از طریق سیگنال الکتروانسفالوگرام (EEG)، امکان تشخیص حالات هیجانی را بدون روش های سنتی ازجمله پر کردن پرسشنامه، میسر می گرداند و می تواند بدون معاینات و ویزیت های بالینی، هیجان مورد نظر در فرد را بازگو نماید که نقش بسیار مهمی در تکمیل کردن پازل تعامل بین مغز و کامپیوتر(BCI)  ایفا می کند. ازجمله چالش های عمده ای که در این زمینه وجود دارد، نخست انتخاب و استخراج ویژگی های مناسب از سیگنال الکتروانسفالوگرام است، به نحوی که تمییز قابل قبولی را بین حالات هیجانی مختلف ایجاد نمایند. چالش دیگر انتخاب یک الگوریتم طبقه بند مناسب، برای تفکیک و برچسب گذاری صحیح سیگنال های مربوط به هر هیجان است. این مقاله، با ارائه ی روشی مستقیم از چالش های ذکرشده، گذر کرده و نتایج عملکرد طبقه بندی کننده بر اساس نمایش تنک سیگنال (SRC) و بازسازی آن توسط دیکشنری آموزش دیده شده، گزارش شده است. روش پیشنهادی این مقاله بر روی دو پایگاه داده آزمایش شده است که پایگاه اول حاصل طراحی سناریو و ثبت سیگنال آزمایشگاهی همین مقاله با تحریک شنوایی بوده است و پایگاه داده دوم مربوط به ثبت داده ی دانشگاه شانگهای چین است. نتایج روش پیشنهادی صحت بالای 80% را برای بازشناسی دو هیجان مثبت و منفی فراهم می کند و نشان می دهد که روش پیشنهادی درصد موفقیت بالاتری در طبقه بندی هیجانات نسبت به پژوهش های پیشین دارد.
    کلیدواژگان: بازشناسی هیجانات، EEG، طبقه بندی بر اساس بیان تنک، یادگیری دیکشنری
  • مریم عسگری عراقی، وحید رافع*، اکرم کلایی صفحات 343-356
    آزمون نرم افزار یکی از فعالیت های اساسی در چرخه حیات توسعه نرم افزار است که نقش مهمی در کیفیت نرم افزار دارد. اغلب بیش از نیمی از هزینه و زمان توسعه نرم افزار، صرف آزمون آن می شود. بدیهی است که خودکارسازی آزمون و به طور ویژه تولید مورد آزمون که از کلیدی ترین فعالیت های این فرآیند است کمک شایانی در کاهش این هزینه خواهد داشت. آزمون مبتنی بر مدل، از جمله روش های موفق خودکارسازی آزمون است که از ابزارهای وارسی مدل نیز برای استخراج موارد آزمون بهره می برد. ازآنجاکه این ابزارها در اصل برای وارسی مدل طراحی شده اند نه برای تولید آزمون، پژوهش های ارائه شده در این زمینه با چالش هایی اساسی مانند انفجار فضای حالت و تکراری بودن بخش اعظمی از موارد آزمون روبرو هستند. در پژوهش جاری، راهکاری مبتنی بر الگوریتم جستجوی پرتو ارائه می کنیم که از روی توصیفات تبدیل گراف مسئله مجموعه آزمون تولید می کند. راهکار پیشنهادی نه تنها چالش های ذکر شده را بهبود می بخشد، بلکه مجموعه آزمونی با پوشش بالا و اندازه کم با صرف بودجه زمانی مطلوب تولید می کند. ما آن را در ابزار وارسی مدل GROOVE پیاده سازی کرده ایم. به منظور ارزیابی راهکار پیشنهادی، ما آن را با آزمون مبتنی بر وارسی مدل، راهبردهای مبتنی بر جستجو و آزمون تصادفی مقایسه کرده ایم. نتایج آزمایش ها روی چندین مطالعه موردی در حوزه سیستم های سرویس گرا، موید برتری روش پیشنهادی از نظر میزان پوشش، اندازه مجموعه آزمون و سرعت است.
    کلیدواژگان: آزمون نرم افزار، تولید مورد آزمون، آزمون مبتنی بر مدل، الگوریتم جستجوی پرتو، سیستم تبدیل گراف
  • امین علوی اشکفتکی، عبدالرضا ربیعی*، عباس کارگر، صمد تقی پور صفحات 357-366
    پایداری ژنراتور سنکرون و بهبود آن، از مهم ترین مسائل سیستم قدرت است. پایداری می تواند از نوع ماندگار، دینامیکی یا گذرا باشد که در این مقاله، پایداری دینامیکی مطالعه می شود. در شبکه قدرت شامل تولیدات بادی مبتنی بر ژنراتور القایی از دو سو تغذیه (DFIG) ، بهره گیری از قابلیت های DFIG، روش موثری برای بهبود پایداری دینامیکی ژنراتور سنکرون است. در این مقاله، یک کنترل کننده میراساز دینامیکی (DDC) در باند توان راکتیو DFIG ارائه شده است که با الگوریتم ژنتیک تنظیم می شود. به این منظور، از دو فیدبک تغییرات سرعت ژنراتور سنکرون و گشتاور الکترومغناطیسی DFIG استفاده می گردد. برای نشان دادن تاثیر کنترل کننده پیشنهادی، از آنالیز مقادیر ویژه و گشتاور میراساز استفاده می شود که این موضوع، نیازمند مطالعه سیگنال کوچک سیستم می باشد. نتایج شبیه سازی تاییدکننده توانایی کنترل کننده در بهبود پایداری دینامیکی ژنراتور سنکرون است.
    کلیدواژگان: پایداری دینامیکی، ژنراتور سنکرون، ژنراتور القایی از دو سو تغذیه (DFIG)، کنترل کننده میراساز دینامیکی (DDC)، مقادیر ویژه، گشتاور میراکننده، مطالعه سیگنال کوچک، الگوریتم ژنتیک
  • توحید غنی زاده بلندی، محمودرضا حقی فام*، مجتبی خدرزاده صفحات 367-380
    عملکرد نامناسب زون 3 رله های دیستانس در شبکه انتقال طی شرایط بحرانی سیستم قدرت همچون تجاوز بار به عنوان یکی از عوامل مهم در تریگرشدن وقوع رخدادهای آبشاری گزارش شده اند. پدیده های متقارن همچون وقوع نوسان توان، تغییر توان عبوری از خطوط ناشی از خروج خطوط دیگر و ناپایداری ولتاژ می تواند امنیت سیستم حفاظتی را تهدید کرده و منجر به عملکرد بی مورد زون 3 رله دیستانس شود. چالش مهم دیگر، تشخیص سریع و مطمئن وقوع خطاهای سه فاز در حین وقوع تجاوز بار است. در این مقاله یک شاخص نظارتی مبتنی بر زاویه فاز مولفه سوپرایمپوز توان مختلط ارائه می گردد که از اندازه گیری های فازور سنکرون به دست آمده از دو طرف خطوط تحت پوشش زون 3 رله دیستانس استخراج می گردد. شاخص پیشنهادشده قادر به تشخیص سریع خطاهای سه فاز از تجاوز بار در بازه زمانی کمتر از یک سیکل می باشد. عدم تاثیرپذیری از مقاومت خطای بالا، مکان وقوع خطا، زمان وقوع خطا و جبران سازی سری خط از جمله ویژگی های کلیدی روش پیشنهادی است. عملکرد صحیح روش پیشنهادی روی سیستم استاندارد New England 39 bus  ارزیابی و مورد تایید قرار می گیرد.
    کلیدواژگان: تجاوز بار استاتیکی، زون 3 رله دیستانس، اندازه گیری های فازور سنکرون، مولفه های تحمیلی خطای سوپرایمپوز
  • الهه قولنجی، جعفر طهمورث نژاد* صفحات 381-397
    در اکثر الگوریتم های یادگیری ماشین، توزیع احتمالی داده های آموزشی و تست (دامنه های منبع و هدف) یکسان فرض شده است. این درحالی است که در مسائل دنیای واقعی، اغلب این فرض برقرار نبوده و موجب کاهش بازدهی مدل می شود. هدف روش های تطبیق دامنه، ایجاد یک مدل تطبیق پذیر بر روی داده های آموزشی است که دارای عملکرد قابل قبولی بر روی داده های تست باشد. در این مقاله، یک روش تطبیقی بدون نظارت دومرحله ای با بهره گیری از روش های تطبیق خصوصیات و تطبیق مدل پیشنهاد شده است. در مرحله اول، داده های دامنه های منبع و هدف به یک فضای مشترک که دارای حداقل اختلاف توزیع حاشیه ای و شرطی می باشد، نگاشت می شوند و سپس از خوشه بندی مستقل از دامنه برای ایجاد تفکیک پذیری کلاس های مختلف در دامنه منبع بهره گرفته می شود. در مرحله دوم، یک طبقه بند انطباقی با حداقل کردن خطای پیش بینی و حداکثر نمودن سازگاری هندسی بین دامنه های منبع و هدف ایجاد می شود. روش پیشنهادی، بر روی چهار نوع پایگاه داده بصری شناخته شده با 36 آزمایش طراحی شده، مورد ارزیابی قرارگرفته است. نتایج به دست آمده، نشان دهنده بهبود قابل ملاحظه از عملکرد روش پیشنهادی در مقایسه با جدیدترین روش های حوزه یادگیری ماشین و یادگیری انتقالی است.
    کلیدواژگان: یادگیری انتقالی، تطبیق دامنه بصری، نمایش خصوصیات، خوشه بندی مستقل از دامنه، طبقه بند انطباقی
  • افشین مرادی* صفحات 399-403
    در این مقاله، با استفاده از روش مدار الکتریکی معادل، مطالعه تحلیلی برای چگالی های انرژی الکتریکی و اتلافی در گرافین ارائه شده است. در قدم اول، تحریکات الکترونی برروی سطح گرافین به صورت یک لایه بی نهایت نازک از شاره الکترون  توصیف شده است و الکترون های  به طور کامل نادیده گرفته شده اند. سپس عبارت های کلی برای چگالی های انرژی الکتریکی و اتلافی, با استفاده از یک معادله حرکت ساده برای یک الکترون از شاره الکترونی  (که در معرض یک میدان الکتریکی وابسته به زمان خارجی قرار گرفته است) در ارتباط با روش مدار الکتریکی معادل، به دست آمده اند. در قدم بعد، در محدوده فرکانس های بالا، با استفاده از فرمول رسانندگی سیستم که اخیرا ارائه شده است، مسئله در مدل دو شاره ای بررسی شده است.
    کلیدواژگان: انرژی الکتریکی، اتلاف، گرافین، مداری الکتریکی معادل
  • مرضیه معین، حمید محمودیان* صفحات 405-412
    ازاین جهت که اغلب سیستم هایفیزیکی غیرخطی و دارای نامعینی های ذاتی می باشند، طراحی کنترل کننده مقاوم برای آن ها یکی از چالش های پیشروی مهندسین و محققین است. طراحی این گونه از کنترل کننده ها برای سیستم های غیرخطی و دارای نامعینی، معمولا پیچیده و دارای هزینه های محاسباتی زیادی است. در نقطه مقابل، طراحی کنترل کننده فیدبک حالت بر اساس فرمول شناخته شده آکرمن، به راحتی قابل پیاده سازی است و تنها محدودیت طراحی در این روش کنترل پذیر بودن مدل موردنظر است. بررسی کنترل پذیری برای سیستم های غیرخطی دارای نامعینی به سادگی سیستم های خطی نیست. هدف در این مقاله، طراحی یک کنترل کننده فیدبک حالت بر اساس فرمول آکرمن، برای یک سیستم پاندول معکوس غیرخطی و دارای نامعینی است به نحوی که سیستم حلقه بسته پایدار بوده و متغیرهای حالت به طور مجانبی به سمت صفر متمایل گردند. برای این منظور ابتدا شرایط کافی برای کنترل پذیر بودن این سیستم بر اساس مدل سازی فازی تاکاگی-سوگنو بررسی گردیده و سپس با استفاده از فرمول آکرمن به طراحی کنترل کننده پرداخته می شود. از مزایای این روش این است که چنانچه کنترل پذیری سیستم اثبات گردد، طراحی کنترل کننده و پیاده سازی آن به راحتی انجام پذیر است. نتایج شبیه سازی نشان دهنده سادگی و مزیت های نسبی مثل افزایش سرعت همگرایی نسبت به بعضی از کنترل کننده های دیگر است.
    کلیدواژگان: مدل فازی تاکاگی- سوگنو، کنترل پذیری سیستم های غیرخطی، کنترل کننده های مقاوم
  • زهرا موحدیان، علیرضا عسکرزاده* صفحات 413-424
    در این مقاله، یک چارچوب برای بهینه سازی چندهدفه سیستم ترکیبی فتوولتائیک/دیزل ژنراتور (PV/DG) ارائه شده است. این مطالعه طراحی سیستم PV/DG را با اهداف کاهش هزینه، کاهش آلایندگی و افزایش قابلیت اطمینان دنبال می کند. هزینه خالص فعلی (TNPC)، آلایندگی دی اکسیدکربن و احتمال ازدست دادن منبع تغذیه (LPSP) به عنوان توابع هدف مسئله انتخاب شده اند. این سیستم در سه وضعیت 1- بدون در نظر گرفتن عدم قطعیت و رزرو، 2- با در نظر گرفتن عدم قطعیت و 3- با در نظر گرفتن عدم قطعیت و رزرو بررسی شده است. به منظور حل موثر این مسئله بهینه سازی، نسخه چندهدفه الگوریتم جستجوی کلاغ (MO-CSA) توسعه داده شده و نتایج شبیه سازی با نتایج حاصل از الگوریتم پرطرفدار ژنتیک مبتنی بر رتبه بندی نامغلوب II (NSGA-II)  مقایسه شده است. کدنویسی مسئله در محیط نرم افزار متلب انجام گرفته و مرزهای پارتو حاصل از بررسی سیستم در هر یک از سه وضعیت مذکور با یکدیگر مقایسه شده است. نتایج حاصل نشان می دهند که ترکیب دیزل ژنراتور و سیستم فتوولتائیک گزینه مناسبی برای تحقق اهداف در نظر گرفته شده و تامین توان الکتریکی مناطق مستقل از شبکه است. ضمن آن که الگوریتم جستجوی کلاغ چندهدفه نتایج بهتری نسبت به الگوریتم ژنتیک مبتنی بر رتبه بندی نامغلوب II پیدا می کند.
    کلیدواژگان: سیستم ترکیبی فتوولتائیک، دیزل ژنراتور، بهینه سازی چندهدفه، الگوریتم جستجوی کلاغ
  • صمد نجاتیان، روح الله امیدوار، حمید پروین*، وحیده رضایی، میلاد یثربی صفحات 425-437
    بهینه سازی یک فعالیت مهم و تعیین کننده در طراحی ساختاری است. بسیاری از مسائل بهینه سازی در مهندسی، طبیعتا پیچیده تر و مشکل تر از آن هستند که با روش های مرسوم بهینه سازی نظیر روش برنامه ریزی ریاضی و نظایر آن قابل حل باشند. طبیعت پایه بسیاری از الگوریتم های بهینه سازی می باشد، لذا محققان الگوی رفتاری پدیده ها و جانداران موجود در طبیعت در قالب یک ساختار رو به هدف قرار داده اند. در این مقاله یک الگوریتم فراابتکاری جدید بر پایه الگوی رفتاری موش های وحشی ارائه گردیده است. با مطالعه رفتارهای هدفمند و سودمند موش های وحشی در قالب کلونی ها این انگیزه را ایجاد کرد که این رفتارهای هدفمند می تواند الگویی برای حرکت به سمت حل یک مسئله پیچیده غیرقطعی باشد. در این تحقیق براساس نتایج آزمایشگاهی که بر روی این جانور انجام گرفته رفتار موش ها در فازهای تولید جمعیت، جفت گیری، مبارزه بقا پیاده سازی شده است. موش ها در چند کلونی سازماندهی شده که بر پایه فرماندهی یک سرکلونی نخبه برای بقا مبارزه خواهند کرد. ضمنا الگوی حرکتی موش ها براساس مکان سرکلونی و دیگر اعضای کلونی تعریف شده که در یک جستجوی بهینه در فضای مسئله موثر بوده است. الگوی رفتاری این جاندار در یک محیط شبیه ساز پیاده سازی گردید و نتایج نشان داد که الگوریتم حاصل یک الگویی مناسب برای یافتن پاسخی بهینه جهت مسائل پیچیده می باشد.
    کلیدواژگان: الگوریتم، بهینه سازی، موش های وحشی، کلونی، تابع هزینه، رفتار
  • محمد نوایی لاریمی، علی اکبر عبدوس*، مجید شهابی صفحات 439-450
    مدار میرا کننده فرورزونانس مهم ترین تجهیز به منظور رفع اضافه ولتاژ و نوسانات ناشی از پدیده فرورزونانس در ترانسفورماتورهای ولتاژ خازنی است. این تجهیز در سه نوع پسیو، اکتیو و الکترونیکی وجود دارد که در سمت ثانویه به صورت موازی با بار ترانسفورماتور ولتاژ خازنی قرار می گیرد. در این مقاله یک سیستم کنترلی جدید برای مدار میراکننده نوع الکترونیکی و به منظور رفع سریع نوسانات و اضافه ولتاژ ناشی از فرورزونانس ارائه می گردد. این سیستم پیشنهادی از ولتاژ خروجی ترانسفورماتور ولتاژ خازنی نمونه برداری می کند و سپس با توجه به سطح اضافه ولتاژ خروجی، تریستورها را روشن می نماید. همچنین به محض رفع اضافه ولتاژها، تریستورها خاموش می گردند. با وجود این سیستم کنترلی نیازی به مدار آشکارساز فاز، مدار تعیین زاویه آتش و منبع مجزا برای تامین پالس و تریگر کردن تریستورها نیست. برخلاف روش های دیگر، در مدار کنترلی ارائه شده، تریستورها برای یک زمان ثابت و مشخص (معمولا 80 میلی ثانیه) روشن نمی شوند، بلکه زمان روشن ماندن آن ها به سطح اضافه ولتاژ ناشی از فرورزونانس بستگی دارد. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که سیستم کنترلی از سرعت عملکرد بالا و پایداری مطلوبی برخوردار است. علاوه بر این سیستم کنترلی پیشنهادی هیچ تاثیر منفی بر روی پاسخ فرکانسی و پاسخ حالت گذرای ترانسفورماتور ولتاژ خازنی نخواهد داشت.
    کلیدواژگان: ترانسفورماتور ولتاژ خازنی، مدار میراکننده فرورزونانس، فرورزونانس، مشخصه پاسخ فرکانسی
  • النازالسادات یعثوبی، مصطفی صدیقی زاده، علیرضا سیادتان* صفحات 451-461
    بهبود پایداری سیگنال کوچک (دینامیکی) یکی از مهم ترین دغدغه های بهره برداران سیستم قدرت می باشد. در این راستا دو تجهیز بسیار مهم برای رسیدن به این هدف، پایدارساز سیستم قدرت و جبران ساز سری کنترل شده با تریستورمی باشند. علی رغم این که استفاده از این تجهیزات به طور جداگانه می تواند باعث بهبود پایداری سیگنال کوچک شود، ولی استفاده توامان بدون هماهنگی بین آن ها می تواند اثر معکوسی در پی داشته و باعث ناپایداری سیستم گردد. این مقاله به بررسی و مقایسه به کارگیری کنترل کننده مبتنی بر الگوریتم هوشمند ایمنی بدن انسان و کنترل کننده فازی- عصبی برای کنترل هماهنگ دو تجهیز فوق الذکر برای بهبود پایداری سیگنال کوچک می پردازد. کنترل کننده های فوق الذکر، روی یک سیستم تک ماشینه متصل به شین بی نهایت آزمایش شده و نتایج شبیه سازی، موثر بودن هر دو کنترل کننده را برای هماهنگی پایدارساز سیستم قدرت و جبران ساز سری کنترل شده با تریستور نشان می دهد.
    کلیدواژگان: الگوریتم ایمنی بدن انسان، کنترل کننده فازی- شبکه عصبی، پایدارساز سیستم قدرت، جبران ساز سری کنترل شده با تریستور
|
  • M. Asyaei * Pages 1-11
    In this paper, a new dynamic circuit is proposed to reduce power consumption of tag comparators. To reduce the power consumption in the proposed dynamic circuit, NMOS transistors are used to precharge the dynamic node. In this way, voltage swing on the dynamic node is decreased and hence the power consumption is reduced. Simulation of wide fan-in OR gates and 40-bit tag comparators are done using HSPICE simulator in a 90nm CMOS technology model. Simulation results exhibit 42% power reduction and 1.68× noise-immunity improvement at the same delay compared to the conventional dynamic circuit for 32-bit OR gates. Moreover, simulation results demonstrate 52% and 16% reduction in the power consumption and delay of the proposed tag comparator, respectively, at the same noise immunity compared to the conventional one
    Keywords: Tag comparator, dynamic circuits, leakage current, noise immunity
  • B. Ahmadi, Z. Movahedi * Pages 13-23
    In recent years, Software Defined Networks (SDN) have been raised as a promising approach to improve the network programmability and management of computer networks. It consists in separating the control plane from the data plane and centralizing the control part of the network. Due to the rapid growth of computer networks in terms of number of switches and the amount of transiting traffic, the distributed architecture with centralized view on the network has been designed for control plane, enhancing the scalability, availability, fault tolerance and reliability. In such a distributed architecture, the load balancing between controllers plays an important role towards the optimal use of networking resources. To address the aforementioned challenges, we propose a stable distributed solution for load balancing between controllers in software defined networks. The proposed solution collects information on the amount of load of controllers and their corresponding switches. Based on this knowledge, the controller with the highest overload migrates the switch leading to the best enhancement in load balancing of the network to the least-loaded controller, if the network load is not balanced and the migration benefit is significant compared to its cost. The proposed solution inhibits simultaneous migrations triggered by distributed controllers to avoid cascade re-migrations and ensures the network stability. The results of the test-bed study of the proposed approach show that out solution outperforms other counterparts up to 15% in terms of average memory consumption, 50% in terms of controller traffic throughput and 70% in terms of processing time of the overloaded controllers.
    Keywords: Software-Defined Networks (SDN), OpenFlow, Distributed controllers, Load Balancing
  • S Asadi, A. Khayatian *, M. Dehghani, N. Vafamand Pages 25-35
    This paper proposes a sliding mode observer (SMO) for actuator fault reconstruction of nonlinear systems subjected to external disturbance. In the proposed approach, first, the nonlinear system is modelled by a Takagi-Sugeno fuzzy model with immeasurable premise variables. Then, SMO is used to estimate the states and fault. Finally, by using a non-quadratic Lyapunov function (NQLF), the stability of the error system is proved. By considering  performance criteria, the effect of the exogenous disturbance on the state estimations is minimized which provides effective fault estimation. Furthermore, the states and fault estimations asymptotically converge to their actual values for the non-perturbed systems. In the stability analysis and the observer gains design, some change of coordinates are proposed which the transformation matrix of one of them is obtained by solving linear matrix inequalities (LMIs). The proposed approach has some superiority over the existing methods. First, employing the NQLF leads to more relaxed results and better estimation performance. Second, using SMO for fault reconstruction makes the proposed approach insensitive to the uncertainties and unknown inputs and besides detecting the fault, its shape and size are determined. Third, since the premise variables are assumed to be unmeasurable, the presented approach is applicable for a wide class of nonlinear systems. Finally, a continuous stirred tank reactor (CSTR) process is considered and numerical simulation is carried out to illustrate the effectiveness and the accuracy of the proposed approach comparison with the recently published methods.
    Keywords: Takagi-Sugeno (TS) fuzzy system, actuator fault, Non-quadaratic Lyapunov function (NQLF), Sliding mode observer (SMO), linear matrix inequality (LMI), Robust fault detection, reconstruction, Continuous stirred tank reactor (CSTR)
  • S. Afshari, M. Sarlak * Pages 37-50
    In this paper, the solution of the post-disturbance transient instability prediction problem using the wide area system is considered. In the proposed scheme, at first, the disturbance initiation is detected based on the magnitudes of voltage phasors received from phasor measurement units (PMUs). In the second step, a primary assessment of the transient stability is made according to the post-disturbance magnitudes of voltage phasors, frequency, and differential frequency and by three trained support vector machines (SVMs) classifiers, separately. Finally, the outputs of the classifiers are combined employing the Naive Bayes (NB) algorithm to make the final decision. The proposed algorithm was implemented on the IEEE New England 39-bus system. According to the results obtained, proposed algorithm can predict the transient instability as early as three cycles after the disturbance initiation using noise-free and noisy PMU data.
    Keywords: Phasor measurement units, wide area measurement system, transient instability, Support Vector Machine, combination of classifiers, bayes method
  • M. Akbarpour, N. Mehrshad *, S. M. Razavi Pages 51-62
    The human visual system (HVS) recognizes object in the crowded scenes with high speed and accuracy. So far, many object recognition models based on HVS, like HMAX, have been developed. In this paper, the new effective method based on HMAX is proposed called Probabilistic Selection HMAX (PSHMAX). HMAX main problem is random patch extraction which extracts two useless patches. First, patches involving low information that cause more computational complexity with no useful result. Second, patches with wrong information from background that produce wrong output. In the proposed method, the optimum patches involving maximum useful information are extracted in the random way which has two steps: first is producing poll of patches involving maximum information, second is patches extracting with useful information from poll. To evaluate the proposed method, we apply it to object categorization and conduct experiment on the Caltech5 and Caltech101 databases. Results demonstrate that the proposed method has a higher performance than the HMAX and existing architectures having a similar framework.
    Keywords: Object Recognition, Image Patches, Human Visual System, Edge, HMAX Model
  • R. Amirabadi Farahani, F. Faghihi *, S. E. Afgheei Pages 63-70
    Electromagnetic Compatibility (EMC) analysis around High Voltage (HV) cables is one of the important research problems, which several standards are published. In this paper, field simulation of HV cable space based on finite element method (FEM) is proposed to identify cable shielding effectiveness for a permitted distance of HV cable and communication cable proximity. FEM simulation method is performed for four situations including shielded cable or simple cable (cable with or without shield) for each type of HV and communication cable in losses environment. As authors are aware there is no research report for the amount of proximity distance for HV cable and communication cable in losses spaces in spite of partial approach in cabling route. Finally, simulation result is evaluated by comparison with ICNIRP standard constraints.FEM simulation results are validated by FDM based simulation software(CST); Also electromagnetic field measurement for one-core medium voltage voltage labratory. Both of them illustrates the authentication of FEM modeling of and simulation results of the investigation.
    Keywords: Electromagnetic compatibility, maxwell equation, Finite element, high power cable, telecommunication cable
  • Y. Batmani * Pages 71-77
    In this paper, based on the state-dependent Riccati equation (SDRE) technique, a new method is proposed to design nonlinear observers in a  broadclass of networked control systems. Towards this end, an inequality condition is obtained to detect the time-instants of sending messages from the sensors to the controller. In this way, the data transmission is done in some specific instants and therefore, the proposed method can considerably reduce the information exchange between the sensors and the controller in a nonlinear networked control system. It is also proved that the obtained estimation converges to the system state. Two numerical simulations are worked to illustrate the design procedure and the flexibility of the proposed observer.
    Keywords: nonlinear systems, event-triggered, Networked control systems, SDRE observer
  • M. Teimouri *, N. Hoseini Pages 79-87
    Nowadays, with the spread of communication networks, the demand to transmit multimedia data has significantly increased. So, the knowledge about data type which is transmitted through the network is an important issue for monitoring communications and preventing transmission of malicious data. A typical identification system attempts to identify the type of transmitted coded data through classification within a predefined set. The classification is usually based on some relevant features extracted from the received bit stream. Most of the researches in this field consider a few kinds of image codec in their classification problem. In this paper, an efficient identification system is proposed for classification within ten different images codecs. The proposed system is based on combination and extension of existing methods. According to simulation results, image codecs are classified with average accuracy of 88.90%. Among various codecs, GIF and BMP have the highest accuracy of 99.3% and 92.5%, respectively. On the other hand, FLIF and WEBP have the lowest accuracy 83.3% and 83.6%, respectively.
    Keywords: Image codecs, classification, file type identification
  • F. Jafarian, Z. Mobini * Pages 89-100
    In this paper, the physical layer security of a full-duplex secure cooperative wireless system with multiple inputmultiple-output (MIMO) destination node is examined. We assume that a source node communicates  with  a destination node in the presence of an eavesdropper. In addition, a jamming signal is sent via destination to weaken the relay-eavesdropper thanks due to the full-duplex operation at the destination node. We propose different beamforming schemes and accordingly derive the instantaneous and average secrecy rates. We also study the effect of the number of antennas, the position of the eavesdropper, and the transmit power of the source and destination nodes on the average secrecy rate. Our results reveal that beamforming and friendly jamming increase the secrecy of cooperative communication. Moreover, simulation results demonstrate that the choice of the beamforming scheme plays a critical role in determining the FD cooperative communication gains.
    Keywords: Physical layer security, full-duplex, multiple-input multiple-output (MIMO), cognitive wireless communication, eavesdropper, achievable secrecy rate
  • F. Jafari, M. Teimouri * Pages 101-111
    Audio data are widely exchanged in telecommunications networks. Due to the limitation of network resources, these data are usually compressed before transmission. Various methods exist for compressing audio data. Hence, in order to unlawfully access these audio information, one needs to first identify the codec which is used for audio compression. One of the best approaches for audio codec identification is identification based on the contents of received packets. In these methods, statistical features of received packets are used for identification of employed codec. In this paper, a method of audio codec classification is proposed based on longest common substring and longest common subsequence features. Simulation results (with accuracy of 97% for 8 Kbytes packets) demonstrate the superiority of the proposed method compared to conventional methods.
    Keywords: Audio codecs, classification, longest common substring, longest common subsequence
  • Sh. Javanmardi, A. M. Latif *, V. Derhami Pages 111-123
    Image tag completion is a process that aims to simultaneously enrich the missing tags and remove noisy tags. many of the images have vague, incomplete and irrelevant tags. These untrusted tags, reduce the accuracy of image retrieval. Hence, in recent years, many tag completion algorithms have been proposed in order to access to the tags associated with the content of images. Due to the effectiveness of deep learning in many research fields, in this paper a deep convolutional neural network has been used to extract suitable visual and semantic features of images. Also, considering the challenges involved in loading a large-scale image databases in memory, a Single Pass Fuzzy C-Means clustering algorithm is used in order to compute visually similar images and refining the image’s tags according to similar samples. The results show the effectiveness of proposed approach in images tag completion.
    Keywords: Image Tag Completion, Deep Convolutional Neural Network, Tag Refinement, Single Pass Fuzzy C-Means Clustering, Image Retrieval
  • R. Hadjiaghaie Vafaie * Pages 125-134
    Immunosensors have recently benefited from integration and miniaturization in microfluidic chips. In this research, an efficient AC electrothermal flow have been employed inside a microchannel in order to provide b) circular vorticities near the immunosensor, a) mass transfer effect, c) immunosensor concentrating enhancment. Our proposed stirring effect enhances the transport of suspended antigen to the immobilized antibody and provides more binding opportunity. The governing equations for fluid motion and immunosensor concentrating process are multiphysic coupled electric field, fluid flow, temperature field, diluted species transport and also binding reactions equations. Both the paasive (without stirring flow) and active (with stirring flow) Ab-Ag binding reaction has been numerically studied by Finite-Element Method, and the sensor location is optimized. Based on the results, the AC electrothermal swirling flow (applied ac field 10 Volt and operating frequency 200 kHz) applied to the electrodes and the surface reaction increases by the factor of 10 after 5 seconds of sample loading. The system is highly efficient for high conducive fluid mediums. Results revealed that our proposed microfluidic based reaction enhancement method is of interest in high Damkohle immunoassays and low Peclet number systems
    Keywords: Micro-Electro-Mechanical-Systems, Microfluidic, AC Electrothermal flow, Immunosensor, Concentrating, Electrokinetic
  • H. Khaledian, M. H. Kahaei * Pages 135-142
    In this paper, the problem of dynamic sparse channel estimation in orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) systems is studied using norm-based methods. In this method, a mixture of norms is performed based on sparse recovery using side information for simultaneous extraction of both sparseness and dynamic features. For this purpose, temporal correlation of dynamic channels is considered as the side information whose effect on the number of measurements and dynamic channel tracking is investigated. Simulation results show an increase on both estimation accuracy and tracking of dynamic sparse channels for some decibels and also reduction of the number of measurements compared to some conventional reconstruction algorithms.
    Keywords: Dynamic sparse channel estimation, sparse recovery with side information, measurements, mixed norms, OFDM systems
  • E. Dejband, H. Karami *, M. Hosseini Pages 143-151
    Since graphene discovery, designing and implementation of electronic circuits have been developed in the THz and optical frequencies to achieve ultrafast responses. Thus, electromagnetic shielding due to its protection effects against disturbances caused by adjacent elements has emerged as a vital issue in circuit designing. In this paper, two types of electromagnetic shields are proposed in the THz regime. Regarding the adjustability of graphene’s conductivity, one can easily tune the frequency response in order to adapt it with the frequency range in which their circuit works. In order to accelerate the computation of shield efficiency factor, firstly an equivalent circuit model is proposed as a closed-form expression, and then shield efficiency can be achieved using transmission line model. Comparisons indicate that the results derived from the proposed method are in high accordance with those of CST-MWS commercial software. Finally the effects of the number of layers, the thickness of SiO2 layers, the width of graphene ribbons, the gap between the two individual cells, Fermi energies, and oblique incident on the shielding effectiveness of the proposed structure are discussed in details for interesting readers.
    Keywords: Electromagnetic shield, periodic graphene-based structures, graphene, terahertz regime, equivalent circuit model
  • A. M. Dehghani *, S. M Alavi, A. Sheikhi, R. Haghmaram Pages 153-164
    In this article, a novel method based on measuring the number of range cells in detected range profiles has been introduced according to two different aspects by two same high range resolution radars. At first, using rectangular approximation and measurement of the length and width of marine targets, calculation of the number of range cells is used in detected range profiles. On the following, according to the measurement of the angle between the two radars and target, Feature spaces are formed. Finally, classification of marine targets is formed using neural network. After completing the above steps and for testing the accuracy of the proposed algorithm, three real floatings are simulated in feko software. Then, range profiles obtained are mixed with noise and are imported to the neural network designed. Thus, the algorithm accuracy is measured according to different levels of signal to noise ratio. Accuracy of the algorithm, in certain confines, is above the 99%.
    Keywords: HRR radar, Range profile, Classification of marine targets, Neural network, Rectangular approximation
  • A. Rastgou, J. Moshtagh *, S. Bahramara Pages 165-180
    Distribution expansion planning is one of the most important issues in power system the main objective of which is to meet the demand at minimum operating costs. Due to the uncertain nature of renewable-based distributed generators (DGs) as well as uncertainties of the network, new approaches should be proposed to take into account these uncertainties. Indeed, more robust and flexible planning methods are needed in order to deal with the aforementioned uncertainties. Therefore, in this paper a scenario-based approach is proposed to model the uncertainties. Moreover, to consider the effect of the uncertainties in the model, appropriate indices consisting of maximum regret as robustness criterion and maximum adjustment cost as flexibility criterion are employed. The proposed model is a multi-objective optimization one that is solved using an improved version of non-dominated sorting harmony search algorithm. Furthermore, a fuzzy decision-making analysis tagged with planner criteria is applied in order to obtain the global optimal solution. To show the effectiveness of the proposed model, it is applied to a radial nine-node distribution system. The results indicate that the operating costs, in the presence of different types of DGs and uncertainties, are significantly affected by the proposed approach.
    Keywords: distribution network planning, scenario analysis, fuzzy decision-making, regret index, adjustment cost
  • E. Rokrok *, L. Miri Pages 181-190
    Nowadays, using distributed energy resources (DERs) such as solar energy have gained a high degree of importance for supplying customers. For grid-connected applications, it is necessary to step up the varying output voltage of the solar array which is done by a DC-DC converter. The essential criterions for evaluating the effectiveness of a converter are voltage gain, efficiency, circuit simplicity, total cost, input current ripple and voltage/current stress on power elements. In this paper a single switch non-isolated (transformer less) DC-DC converter with high voltage gain, high efficiency and low input current ripple is proposed. To verify the performance of the proposed DC-DC converter, a prototype circuit is fabricated and the essential performance indexes such as voltage gain and efficiency are measured and compared with the similar converters. Results show the improvement in gain and efficiency which validate the theoretical studies.
    Keywords: DC-DC Converter, Converter Voltage Gain, Input Current Ripple, Converter Efficiency
  • K. RamezaniBoldaji, M. Movahhedi, A. GhafoorzadeYazdi * Pages 191-199
    In this paper, a new ultra wide band (UWB) filter with wide stop band, based on metamaterial structures is presented. At first, a new metamaterial unit cell including interdigital capacitor and short -circuited stub is repented. inductance and decreasing the right handed capacitance of the structure, two stable poles in the unit cell, which called resonator, are produced. Finally, by cascading five introduced resonators, an UWB filter with pass band from 2.8 GHz to 13.2 GHz and stop band from 14.7GHz to17 GHz is presented. The total size of the proposed filter is 30mm 8.85mm so that its size is more smaller in comparison with many other existing UWB filters.
    Keywords: Ultra Wide Band-Pass Filter, Metamaterial, Interdigital Structure, Microstrip
  • M. Zebarjadi, M. Teimouri * Pages 201-211
    Blind 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 is proposed for synchronization of bursts in TDMA-based networks. The proposed iterative algorithms maps the detection result of energy-ratio detector onto the nearest TDMA structure.  In addition to Dice similarity coefficient, burst and silence errors are used to evaluate the proposed synchronization algorithm. Simulation results demonstrate the effectiveness of the proposed algorithm in improving the accuracy of burst detection. As a result, the maximum synchronization accuracy is attainable for signal to noise ratios more than -2dB.
    Keywords: blind identification, burst synchronization, burst detector
  • A. Saki, I. Pourfar * Pages 213-221
    As the size of wind farms and therefor the wind speed variety and number of generators is increased, it is of interest to work with equivalent models for wind and generators to avoid complexity in calculation and time consuming simulations. In this paper, an interval of wind inputs will be considered and with the suggestion of the neural regression and with the creation of its structure, it will be shown that how much the input winds affect the output power and its importance for feature space in the clustering, too. Normally, due to the complexity of dynamic relationship between output power and wind speed traditional regression methods become more complex. After finishing regression, with suggestion of a formula to calculate the entries of the feature space matrix, fuzzy clustering algorithm will be proposed and applied on the feature space. In each cluster the equivalent model for the wind is determined as well as the aggregated parameters are calculated based on specific formulas. The fuzzy clustering is not fallen easily in to local optimums. Strong regression as well as very closeness between equivalent and detailed models are shown as the benefits of using the proposed approach in this paper.
    Keywords: Equivalent modeling method, active power output characteristics, multi-machine representation method, clustering algorithms, neural regression
  • M. Sepahvand, F. AbdaliMohammadi * Pages 221-234
    Current developments in inertial sensors based on Microelectromechanical Systems technology allows us to design wearable devices for human movements automatic detection. Detection of human movements in natural environments needs detailed inertial signals processing. These activities are detected using human short movements detection. In this paper a method is proposed for continuous human tiny movements based on inertial signal processing. In the proposed method, at first linear acceleration and earth gravity signals are calculated using inertial navigation algorithms. Then discriminant features are extracted using a combination of these to signals. Innovation of this paper is introducing a new classification algorithm for continuous tiny movements recognition named Conditional Models. Each model belongs to a class of micro movement which performs some operations for generating a logical expression set and classifying the samples in that class. The proposed method uses the Particle Swarm Optimization to finding the optimized logical expression for each model. In order to evaluating, this method is tested on prayer micro movements recognition. Running the algorithm on the population of prayers and comparing with well-known micro movements classification models demonstrates the accuracy and high recognition of the proposed method.
    Keywords: particle swarm optimization, inertial sensors, micro movements, classification, conditional models
  • M. S. Bayati *, T. Khorand Pages 235-240
    In this paper, a new single layer half mode substrate integrated waveguide (HMSIW) magic-T utilizing H-plane HMSIW power divider and E-plane slotline-to-HMSIW transition has been designed and proposed. By using slotline in the E-plane T-junction, a 180° out-of-phase between two output ports has been generated. In order to optimize return loss and split the input signal equally into two in-phase signals at the output ports, a metallic via hole in the H-plane T-junction has been used. The magic-T is simulated and optimized by Ansoft HFSS software and a Ku-band prototype is designed and fabricated using the standard printed circuit board process. Experimental results demonstrate that the return losses are less than 10 dB, and the fabricated HMSIW magic-T has a 17% bandwidth over frequency range of 12.8-15.2 GHz with 0.34 amplitude imbalances and 3° phase differences in the output ports.
    Keywords: Half mode substrate integrated wave guide, magic-T, slot line
  • I. Sardari, J. Seifali Harsini * Pages 241-253
    In the receiver antenna of SAR system electromagnetic waves backscattered from the target surface, add together coherently and random interference of these waves causes the speckle noise in reconstructed SAR images. Speckle may be modeled as a multiplicative noise which degrades the quality of SAR images. In this paper, we first present a review of low-complexity and high-speed despeakling algorithms which are developed based on thresholding and Bayesian estimation in non-subsampled contourlet transform (NSCT) domain. In usual thresholding methods when input amplitudes fall below a given threshold they are mapped to zero, however such amplitudes may contain useful information about image details. In order to simultaneously gain the low-complexity property of thresholding and high precision of Bayesian estimators, we then suggest a new thresholding method in which small-amplitude NSCT coefficients are estimated using LMMSE/MAP filters. The performance of despeckling filters is quantitatively evaluated on both simulated data and real SAR image using statistical indexes. The results illustrate the superior performance of the proposed algorithm in comparison with usual thresholding and Bayesian MMSE/MAP filters.
    Keywords: Synthetic aperture radar (SAR), de-speckling, LMMSE, MAP estimators, thresholding, contourlet transform
  • M.Soryani *, A.Mottaqi, H.Seifi Pages 255-266
    Human Action and behavior recognition have many applications in computer vision and researchers have been working on this area for many years. Two-player sport action recognition is one of the research gaps in this scope. In this research, free style wrestling actions have been considered and by providing a dataset, an algorithm was developed to recognize such actions and different experiments were implemented. The free graph produced from player’s skeletons is used for feature extraction. In each frame, a feature vector is built using2-dimensional polar histogram of the graph points and by different combination of these vectors the final feature vector is produced for a video sample. Two classifiers; SVM and KNN were used independently to classify the actions based on different feature vector combinations. The highest score for action recognition is around%90 when KNN is used.
    Keywords: Action recognition, wrestling, silhouette, skeleton features, graph, classification, Support Vector Machine, K-Nearest Neighbor
  • K. SaAdati, R. Norouzian * Pages 267-279
    The microgrids have abundant challenges included random properties inside their productions in which as a result of energy generation of distributed generators will be subsequently fluctuated. So this is why studying about small signal stability in microgrids has great importance of us. Therefore, in this paper, the microgrid based small signal stability performance is investigated. Also, this paper focus on the dynamic modeling of island microgrid in use of state feedback controller as a power system stabilizer in case of small signal stability of microgrids and making damped diesel generator’s low frequency fluctuations improvement. Distributed generation resources controller’s parameters based on the inverter and state feedback controller for the damped and sustainability of signals low frequency fluctuations purpose has been optimized by genetic algorithms. Upcoming simulation results obviously show the correctness and the impact on power system stabilizer by using of eigenvalues of microgrid analysis and some studies criteria.
    Keywords: microgrid, small signal stability, power system stabilizer, eigenvalues
  • M. Shafiee, R. Ghazi *, M. Moeini Aghtaie Pages 281-294
    The widespread growing of the distributed generation (DG) and electric vehicles (EVs) in distribution networks could be a variety of challenges and opportunities for the electricity network. Despite of arising various technical and economic challenges in distribution networks, these two important events can provide opportunities as electrical energy resources. Accordingly, in this paper, a two-stage scheduling framework has been presented and investigated to manage a large number of electric vehicles in the presence of DGs firstly with the aim of increasing the profits of electric vehicles and DGs and ultimately aimed at reducing operating costs. The proposed scheduling framework is tested on a distribution network connected to 5 bus RBTS system. In order to solve the problem and choose the best solution the CPLEX optimization method is used. The results show that by proper management of electric vehicles and distributed generation resources as an efficient tool, the owners of electric vehicles, distributed generation resources and network all can benefit.
    Keywords: electric vehicle, distributed generation resources, aggregator, uncertainty
  • A. Shamsi, E. Najafi Aghdam * Pages 295-305
    This article proposes a new method to design a third order low pass CTFFQDSM sharing the last integrators instead of adders. The removal of adders is done using a new technique in such a way that neither any extra block is added nor any modulator loop function is changed. Therefore, power consumption and chip area can be reduced. This 3-bit modulator centering at 1MHz with 2MHz band width is designed for WCDMA standard and is implemented in 180nmCMOS. Signal-to-noise ratio of 75.9 dB for over sampling ratio of 32 is obtained. Figure of Merit obtained from the proposed modulator is improved by more than 10% compared to the previous design methods and reaches about 0.339 (pj / conv).
    Keywords: Low power continuous time quadrature delta sigma modulator, adder removed, WCDMA standard, LOW-IF receivers
  • M. Toumari, S. Jabbari * Pages 307-316
    The analysis of gene sequences is fundamentally important for exploring biological functions. Recently, the cost of gene sequencing has dropped sharply, thereby resulting in the production of considerable genomic data. However, the costs of saving, processing, and transferring these data are rising. At present, processing this massive volume of information is done by character based method which is highly time - consuming. Alternative methods challenge these problems in the realm of signal processing. Accordingly, the signal outlook to the genome, signal processing of the genome and compression of the genome are presently hot issues which are practically in demand. Compression reduces the cost, memory space, bandwidth for exchange, and the time required for analysis. In this study, the character genes were firstly represented as signals. Then, these genomic signals were compressed by compressed sensing. Consequently, they were reconstructed by bayesian learning method. Adopted criteria for reconstruction were PRD and NMSE, respectively. Then, signals were selected with a compression rate of 75% for comparison. Meanwhile, the same cluster analysis was run with character based method. The results indicated that the time needed for signal based method was considerably lower than the character based method.
    Keywords: Gene sequence, Compression, Compressed sensing, Genomic signal processing, Bayesian learning, Phylogenetic tree
  • E. Abbaspour Sani *, S. Mohammadzadeh Bazarchi Pages 317-329
    Since 1950, Ultra-high vacuum measurement at the range of 10-12 torr has been done by means of hot-filament ionization gauges known as Bayard–Alpert gauge. The research work on the MEMS type of this gauge has not been successful and has not yet been commercialized. This paper introduces a variety of MEMS and non-MEMS vacuum sensors that can measure HV and UHV. This article introduces one idea, design and simulation of MEMS type ionization gauge as an array. The dimensions of proposed gauge occupies are 12mm×5mm×1mm which is at least 3000 times smaller than the traditional one. Total power consumption of the proposed gauge array is 50 times lower than the traditional type. The structure of the proposed gauge consists of collector, cathode and grid differs from the conventional one and is based on MEMS technology. The cathode in this design made of nickel and can electron emission at 750℃. The temperature along the cathode is identical and independent of vacuum pressure. Sensitivity coefficient of the proposal is 0.6 at the measuring range of 10-3 to 2×10-7 torr. The sensitivity coefficient of the designed architecture is 20 times less than the conventional one, which shows the disadvantage of this design.
    Keywords: MEMS ion gauge, MEMS vacuum sensor, hot cathode ion gauge, Bayard-Alpert ion gauge, vacuum pressure sensor
  • M. Abdollahi, T. Yousefi Rezaii *, S. Sheykhivand Pages 331-341
    Excitements are important for the proper interpretation of actions as well as relationships among human. Recognizing emotions through Electroencephalogram (EEG) allows the ability to recognize emotional states without traditional methods, including filling in the questionnaire. Automatic emotion recognition reflects the excitement of the individual without clinical examinations or need to visits, which plays a very important role in completing the Brain-Computer Interface (BCI) puzzle. One of the major challenges in this regard is first to select and extract the proper characteristics/features of the EEG signal, in order to create an acceptable distinction between different emotional states. Another challenge is to select an appropriate classification algorithm to distinguish and correctly label the signals associated with each emotional state. In this paper, we proposed to use Sparse Representation-based Classification (SRC) which addresses both of the mentioned challenges by directly utilizing the EEG signal samples (no need to involve with feature extraction/selection) and then classifying the emotional classes based on class dictionaries which are learned to represent the sparse model of the data of each emotional state. The proposed method is tested on two databases, the first of which is experimentally recorded in our biomedical signal processing lab and the subjects were excited by auditory stimuli, and the second database is taken from Shanghai University, China, in which the subjects were excited by visual stimuli. The results of the proposed method provides more than 80% accuracy for the recognition of two positive and negative emotions and suggest that the proposed method has higher degree of success in the classification of emotions while it avoids the complexity of feature selection/extraction.
    Keywords: Emotions Recognition, EEG, Sparse Representation-based Classification, Dictionary Learning
  • M. Asgariaraghi, V. Rafe *, A. Kalaee Pages 343-356
    Software testing is one of the key activities in software development life cycle that plays an important role in software quality. More than half of the software development costs and time are often spent on the test. Obviously, the automation of software testing, especially in generating test cases that is a key activity of this process, will dramatically reduce the costs. Among the prosperous testing techniques is model-based testing that utilizes model checker tools to automatically extract test cases. However, as these tools basically designed for model verification, not for test generation, the researches in the testing context are encountered with some major challenges such as state space explosion problem and duplication of the vast majority of test cases. In this paper, we propose a novel method using Beam-search algorithm for generating tests from systems specified through graph transformation specification. The popopsed approach not only improvs the mentioned challenges, but also generates the test suites with high coverage and low size in a desired time budget. We implemented it in the model checker tool GROOVE. To assess the efficiency of our approach, we compared it with model checker-assisted testing, search-based testing strategies and random testing. The empirical results over some case studies in the domain of service-oriented systems confirm it's superiority in terms of coverage size, test suit size and speed.
    Keywords: Software testing, test case generation, model-base testing, beam search algorithm, graph transformation system
  • A. Alavi Eshkaftaki, A. Rabiee *, A. Kargar, S. Taghipour Boroujeni Pages 357-366
    The stability of synchronous generator and its improvement is one of the important problems in power systems. Stability can be divided into steady state, dynamic and transient stability. The dynamic stability is studied in this paper.  DFIG capabilities will be one the effective ways to improve the stability of synchronous generator in the power network including wind generations based on doubly fed induction generator (DFIG). In this paper, a dynamic damping controller (DDC) is suggested in the reactive power band of DFIG tuned by genetic algorithm. For this purpose, two feedbacks, i.e., synchronous generator speed differences and DFIG electromagnetic torque are used. Eigenvalues and damping torque analysis are used for demonstrating the effectiveness of the suggested controller, requiring system small signal study. The simulation results verify that the controller has the ability to improve dynamic stability of synchronous generator.
    Keywords: Dynamic stability, synchronous generator, doubly fed induction generator (DFIG), dynamic damping controller (DDC), eigenvalues, damping torque, small signal analysis, genetic algorithm
  • T. Ghanizadeh Bolandi, M. R. Haghifam *, M. Khederzadeh Pages 367-380
    Inappropriate operation of zone 3 distance relays in transmission network during power system stressed condition such as load encroachment situation have reported as an important factor contributing in triggering the cascading outages. Symmetrical events such as power swing, power flow transfer resulted from line outage and voltage instability can threaten the security of protection system and cause the malopertion of zone 3 distance relay. Another challenge is the fast and dependable distinguishing the three phase faults during the load encroachment condition.  In this paper, a supervisory index is presented based on phase angle of superimposed component complex power which is extracted from synchrophasor measurements obtained from both ends of lines covered by zone 3 distance relay. The proposed index has the proficiency in fast detection of three phase faults from load encroachment in less than one cycle. Unaffected by high fault resistance, fault location,fault inception angle and series compensation capacitor are the outstanding features of the proposed index. The validity of the proposed scheme is confirmed on 39-bus New England test system.
    Keywords: Static load encroachment, zone 3 distance relay, synchrophasor measurement, fault superimposed component
  • E. Gholenji, J. Tahmoresnezhad * Pages 381-397
    In most machine learning algorithms, the distribution of training and test sets (source and target domains, respectively) are assumed the same. However, this condition is violated in many real world problems and the performance of model degrades as well. The aim of domain adaptation solution is to build an adaptive model on source data to have acceptable performance on target domain. In this paper, we propose an unsupervised two-phases approach which benefits from representation and model adaptation methods. In the first phase, source and target data are projected onto a common subspace on which the marginal and conditional distribution difference is minimized. Moreover, domain invariant clustering is exploited to discriminate between various classes of source data. In the second phase, an adaptation classifier is presented to minimize prediction error rate and maximize manifold adaptability across source and target domains. The proposed approach is evaluated on four visual benchmark datasets according to 36 designed experiments. The obtained results highlight the considerable performance of the proposed approach against other state-of-the-art machine learning and transfer learning methods.
    Keywords: Transfer learning, Visual domain adaptation, Feature representation, Domain invariant clustering, Adaptive classifier
  • A. Moradi * Pages 399-403
    In this paper, by using the equivalent electrical circuit method, an analytical study for the electrical and dissipated energy densities in graphene is presented. In the first step, electronic excitations on the graphene surface are described by an infinitesimally thin layer of electron fluid, ignoring the electrons completely. Then, general expressions of electrical and dissipated energy densities are obtained by using a simple equation of motion for an electron of the electron fluid (that is subjected to a time dependent external electric field) in conjunction with the equivalent electrical circuit method. In the next step, in the range of high frequencies, by means of the conductivity formula of the system that is recently presented, the problem is investigated in a two-fluid model.
    Keywords: electrical energy, dissipation, graphene, equivalent electrical circuit
  • M. Moein, H. Mahmoodian * Pages 405-412
    Sincemost of the systems in real world are nonlinear and include uncertainty in their nature, robust controller designing is one of the most important challenges for engineers. Controller designing for such systems is usually complicate with high computational cost. In contrast to this, state feedback controller designing, based on well-known Ackermann’s formula, has simplicity in designing and application although global states controllability should be considered seriously. The aim of this paper is to design a state feedback controller for nonlinear inverted pendulum with uncertainty which close loop system has global asymptotically stability. For this reason, controllability property for nonlinear systems has been analyzed based on TS- Fuzzy model. In the existence of uncertainty, controllability property might be failed. In this case to handle the uncertainties in the systems, sufficient conditions have been investigated to guarantee the local and global controllability conditions and also global stability conditions. The advantage of this method is simplicity in implementation comparing to other complicated controllers.
    Keywords: Takagi–Sugeno (T–S) fuzzy model, Controllability Property of Nonlinear Systems, Robust Controllers
  • Z. Movahediyan, A. Askarzadeh * Pages 413-424
    In this paper, a framework for multi-objective optimization of a hybrid photovoltaic/diesel generator (PV/DG) system has been presented. This study follows the design of the PV/DG system at the lowest cost, lowest emission and highest reliability.The total net present cost (TNPC), CO2 emissions and the loss of power supply probability (LPSP) are selected asthe problem objectives. This system has been designed in three scenarios: 1- without considering uncertainty and operating reserve, 2- with considering uncertainties of the system and 3- with considering uncertainties of the system and using DG as operating reserve. In order to effectively solve this problem, multi-objective versionof crow search algorithm (MO-CSA) has been developed and the results are compared with the results obtained by well-known non-dominated sorting genetic algorithm II (NSGA-II). The coding of the problem has been done in MATLAB environment and the Pareto fronts have been compared. Simulation results indicate that combination of DG and PV is a promising alternative for supplying the electrical demand of stand-alone areas. Moreover, the results obtained by MO-CSA outperform the results obtained by NSGA-II.
    Keywords: hybrid photovoltaic, diesel system, multi-objective optimization, crow search algorithm
  • S. Nejatian, R. Omidvar, H. Parvin *, V. Rezaei, M. Yasrebi Pages 425-437
    Optimization is an important and determinant task in structural design. Better designs will be achieved if designers be able to reduce design time and cost using optimization methods. Many optimization problems in engineering are naturally more complicated and difficult to be solved by conventional optimization methods such as mathematical programming. Nature is a basis of many optimizations algorithms, so researchers focus on behavioral patterns of organisms and events in nature by considering a structure toward a target. In this study, a new optimization algorithm is proposed based on the behavioral pattern of wild mice. Studying targeted and beneficial behaviors of wild mice in colony motivates these kinds of behaviors could be a pattern for solving an uncertain complex problem. In this research, based on the experimental results on this animal, the behavior of the mice in the production phases of the population, mating, struggle for survival has been implemented. The mice are organized in several colonies that will fight for survival based on the command of an colony head that is elite. Also, the motor pattern of the mice was defined based on the colony-head location and the average colony members that were effective in an optimal search in the problem space. The behavioral pattern of this living organism was implemented in the simulation environment and results show that the proposed algorithm is a suitable pattern to find an optimal solution for complicated problems.
    Keywords: Algorithm, optimization, wild Mice, colony, cost function, behavior
  • M. Navaei Larimi, A. Abdoos *, M. Shahabi Pages 439-450
    Ferroresonance Supression Circuit (FSC) is the most important equipment used in Capacitor Voltage Transformer (CVT) for suppression of ferroresonance phenomenon. There are three types of FSC: active, passive and electronic type. This element is installed at the secondary side in parallel with CVT burden. In this paper, a new control unit is proposed for fast supression of oscillations and overvoltages due to ferroresonance occurrence. The proposed control unit takes samples from CVT output voltage and then triggers SCRs according to level of overvoltage. Moreover, the SCRs are turned off in the absence of overvoltage. By using this control unit, phase detector unit, firing circuit and separate source for firing the SCRs are not required. Unlike some previously proposed methods, the SCRs are not trigerred on for a prespecified time interval (typically 80 ms) but the SCRs turn-on time depends on the level of ferroresonance overvoltage. Simulation results show that the proposed control unit has desirable stability and fast response. Besides, the proposed control unit has not negative effect on frequency and CVT transient responses.
    Keywords: Capacitor voltage transformer, ferroresonance suppression circuit, ferroresonance, frequency response characteristics
  • E. Yasoubi, M. Sedighizadeh, A. Siadatan * Pages 451-461
    One of the main concerns for power system operators is to improve small signal stability of power system. In this regard, two important devices for this purpose are the Power System Stabilizer (PSS) and the Thyristor controlled Series Compensator (TCSC). Despite the fact that the using this devices can improve the small signal stability, utilization of these devices in an uncoordinated way can provide an adverse effect and cause power system instability. This paper analyzes using two controllers that are an intelligent controller based Clonal Selection Algorithm (CSA) and an Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS) controller to coordinate control of the two above mentioned devices to improve the small signal stability of power system. The aforementioned controllers are experimentally tested on a Single Machine connected to Infinite Bus (SMIB) and the simulation results show the effectiveness of both controllers for the coordination of PSS and TCSC.
    Keywords: Power system stabilizer (PSS), thyristor controlled series compensator (TCSC), small signal stability, clonal selection algorithm (CSA), adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS)