فهرست مطالب

صنایع الکترونیک - سال نهم شماره 1 (پیاپی 33، بهار 1397)

نشریه صنایع الکترونیک
سال نهم شماره 1 (پیاپی 33، بهار 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/03/01
  • تعداد عناوین: 12
|
  • داریوش عباسی مقدم*، حدیثه زارع حقیقی، سعید رضا صید نژاد صفحات 5-16
    کانال های مخابراتی زیرآب دارای ویژگی هایی مانند تضعیف زیاد، ماهیت متغیر با زمان محیط انتشار و سرعت کم صوت هستند که ارسال اطلاعات در آن ها را مشکل می کند. به دلیل تغییرپذیری محیط، کانال مخابراتی در این محیط ها دارای گزینندگی زمانی و فرکانسی می باشد. این کانال متغیر با زمان را می توان با استفاده از بسط توابع پایه به منظور دنبال کردن تغییرات زمانی کانال مدل کرد. در این مقاله از بسط توابع متعامد لاگر برای مدل کردن کانال مخابرات صوتی MIMO-OFDM در زیرآب استفاده شده است. MIMO-OFDM دارای شکل دهی پرتو وفقی فضا-زمان در گیرنده می باشد و به منظور همانند سازی بین کانال و گیرنده در روش پیشنهادی به جای فیلترهای TDL متداول از فیلتر لاگر در ساختار شکل دهنده پرتو استفاده شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که روش پیشنهادی علاوه بر سادگی و کاهش حجم محاسبات، بهبود قابل توجهی در عملکرد مخابرات صوتی در زیرآب خواهد داشت.
    کلیدواژگان: شکل دهی پرتو، بسط توابع پایه، MIMO، OFDM، مخابرات صوتی زیرآب، توابع متعامد لاگر
  • مژده مهدوی* صفحات 17-24
    ماهواره های مخابراتی عموما خارج از اتمسفر زمین قرار دارند و مهمترین مشخصه این محیط وجود اشعه های یونیزه کننده با انرژی بسیار بالا و در حد مگا الکترون ولت می باشد. مواد نیمه هادی بکاررفته در سخت افزار ماهواره ها نسبت به تاثیرات محیط تشعشعات بسیار آسیب پذیر می باشند و در خواص الکتریکی، نوری و فیزیکی آنها تغییرات موقت یا پایداری پدید می آید و پس از مدتی باعث کاهش کارآیی مدار می‏گردد. این مشکلات سبب شده است تا ارایه تکنیک های مقاوم سازی کم هزینه و قابل دسترس، مورد توجه قرار گیرد. امروزه، ماهواره های کوچک بسیاری وجود دارد که ماموریت‏های ارتباطی و سنجش را در فضا انجام میدهند و هزینه بالای قرار دادن ماهواره در مدار از یک سو و مشکلات یکپارچه سازی و تطبیق ماهواره و ماهواره بر از سوی دیگر را می توان از جمله دلایل توسعه نانوماهواره ها عنوان نمود. باکاهش ابعاد قطعات، حساسیت مدار بیشتر شده و مدارهای با ابعاد نانو نسبت به تشعشعات محیط فضا آسیب پذیرتر هستند. اتوماتای سلولی کوانتومی بدلیل حداقل توان مصرفی، پیشنهاد مناسبی جهت ساخت مدارهای محاسباتی در ابعاد نانو می‏باشند. در این مقاله به ارائه روش افزایش تحمل پذیری اشکال و شبیه سازی آنها در سیم باینری در تکنولوژی اتوماتای سلولی کوانتومی می پردازیم.
    کلیدواژگان: اتوماتای سلولی کوانتومی، نانوالکترونیک، تحمل‏ پذیری اشکال، تشعشعات فضایی، سیم باینری
  • سید حسین محسنی ارمکی*، محمدرضا عاروان، محد علی لطیف زاده صفحات 25-32
    روش های مختلفی برای ردیابی ماهواره ها در ایستگاه زمینی استفاده می شود که هر کدام از آن ها مزایا و معایبی دارند. شناخته شده ترینو دقیق ترین آنها، روش ردیابی مونوپالس است. این مقاله به تشریح مراحل طراحی،پیاده سازی و آزمون بلوک رهگیری مونوپالس سامانه ایستگاه زمینی دریافت از ماهواره های سنجشیمی پردازد. ایستگاه زمینی از روش مونوپالس تک پنجره در باند X و روش چهار آنتن تغذیه در باند S بهره برداری می نماید . برای جلوگیری از خطای حاصل از تغییر دامنه و فاز سیگنال های مونوپالس از یک مبدل مونواسکن استفاده شده است. در سیستم گیرنده رهگیری یک پردازش گراز خانواده ARM به کار گرفته شده است. درنهایت نیز کارایی و عملکردسیستم با استفاده از بلوک بورسایت فرستنده زمینی مورد تایید و اثبات قرار می گیرد.وشهای مختلفی برای ردیابی ماهواره ها در ایستگاه زمینی استفاده می شود که هر کدام از آن ها مزایا و معایبی دارند. شناخته شده ترینو دقیق ترین آنها، روش ردیابی مونوپالس است. این مقاله به تشریح مراحل طراحی،پیاده سازی و آزمون بلوک رهگیری مونوپالس سامانه ایستگاه زمینی دریافت از ماهواره های سنجشیمی پردازد. ایستگاه زمینی از روش مونوپالس تک پنجره در باند X و روش چهار آنتن تغذیه در باند S بهره برداری می نماید . برای جلوگیری از خطای حاصل از تغییر دامنه و فاز سیگنال های مونوپالس از یک مبدل مونواسکن استفاده شده است. در سیستم گیرنده رهگیری یک پردازش گراز خانواده ARM به کار گرفته شده است. درنهایت نیز کارایی و عملکردسیستم با استفاده از بلوک بورسایت فرستنده زمینی مورد تایید و اثبات قرار می گیرد.
    کلیدواژگان: مونوپالس، ایستگاه زمینی ماهواره، پدستال، ردیابی خودکار
  • مجتبی جودکی*، علی خرمی صفحات 33-46
    در این مقاله یک مدل مداری بهبود یافته براساس مدل تک دیودی برای سلول های خورشیدی آلی ارائه شده است. مدل مداری برای استفاده بهینه از سلولهای خورشیدی فتوولتائیک ضروری است. همچنین مدل مداری دقیق به درک بهتر عملکرد رفتاری سلول و فیزیک آن کمک می کند. در مدل ارائه شده از یک مقاومت سری وابسته به ولتاژ استفاده شده است. ایده مقاومت سری وابسته به ولتاژ، در سلول های آلی، مبتنی بر قابلیت تحرک وابسته به میدان الکتریکی در مواد آلی است. از این رو ابتدا روشی مبتنی بر الگوریتم ژنتیک برای استخراج پارامترهای اصلی مدل تک دیودی ارائه شده است. سپس مبانی فیزیکی این مقاومت سری وابسته به ولتاژ مدل شده است. بعد از آن برای استخراج مقاومت سری متغیر با ولتاژ الکتریکی نیز الگوریتمی جدید پیشنهاد گردیده است. برای ارزیابی مدل ارائه شده، روابط تحلیلی در نقاط مشخص و حدی منحنی جریان-ولتاژ نظیر ولتاژ مدارباز به کار گرفته شده است. نشان داده شده است که فرض ثابت بودن مقاومت سری خطای زیادی در تعیین آن و محاسبات مبتنی بر آن دارد. در پایان این مدل بهبود یافته و الگوریتم های استخراج برای بررسی 5 سلول خورشیدی آلی به کار گرفته شده است. استفاده از این مدل بهبود یافته دقت در مدل مداری سلول را افزایش داده است. به طوری که دقت برازش پارامترهای مداری با استفاده از مقاومت وابسته به ولتاژ استخراج شده با الگوریتم پیشنهادی به طور میانگین 1000000 برابر نسبت به برازش با مقاومت ثابت بهبود یافته است.
    کلیدواژگان: مقاومت سری وابسته به ولتاژ، مدل مداری، سلول خورشیدی آلی، استخراج پارمترهای مدل
  • روزبه رجبی*، زهرا رستمی صفحات 47-54
    سیگنال الکتروکاردیوگرام، نشان دهنده ی فعالیت الکتریکی قلب و یکی از مهمترین کاربردهای آن تشخیص آریتمی های قلبی است. اما تحلیل یک ثبت طولانی از این سیگنال ، با دشواری هایی رو به رو است. بنابراین نیاز به استفاده از روش های تشخیص خودکار، روز به روز بیشتر احساس می‏شود. در این مقاله الگوریتمی با استفاده از ویژگی های استخراج شده از تبدیل موجک و طبقه بند SVM پیشنهاد شده است. برای این منظور ابتدا نویزهای سیگنال، توسط فیلتر دیجیتال و تبدیل موجک حذف شده، سپس با الگوریتم Pan_Tompkins موج‏های R، استخراج شده ‏اند. در ادامه ویژگی‏ های هر ضربان قلب با تبدیل موجک گسسته استخراج شده و ابعاد فضای ویژگی ها با تبدیل PCA کاهش یافته است. سپس طبقه ‏بندی با روش SVM و کرنل های مختلف آن انجام شده است. از داده های پایگاه MIT-BIH arrhythmia و نرم ‏افزار MATLAB جهت ارزیابی کارآیی روش پیشنهادی در مقایسه با روش متداول Feed-Forward Neural Network (FFNN) استفاده شده است. پنج کلاس شامل ضربان‏ های نرمال (N) و آریتمی‏ های انسداد دسته شاخه چپ (LBBB)، انسداد دسته شاخه راست (RBBB)، انقباض زودرس دهلیزی (APB) و ضربان paced (PB)، با صحت 68/95 درصد با SVM در بهترین حالت و صحت 30/90 درصد با FFNN طبقه‏ بندی شده است. نتایج نشان دهنده تشخیص موثرتر آریتمی های قلبی توسط روش پیشنهادی است.
    کلیدواژگان: تبدیل PCA، آریتمی، الکتروکاردیوگرام، روش SVM، تبدیل موجک گسسته
  • سیروس طوفان*، عباس نصری، رضا نوروزیان صفحات 55-66
    در این مقاله طراحی و تحلیل مبدل بوست براساس کنترل کننده زمان برای تبدیل ولتاژ 8/1 ولت به 8/2 تا 4/3 ولت ارائه شده است. کنترل کننده زمان مانند کنترلر دیجیتال برای فرکانس های کلید زنی چند مگا هرتز طراحی می شود ولی این کنترلر به طراحی مبدل دیجیتال با دقت بالا و مدولاسیون پهنای باند دقیق نیاز ندارد. در این مقاله اسیلاتور کنترل شونده با جریان و مدار تاخیر دهنده به ترتیب به عنوان انتگرال گیر و تناسب برای کنترل مبدل بکار رفته اند. علاوه بر آن برای بهبود زمان نشست ولتاژ خروجی از یک ترانزیستور به صورت فیدبک با خروجی استفاده شده است. با این تکنیک ولتاژ خروجی سریع تر به مقدار نهایی می رسد و زمان نشست حدود 72 درصد کاهش پیدا کرده است. همچنین در این مقاله اثرات غیر ایده ال بودن المان ها و شرایط پایداری مبدل به همراه مدار کنترل کننده تحلیل شده است. نتایج شبیه سازی مبدل بوست طراحی شده در تکنولوژی 18/0 میکرمتر پروسه CMOS نشان می دهد که مبدل طراحی شده در محدوده فرکانس سوئیچینگ 485 کیلو هرتز تا 42/1 مگا هرتز کار می کند و ولتاژ خروجی با حداکثر ریپل 15 میلی ولت حاصل می گردد. همچنین مدار طراحی شده برای ولتاژ خروجی 3/3 ولت دارای بازدهی 07/87% می باشد.
    کلیدواژگان: VCO، سیکل کاری، بوست، مبدل DC، DC، فرکانس سوئیچینگ
  • محمد مهدی مهرنگار، سارا درباری کوزه کنان*، محمد کاظم مروج فرشی صفحات 67-72
    در این مقاله، اصول طراحی افزاره های امواج صوتی سطحی (SAW) بر بستر LiNbO3 با برش °-YX128 ارائه می شود. این نوع افزاره ها کاربردهای زیادی در زمینه حسگرهای گازی، دما، رطوبت، فشار، گشتاور و همچنین فیلترهای مخابراتی دارند. در این مقاله، شبیه سازی ها به صورت سه بعدی و به روش المان متناهی انجام می شود. دراین شبیه سازی ها، تاثیر پارامترهای گوناگون ساختار، مانند فاصله و تعداد الکترودها، دامنه و فرکانس سیگنال الکتریکی، میزان تلفات و همچنین ضخامت بستر بر موج SAW منتشر شده، بررسی می شود. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که فاصله الکترودها با عکس فرکانس و دامنه جابجایی اتم های سطحی با دامنه سیگنال اعمالی متناسب است. براساس نتایج حاصله، تعداد بهینه جفت الکترودها برای ولتاژ الکتریکی 50 ولت و تلفات بستر0.01 dB به ازای یک دوره تناوب، برابر با 34 جفت است. از طرف دیگر، برای اینکه موج ریلی با طول موج متناسب با دوره تناوب الکترودهای طراحی شده انتشار یابد، ضخامت بستر نباید از نصف دوره تناوب کمتر باشد.
    کلیدواژگان: LiNbO3، امواج ریلی، پیزوالکتریک، امواج صوتی سطحی
  • سعید معصومی*، ابراهیم ندیمی، فرامرز حسین بابایی صفحات 73-82

    در این مقاله، از روش شبیه سازی در ابعاد اتمی بر پایه محاسبه ی تابع چگالی الکترونی (DFT) برای بررسی خواص ساختاری و الکترونیکی اکسیدروی با نقص های نقطه ای به همراه ناخالصی نقره استفاده شده است. ابتدا نقش ناخالصی های ذاتی اکسیدروی مثل تهی جای اکسیژن (VO) و تهی جای روی (VZn) بعنوان عامل کاهنده یا فزاینده ی حامل های نوع-p بررسی شده است. همچنین، شرایط دستیابی به اکسیدروی نوع- p با ناخالصی نقره، انرژی تشکیل و خواص الکترونیکی نقص های مرتبط با این ناخالصی مورد بررسی قرار گرفته است. مشخص شد که نقص های ذاتی VO و VZn فضای اطراف خود را دچار تنش می کنند و بترتیب، نقص های نوع-n و نوع-p با ترازهای انرژی eV 0.16 و 0.20 eV نسبت به لبه ی باند هدایت و ظرفیت ایجاد می کنند. ناخالصی Ag در ملاء غنی از اکسیژن جای اتم Zn در ساختار اکسیدروی قرار می گیرد و تراز ناخالصی پذیرنده 0.14 eV بالای پهنه ی ظرفیت ایجاد می کند.

    کلیدواژگان: اکسیدروی، ناخالصی پذیرنده، DFT، ناخالصی نقره، انرژی تشکیل
  • عطاالله ابراهیم زاده*، سید جواد کاظمی تبار، سعید نوشادیان صفحات 83-92

    امروزه رمزنگاری تصویر یکی از روش های مهم ایجاد امنیت است. به دلیل همبستگی بین پیکسل های همجوار، حجم زیاد اطلاعات و نیاز به پردازش بلادرنگ، برای رمزنگاری تصویر نمی توان از روش های مرسوم در رمزنگاری داده استفاده کرد. در میان روش های موجود برای رمز تصویر استفاده از توابع آشوب به دلیل خواص ذاتی همچون تصادفی بودن، حساسیت به مقادیر اولیه و سادگی در پیاده سازی بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. در این مقاله با استفاده از روشی جدید تصویر توسط نگاشت لجستیک (تابع آشوب) رمز می شود و به کمک الگوریتم نوث پیکسل های تصویر جایگشت می یابند. در نهایت با استفاده از الگوریتم بهینه سازی آموزش و یادگیری(TLBO) تصویر رمز شده از نظر همبستگی میان پیکسل های همجوار ویا آنتروپی بهینه می شود. نتایج به دست آمده از آزمون های مختلف نشان دهنده ی دقت و کیفیت روش ارائه شده است به گونه ای که مقدار همبستگی تصویر رمز به میزان 〖10〗^(-6) می رسد که در مقایسه با روش های دیگر کمترین مقدار را داراست.

    کلیدواژگان: رمزنگاری تصویر، الگوریتم TLBO، نگاشت لجستیک، تابع آشوب، جایگشت نوث
  • سید محمدرضا موسوی میرکلایی*، سجاد کیانی، مریم صفری، عبدالرضا رحمتی صفحات 93-106

    در این مقاله، یک نوسان ساز LC کنترل شده با ولتاژ، برای کاربرد در دوباند فرکانسی مختلف ارائه شده است. در طراحی نوسان ساز، از سلف فعال به همراه روش مقاومت منفی قابل کنترل استفاده شده است که باعث بهبود در نویز فاز و کاهش توان مصرفی می شود. مدار توسط نرم افزار ADS شبیه سازی شده است. نتایج شبیه سازی در تکنولوژی 0.18μm TSMC CMOS نشان می دهد که نوسان ساز در باند 1 (فرکانس مرکزی 2/1 گیگا هرتز) و در آفست 1مگاهرتز، دارای نویز فاز dBc/Hz 143.682- است. محدوده ی فرکانسی قابل تنظیم از 72/0 تا 25/1 گیگاهرتز می باشد. توان مصرفی در هسته ی نوسان ساز نیز 6/2 تا 4/3 میلی وات است که از منبع 8/1 ولتی تامین می گردد. همچنین نوسان ساز در باند 2 (فرکانس مرکزی 57/1 گیگا هرتز) و در آفست 1مگاهرتز، دارای نویز فاز 136.174 dBc/Hz - است. محدوده ی فرکانسی قابل تنظیم از 29/1 تا 85/1 گیگاهرتز می باشد. توان مصرفی در هسته ی نوسان ساز نیز برابر 6/2 تا 5/3 میلی وات است. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان می دهند که توان مصرفی حدود 50 درصد کاهش یافته و نویز فاز نیز با بهبود 16 درصدی به مقدار 136.174 dBc/Hz - رسیده است.

    کلیدواژگان: نویز فاز، توان مصرفی، محدوده ی فرکانسی قابل تنظیم، نوسان ساز LC
  • سید محمدرضا موسوی میرکلایی*، محمدحسین بیسجردی، هادی وفادارعلی، علیرضا عرفانیان صفحات 107-132

    در این مقاله یک سامانه رادیومتر شامل تقویت کننده های کم نویز، میکسر و نوسان کننده محلی، آشکارساز باند Ku، فیلترهای باندهای مختلف و سامانه دریافت و پردازش داده به نحوی طراحی گردیده که امکان دستیابی به حداکثر بهره و حداقل نویز وجود داشته باشد. هدف از این طراحی دستیابی به حداقل اختلاف دمایی معادل نویز برای کل سامانه با تنظیم و تحلیل کلیه پارامترهای آزاد طراحی بوده است. در نتیجه این طراحی، به ازای هر کلوین تغییرات در ورودی به 2.51 میکروولت تغییرات در ولتاژ خروجی دست پیدا کرده و این طراحی امکان ساخت بهینه سامانه های عملیاتی موج میلیمتری پسیو را فراهم می نماید. در ادامه، به منظور ارزیابی سامانه طراحی شده، خروجی تصویری که از سامانه طراحی شده به دست آمده، تشکیل می گردد. پس از تشکیل تصویر، به دلیل خاصیت ماتی ذاتی تصاویر موج میلیمتری، فرآیندهای اصلاح و بهبود کیفیت دیداری تصویر بر روی تصویر به دست آمده اجرا می گردد. در قسمت پردازش تصاویر، پیشنهادهای جدیدی برای سوپررزولوشن، فیوژن و ترتیب اعمال آن ها ارائه گردید. روش های ذکر شده بر روی تصاویر خروجی و شبیه سازی شده اعمال گردیده و منجر به بهبود تصاویر خروجی شد.

    کلیدواژگان: هتروداین، میکسر، تقویت کننده کم نویز، رادیومتر، آشکارساز
  • علیرضا لطیفی پاکدهی، نگین دانشپور* صفحات 133-143

    خوشه بندی یکی از شاخه های مهم موجود در داده کاوی است که هدف آن تقسیم داده ها به زیرمجموعه های معناداری است که خوشه نامیده می شوند. این تکنیک شامل فرآیند پیدا کردن گروه بندی طبیعی در مجموعه داده ها، بر اساس شباهت و تفاوت است به نحوی که اطلاعات قبلی کمی در مورد داده ها در دسترس است و یا اصلا اطلاعاتی در دسترس نیست. در طی دهه های متمادی الگوریتم های فراوانی برای خوشه بندی در رویکردهای مختلف و متفاوت و یا ترکیبی از آنها ایجاد شده اند. در این مقاله الگوریتمی بر پایه رویکردهای مبنی بر تراکم و سلسله مراتبی ارائه می شود. DBSCANیکی از الگوریتم های مطرح شده در رویکرد مبتنی بر تراکم است. این الگوریتم نیاز به دو پارامتر دارد که تعیین آن هنوز یک چالش بزرگ است. در روش پیشنهادی پارامترهای الگوریتم DBSCANطوری تنظیم می شود که بدون نیاز به دخالت کاربر، خوشه های احتمالی بصورت خودکار یافت شوند. سپس خوشه های نزدیک به یکدیگر به قدری باهم ادغام می شوند تا کیفیت خوشه های نهایی به نحو مطلوبی ارتقا یابد. بدین ترتیب خوشه های باکیفیت و دقیقی بدست خواهد آمد. در انتها برای آزمایش این الگوریتم ترکیبی جدید از داده های واقعی موجود در پایگاه داده UCIاستفاده شد. نتایج نشان می دهد که الگوریتم ترکیبی جدید کارایی بیشتر و دقیقتر و سرعت مناسبی نسبت به روش های قبلی دارد.

    کلیدواژگان: داده کاوی، خوشه بندی ترکیبی، خوشه بندی سلسله مراتبی، خوشه بندی مبتنی بر تراکم
|
  • Dariush Abbasi, Moghadam *, Hadiseh Zare Haghighi, Saeid Reza Seydnejad Pages 5-16
    Underwater acoustic communication channels have particular characteristics such as: high attenuation, the time-varying nature of propagation environment and low speed of the sound, which make it difficult to send information through these channels. Due to the variability of the environment, communication channels in this media are doubly-selective in both time and frequency domain. The time-varying channel can be expressed using expansion basic functions in order to following the temporal variation of the channel. In this paper, orthogonal Laguerre functions expansion is used to express an underwater MIMO-OFDM acoustic communication channel in which the MIMO-OFDM system uses adaptive beamforming at receiver. In order to have matching between the channel and receiver in the proposed system, digital Laguerre filters is used instead of conventional TDL filters in the beamformer. The results show that the proposed system has low computational complexity. Also it has a considerable improvement in the performance of the underwater acoustic communication system.
    Keywords: Basis Functions Expansion, Underwater Acoustic Communications, Orthogonal Laguerre Functions, MIMO-OFDM, Beamforming
  • Mojdeh Mahdavi * Pages 17-24
    Communication satellites are generally outside the Earth's atmosphere and the most important characteristic of this environment is the existence of high energy ionizing radiations of MeV energy. The semiconductor materials used in satellites are highly vulnerable to environmental impacts of radiations and electrical, optical and physical characteristics of these materials will be affected and the circuit efficiency will degrade. Because of these problems the available and cost-accessible techniques should be considered. Nowadays, there are many small satellites with the telemetry and telecommunication missions. The high cost of putting satellites in their orbits and problems related to the integration of satellites and their carriers are among the reasons for the development of nano satellites. Reducing the size of components, circuits become more sensitive and circuits with nano dimensions are more vulnerable to space radiations. Quantum cellular automata circuits with the minimum power consumption are a suitable way for the construction of arithmetic circuits in the nanoscale. Providing a method to increase the fault tolerance and simulation of this method for QCA binary wire is discussed in this paper.
    Keywords: fault tolerance, Space Radiation, Quantum Cellular Automata, Binary Wire, Nano Electronics
  • Seyyed Hossein Mohseni Armaki *, Mohammad Reza Arvan, Mohammad Ali Latifzadeh Pages 25-32
    There are many techniques to track satellites, that each of them has advantages and disadvantages. The monopulse trackingis the most accurate and most valid one. This paper describes the designing procedure, implementation and testing of remote sensing ground station monopulse tracking receiver. A single aperture monopulse feed in x x band and four feed antenna in s band are being used in ground station. A monoscan converter is used to avoid monopulse amplitude and phase error variation.The tracking receiver uses an ARM processor. Finally system performance is validated by bore sightequipment’s. here are many techniques to track satellites, that each of them has advantages and disadvantages. The monopulse trackingis the most accurate and most valid one. This paper describes the designing procedure, implementation and testing of remote sensing ground station monopulse tracking receiver. A single aperture monopulse feed in x x band and four feed antenna in s band are being used in ground station. A monoscan converter is used to avoid monopulse amplitude and phase error variation.The tracking receiver uses an ARM processor. Finally system performance is validated by bore sightequipment’s.
    Keywords: Ground station, Monopulse, Automated Tracking, Pedestal
  • Mojtaba Joodaki *, Ali Khorami Pages 33-46
    A single-diode circuit model with a voltage-dependent series resistance is introduced for Organic Solar Cell (OSC). This modified equivalent circuit model benefits from simplicity of the equivalent circuit while it predicts the device behavior accurately. Voltage dependency of series resistance of OSCs is mainly related to the internal processes of charge transport. The received charges at electrodes are influenced by space charge effect and many other physical parameters including exciton lifetime, dissociation rate, and free carrier recombination. The carrier transport process from donor/acceptor interface to electrodes is governed by its mobility. Also, the carrier mobility of organic material depends on the field variation. The voltage-dependent series resistance is not often used in today’s OSC circuit models due to the lack of a reliable field-dependent extraction method. This refined model expands its application in finding optimum bias, behavior analysis and efficiency improvement of OSCs. In this paper, as the first step, voltage-dependent series resistance is modeled. Then a new algorithm is proposed for extracting the voltage-dependent series resistance. Finally, the consistency of the extracted field dependent series resistance with previous literature is discussed. It is shown that the average mean square errors (MSE) of the predicted J-V characteristics by the new approach for five cells under test are improved by a factor of 106 in comparison with those of a constant value Rs approach.
    Keywords: voltage-dependent series resistance, Diode equivalent circuit, parameters extraction, bulk heterojunction organic solar cell
  • Roozbeh Rajabi *, Zahra Rostami Pages 47-54
    The electrocardiographic signal represents the electrical activity of the heart and one of its applications is diagnosis of cardiac arrhythmias. However there are complications against analysis of a long record. Therefore, certain automatic diagnosis methods are needed. In this paper, an algorithm using a combination of wavelet features and SVM classifier is proposed. For this purpose, the signal noises are removed initially by digital filtering and then by wavelet transform. Then, the R waves are extracted through Pan-Tompkins algorithm. Afterwards, the features of each heartbeat are determined by discrete wavelet transform (DWT) and feature space dimension are reduced by PCA transform. Classification is done through SVM with different kernels. MIT-BIH arrhythmia database and MATLAB Software are used for evaluation of the proposed method in comparison with well-known Feed-Forward Neural Network (FFNN). Five groups including normal heartbeats (N), left bundle branch block (LBBB), right bundle branch block (RBBB), atrial premature beats (APB), and paced beat (PB) are classified through SVM with accuracy of 95.68% in the best case while the obtained classification accuracy for FFNN method is 90.30%. Results show that the proposed algorithm can detect cardiac arrhythmias more effectively.
    Keywords: Arrhythmia, PCA Transform, Discrete Wavelet Transform, SVM Method, Electrocardiogram
  • Siroos Toofan *, Abbas Nasri, Reza Noroozian Pages 55-66
    This article have provided time-based boost controller to convert the voltage of 1.8V to 2.8-3.4 Volts. The timing controller like the digital controller is designed for switching frequency about megahertz, but this controller doesn’t need to use a digital converter and modulation bandwidth with high precision. In this paper, a current control oscillator and delay have used an Integrator and derivative for control circuit respectively. To improve settling time of the output voltage a transistor Mk is used as a feedback with output that the output voltage reaches faster to the final amount. With this technique, the settling time is reduced about 72%. In additional Converter operates over a range switching frequency 485 KHz to 1.42 MHz. In this paper, the effects of non-ideal of the elements, as well as the stability conditions of the control circuit, have been analyzed. Boost converter has been simulated in a standard 0.18µm CMOS process. Also, Circuit efficiency is achieved 87.08% for 3.3V output voltage.
    Keywords: VCO, Switching frequency, DC-DC converter, Duty cycle, Boost
  • Mohammad Mahdi Mehrnegar, Sara Darbari *, Mohammad Kazem Moravvej Pages 67-72
    In this paper, we investigate fundamental design principles of surface acoustic wave devices based on 128° YX cut lithium niobate. Surface acoustic wave devices have many applications in gas, temperature, humidity, pressure, torque sensing and also in RF filters. 3D FEM simulations have been done in this article and effect of various parameters like pitch size and the number of electrodes pairs, amplitude and frequency of applied electrical signal and thickness of the substrate on propagating acoustic wave has been investigated. The results show the frequency of the electrical signal is inversely proportional to electrodes pitch size and displacement of atoms are proportional to signal amplitude. Also, the optimum number of pairs of electrodes for electrical signal voltage of 50 V and substrate propagation loss of 0.01 dB per wavelength is equal to 34 pairs. On the other hand, for proper propagation of Rayleigh wave, substrate thickness must not be smaller than half of the pitch size.
    Keywords: Rayleigh Wave, Acoustic, Surface Acoustic Waves, Piezoelectric
  • Saeed Masoumi*, Ebrahim Nadimi, Faramarz Hossein, Babaei Pages 73-82

    In this work, we have investigated the structural and electronic properties of native point defects as well as Ag doping in ZnO applying first principles calculations based on density functional theory. The effect of point defects such as VO and VZn are studied in the increasing and decreasing of p-type carriers. In addition, structural properties, formation energies, defect levels of VO, VZn, Agi, AgO and AgZn are calculated to show the possibility of achieving p-type doping in different environment. VO and VZn are calculated to be donor and acceptor defects, with defect levels of 0.16 eV and 0.20 eV under the conduction band and above the valance band, respectively. At O-rich condition, Ag could replace Zn sites in ZnO crystal structure, which induces an acceptor level 0.14 eV above the top of valance band. As a results, Ag dopant may leads to p-type ZnO in O-rich condition with a proper acceptor level.

    Keywords: DFT, Formation energy, Ag dopant, ZnO, P-type dopant
  • ataollah ebrahimzadeh*, seyed javed kazemi tabar, saeed noshadian Pages 83-92

    Image encryption is a crucial component of data security nowadays. Due to its inherent properties such as sensitivity to initial condition, ergodicity and systematic parametrization chaos systems have been extensively used in image encryption. However, one needs to optimize the chaos for each image being encrypted to provide high quality encryption. Features such as high entropy or low pixel correlation are measures of interest in image encryption. In this paper, we propose a novel technique to optimize a chaos based image encryption algorithm. The image is confused using logistic map as chaos function and diffused by modified Knuth shuffling algorithm. We use the logistic map parameters as encryption key. We then harness TLBO and GSA evolutionary algorithms to speed up the optimization process of these parameters. The optimization method yields parameters that lead to lowest correlation among adjacent pixels or highest entropy. We compare the quality and security of our cryptosystem with some famous image encryption methods in the literature.

    Keywords: Image encryption, Logistic map, Chaos, TLBO algorithm, Knuth shuffle
  • M. R. Mosavi*, S. Kiani, M. Safari, A. R. Rahmati Pages 93-106

    In this paper, a voltage controlled LC oscillator is proposed for various frequency band. In the design of the oscillator, the active inductor has been used with a controllable negative resistance method, which improves phase noise and has low power consumption. The circuit is simulated by ADS. The simulation results in the 0.18 μm TSMC CMOS technology shows that the oscillator has a phase noise of -143.682 dBc/Hz in band 1 (1.2 GHz) and at offset 1 MHz. The adjustable frequency range is from 0.72 to 1.25 GHz. Power consumption in the oscillator core is 2.6 to 3.4 mW, which is supplied from 1.8 volt source. Also, the oscillator has a phase noise of -136.174 dBc/Hz in band 2 (1.57 GHz) and at 1 MHz offset. The adjustable frequency range is 1.29 to 1.85 GHz. Power consumption in the oscillator core is also 2.6 to 3.5 mW. The simulation results indicate that the power consumption has been reduced by about 50%, and the phase noise has been improved by 16% to -136.174 dBc/Hz.

    Keywords: VCO, Tunable frequency range, LC oscillator, Power consumption, Phase noise
  • M. R. Mosavi*, M. H. Bisjerdi, H. Vafadar Ali, Alireza Erfanian Pages 107-132

    In this paper, a radiometer system include Low Noise Amplifier (LNA), mixer and local oscillator, Ku band detector, different frequency band filters, acquisition and processing system are designed for achievement maximum gain and minimum noise. The goal of this design is fabrication a discrete radiometer system for detect very low power in Millimeter Wave (MMW) band, and Another contribution of this design is achieve to the minimum Noise Equivalent Temperature Difference (NETD) with regularize and analyze parameter. For this purpose and due to the available equipment, intended systems are designed and in return for one degree temperature difference in system input, we have 2.51 microvolt changes in output voltage, and leading to fabricate optimum operational PMMW systems. In the following, in order to evaluate the designed system, the output image from the designed system is made up. After the formation of the image, due to the inherent blurring of the PMMW image, the processes of improving and improving the visual quality of the image are executed on the image. In the image processing section, new proposals for super resolution, fusion and their sequence of actions, are presented. The above mentioned methods have been applied to output simulated images and resulted in improved output images.

    Keywords: Hetrodyne, Mixer, Detector, Radiometer, LNA
  • Alireza Latifi Pakdehi, Negin Daneshpour* Pages 133-143

    Clustering is one of the most important field of data mining that aims to divide data into meaningful subsets which are called clusters. This technique involves the process of finding natural groupings in the data set based on the similarities and di similarities which a little or no information about data are available. Over the decades, many clustering algorithms are created in different approaches or a combination of them. In this paper, an algorithm based on density and hierarchical approaches is presented. DBSCAN is one of the algorithms presented in the density-based approach. This algorithm requires two parameters that its determination is a great challenge. In the proposed method, DBSCAN algorithm parameters can be set without user involvement, so that potential clusters are found automatically. The clusters which are so close to each other are merged together until the quality of the final clusters to be enhanced properly. Thus, clusters could be more accurate and high quality. Finally, in order to test the new proposed algorithm, the real dataset in the UCI machine learning repository was used. The results indicate that the new algorithm is more efficient and accurate, and its speed is better than previous methods.

    Keywords: data mining, combinational clustering, hierarchical clustering, density-based clustering