فهرست مطالب

  • سال یازدهم شماره 1 (بهار 1399)
  • تاریخ انتشار: 1399/02/01
  • تعداد عناوین: 12
|
  • عقیل عبیری، محمدحسین مدنی* صفحات 5-16

    جهت یابی صوتی به معنای محاسبه جهت ورود سیگنال صوتی منتشر شده از منبع در آرایه میکروفونی می باشد و با توجه به انواع روش های موجود که در این مقاله دسته بندی شده، صورت می گیرد. ساختار آرایش میکروفونی نقش به سزایی در دقت جهت یابی منابع صوتی دارد و با آسیب یک یا چند میکروفون در آرایه، دقت جهت یابی کاهش می یابد. در این مقاله، الگوریتمی جدید برای جهت یابی منابع صوتی ناپیوسته ارایه گردیده که میزان حساسیت آن در برابر تغییرات ناگهانی آرایش میکروفونی در محیط واقعی کاهش یافته است. الگوریتم پیشنهادی بر مبنای تاخیر زمان ورود سیگنال صوتی ناپیوسته به میکروفون ها عمل نموده و با هرگونه تغییر در آرایش میکروفونی منطبق می شود. در الگوریتم پیشنهادی، متناسب با آرایش میکروفونی، ماتریس تاخیر زمانی بین میکروفون های آرایه در فضای سه بعدی از روش SRP-PHAT با فرض استقرار منبع فرضی در 500متری، شبیه سازی می گردد. این ماتریس با تغییر آرایش میکروفونی بصورت خودکار و بدون انجام محاسباتی، بروزرسانی می گردد. سیگنال ورودی منابع صوتی در محیط نیز که حاوی ماتریس تاخیر زمانی کاندید می باشد از روی میزان تطبیق با ماتریس شبیه سازی شده مطابق با روش پیشنهادی در این مقاله، جهت یابی می گردد که دقت آن وابسته به دقت ماتریس شبیه ساز می باشد. عدم محاسبات پیچیده، ساده سازی و وفقی بودن جهت یابی با تغییر آرایش میکروفونی، از ویژگی های اصلی این الگوریتم به حساب می آید. همچنین الگوریتم پیشنهادی با الگوریتم SRP-PHAT استاندارد مقایسه گردیده است. نتایج حاصل از الگوریتم پیشنهادی، در تست های محیطی با نتایج حاصل از شبیه سازی و مراجع مختلف مقایسه گردیده است

    کلیدواژگان: جهت یابی، منابع صوتی ناپیوسته، تاخیر زمان ورود، آرایش میکروفونی، الگوریتم SRP-PHAT
  • کیوان احمدی، مسعود دوستی*، شهروز اسدی صفحات 17-24
    در این مقاله روش جدیدی برای دست یابی به محدوده بازده-بالای وسیع در تقویت کننده دوهرتی ارایه شده است. این تقویت کننده دوهرتی تنها از یک تقویت کننده اصلی و یک تقویت کننده کمکی استفاده می کند. به منظور افزایش محدوده بازده-بالای این تقویت کننده، دو ترانزیستور ناهمسان با تطبیق هارمونیکی تقویت کننده کلاس F با ساختار بار ترکیبی مختلط به عنوان تقویت کننده های اصلی و کمکی به کار گرفته شده اند. برای تایید طرح ارایه شده، یک تقویت کننده توان دوهرتی با محدوده دینامیکی dB12 برای کاربرد WCDMA طراحی و ساخته شده است. نتایج اندازه گیری سیگنال بزرگ، بهره توان در حدود dB9/10 با بازدهی درین در حدود 66 % در محدوده بازده-بالای خروجی dB 12 را نشان می دهد. ارزیابی سیگنال دوفرکانسه نشان می دهد که اعوجاج مدولاسیون داخلی مرتبه سوم کمتر از dBc 5/21- است. همچنین، اندازه گیری موج مدوله شده بازدهی متوسط درین 5/56 % را نشان می دهد و نرخ توان نشتی کانال مجاور در توان خروجی dBm 5/31 در حدود dBc 26- است.
    کلیدواژگان: تقویت کننده دوهرتی، تقویت کننده دوهرتی کلاس F، تقویت کننده کلاس F با بار ترکیبی مختلط
  • مهدی جهانگیری، محمد مصطفوی* صفحات 25-38
    در سال های اخیر با گسترش علوم در حوزه نانو شاهد به وجود آمدن شاخه جدیدی از مخابرات تحت عنوان مخابرات مولکولی بوده ایم. اگر بخواهیم مقایسه ای بین مخابرات مولکولی و مخابرات رایج مبتنی بر امواج رادیویی انجام دهیم، باید بگوییم هدف هر دو ارسال و دریافت پیام است ولی در عمل این دو هیچ شباهتی به یکدیگر ندارند. همانطور که از اسم مخابرات مولکولی بر می آید، این نوع از مخابرات شباهت زیادی به فرآیند های زیستی موجود در طبیعت دارد. مخابرات مولکولی شاخه ای بین رشته ای است که در آن از علوم مختلفی از جمله مهندسی مخابرات سیستم، مهندسی پزشکی و فناوری نانو استفاده می گردد. این نوع از مخابرات برای ارسال و دریافت پیام در مقیاس های نانو و میکرو استفاده می شود. در مخابرات مولکولی از مولکول ها برای ارسال و دریافت پیام استفاده می شود. در این پژوهش سناریوی استاتیک در مخابرات مولکولی بررسی شده است. جنبه های مهندسی در مخابرات مولکولی، یکی از اهداف اصلی در این پژوهش است که با معرفی انواع تکنیک های مدولاسیون، مدل های کانال انتشار و تداخل بین سمبلی به آن پرداخته شده است. اثر تداخل بین سمبلی و راه های مقابله با آن، با استفاده از یک روش تطبیقی، ارایه شده است. برای بررسی کارایی این روش نیز از معیار نرخ خطای بیت استفاده شده است.
    کلیدواژگان: مخابرات مولکولی، نانو ماشین، ذرات اطلاعات، تداخل بین سمبلی، انتشار مولکولی
  • سعید رستگار کیسمی*، سید حسین محسنی ارمکی، علی جبار رشیدی، محسن فلاح صفحات 39-50
    تحقیقات روی سیستمهای راداری نشان می دهد که بهره گیری از چندگانگی در فضا، فرکانس، زمان، قطبش و شکل موج می تواند باعث افزایش چابکی، انعطاف پذیری، قابلیت اعتمادوکارایی این سیستمها شود. درآرایه آنتن مبتنی بر چندگانگی فرکانس، عناصر آرایه با فرکانسهای متفاوتی که اختلاف اندکی دارند تحریک می شوند. در نتیجه، الگوی تشعشعی حاصل از این آرایه وابسته به فاصله و زاویه خواهد شد. دراین مقاله، یک آرایه آنتن با چندگانگی فرکانس به نام Quadratic-FDAمعرفی می شود که عناصر آن به فاصله یکسان ازیکدیگر قرار گرفته اند و ضرایب فرکانس جابجایی به صورت تربیعی تغییر می یابد که این تغییر تابعی ازفاصله عناصر از عنصر اول می باشد. برای تولید این ضرایب دو تابع مولد ضرایب فرکانس جابجایی پیشنهاد شده است که در یکی از آنها فاصله بکار رفته در تابع (ورودی تابع) بصورت خطی و در دیگری بصورت مضربی از ریشه های معادله چبی-شف در نظر گرفته شده اند. روش معرفی شده یک الگوی تشعشعی غیر متناوب تولید می کند که بر خلاف FDA رایج تنها در یک ناحیه از فضا دارای بیشینه است که می توان این بیشینه را با وزن دهی مختلط دامنه مناسب به عناصر آرایه در فضا چرخاند .بدین لحاظ در مقایسه با اشکال دیگر FDA، استفاده از این ویژگی الگوی تشعشعی ، تداخل های وابسته به فاصله قابل حذف بوده که نتیجه آن بهبود SINR و افزایش احتمال آشکارسازی است
    کلیدواژگان: فرکانس جابجایی، الگوی تشعشعی وابسته برد، زاویه، آرایه آنتن با چندگانگی فرکانس، تربیعی
  • علیرضا کلایی، حمیدرضا بخشی* صفحات 51-62
    شبکه های حسگر بیسیم از جمله شبکه های پرکاربرد درصنایع مختلف محسوب میشوند که در عمل به علت محدودیت در ظرفیت باتری حسگرها و کمبود طول عمر مفید، همواره برای استفاده از آنها با محدودیتهای عملیاتی مواجه هستیم. لذا در این مقاله به ارایه یک الگوریتم بهینه سازی مصرف انرژی، شامل روش های خوشه بندی، مسیریابی و فشرده سازی اطلاعات برای افزایش طول عمر گره های حسگر پرداخته شده است. در این الگوریتم که تمامی گره ها از برداشت انرژی خورشیدی استفاده نموده اند، ابتدا با وزندهی هریک از گره ها، در نواحی مشخصی از شبکه سرخوشه هایی برای تشکیل خوشه تعیین شده است؛ پس از انتخاب اعضای هرخوشه و شکل گیری خوشه ها، اطلاعات دریافت شده توسط هر سرخوشه، تجمیع و به کمک یک الگوریتم فشرده سازی حجم این اطلاعات کاسته شده است. سپس اطلاعات فشرده شده توسط یک روش مسیریابی ترکیبی، به ایستگاه پایه منتقل شده اند. براساس نتایج حاصل از شبیه سازی، الگوریتم ارایه شده از نظر میانگین انرژی باقیمانده در گره های حسگر و تعداد گره های زنده، نسبت به الگوریتم NEEC پیشرفت قابل توجهی داشته است.
    کلیدواژگان: برداشت انرژی، خوشه بندی، شبکه حسگر بی سیم، طول عمر
  • سید محمد دهقان*، مجتبی حیدری صفحات 63-74

    در سالهای اخبر مبدل های چندپایانه ای متفاوت و متنوعی برای استفاده در کاربردهایی که چندین منبع-بار وجود دارد با اهدافی مختلفی چون کاهش قیمت، کاهش حجم، افزایش بازده و یا افزایش طول عمر پیشنهاد شده اند. این مقاله یک مبدل سه پایانه ای که جهت حذف خازن های حجیم معمول در باس مشترک مبدل ها پیشنهاد شده است مورد تحلیل و بررسی قرار می دهد. در این مقاله چندین روش کلیدزنی مختلف برای مبدل مذکور ارایه گردیده است و نحوه پیاده سازی آنها تشریح و مورد ارزیابی قرار گرفته است. همچنین مدل سیگنال کوچک مبدل مورد بحث استخراج شده است و جهت ارایه سیستم کنترل مستقل برای هر پایانه، با استفاده یک روش پیشنهادی جداسازی، تاثیر ولتاژ پایانه ها بر روی یکدیگر حذف گردبده است. این مقاله در نهایت یک سیستم کنترل بر اساس روش بهینه سازی دامنه برای مبدل مذکور ارایه داده است. جهت بررسی صحت و کارایی تحلیل ها و روش های پیشنهادی، مبدل مورد بحث شبیه سازی شده است.

    کلیدواژگان: مبدل چندپایانه ای، الگوریتم کلیدزنی، مدل سیگنال کوچک، بهینه سازی دامنه
  • محسن جهانبانی، زین العابدین نوروزی، نصور باقری* صفحات 75-84

    طراحی رمزهای احرازاصالت شده جدید با هدف ایجاد یکپارچگی بین دو سرویس محرمانگی و جامعیت داده ایجاد شده اند. اخیرا مسابقه سزار به منظور طراحی این رمزها برگزار و 6 طرح به عنوان برنده نهایی انتخاب شده اند. یکی از معیارهای ارزیابی این رمزها علاوه بر امنیت تیوری، امنیت در برابر حملات کانال جانبی است که تاکنون کمتر مورد توجه قرار گرفته است. رمز احراز اصالت شده OCB به عنوان یکی از برندگان مسابقه سزار دارای ویژگی های امنیتی خاص نظیر استفاده از ساختار رمزهای قالبی تنظیم پذیر در طرح می باشد که انجام حملات کانال جانبی را با چالش روبرو می نماید. در این کار برای اولین بار، یک طرح حمله تحلیل توان همبستگی 7-مرحله ای در زمان پردازش تک شمار، ارایه شده است. برای این هدف، رمز OCB به صورت سخت افزاری روی برد SAKURA-G پیاده سازی شده است. با کمک اثرهای ثبت شده ناشی از توان مصرفی S-box، حمله تحلیل توان CPA با مدل نشت توان مقدار-صفر به صورت موفق اجرا و تمامی بایت های کلید بازیابی شده است.

    کلیدواژگان: رمز احرازاصالت شده، OCB، تحلیل توان همبستگی، SAKURA-G
  • بهناز موسوی نسب، امیرحسین حاجی حسینی گزستانی *، سید علی قرشی ، محمد شیخ بهایی صفحات 105-118

    با پیشرفت روزافزون فناوری های الکترونیک و ارتباطات، سامانه ‏های بی‏سیم به عنوان یکی از اجزای جدانشدنی زندگی روزمره مطرح شده و به دنبال آن نیاز به منابع طیفی برای پشتیبانی از تعداد کاربران بیشتر در شبکه بی‏سیم، روز به ‏روز افزایش می‏ یابد. با توجه به این افزایش نیاز به پهنای باند و جهت استفاده کارآمد از ظرفیت ‏های شبکه‏ های بی‏سیم مخابراتی، فناوری «ارتباط دوطرفه» اخیرا در کانون توجه پژوهشگران قرار گرفته است. این فناوری با ارسال و دریافت اطلاعات به صورت همزمان و در یک باند فرکانسی، می‏ تواند بازدهی طیفی را تا دو برابر نسبت به سامانه‏ های یک طرفه سنتی بهبود بخشد. از سوی دیگر در سال ‏های اخیر سامانه‏ های برداشت‏ کننده انرژی به عنوان یک راه حل برای رفع مشکل توان مصرفی گره ‏های موجود در شبکه ‏های بی‏سیم مطرح شده‏ اند. در این مقاله ابتدا سناریوهای مختلف به‏ کارگیری فناوری ارتباطات دوطرفه در سامانه‏ های برداشت انرژی مورد بررسی و مقایسه قرار می ‏گیرد، سپس توابع هدف مورد استفاده در طراحی این سامانه ‏ها بررسی می‏ شوند. در انتها نیز چالش ‏های به‏ کارگیری فناوری ارتباط دوطرفه در سامانه ‏های برداشت انرژی مرور خواهد شد.

    کلیدواژگان: ارتباط دوطرفه، برداشت انرژی، انتقال بی‏سیم توان، سامانه ‏های SWIPT (انتقال بی‏سیم اطلاعات و توان به صورت همزمان)
  • سعید قاسم زاده، رضا بیرانوند*، علی یزدیان ورجانی صفحات 111-122

    به دلیل کوچک بودن ولتاژ سلول های ذخیره ساز انرژی مانند باتری ها و ابرخازن ها، اغلب لازم است این سلول ها باهم سری شده و یک رشته را تشکیل دهند. این قطعات نسبت به اضافه ولتاژ حساس بوده و فرآیند شارژ و دشارژ باتری ها و ابرخازن ها به دلیل تفاوت های اجتناب ناپذیرآنها سبب اختلاف ولتاژ آن ها، استفاده غیر بهینه از ظرفیت این ذخیره ساز ها، کاهش طول عمر، و حتی انفجار می گردد. به منظور رفع این مشکلات و عملکرد ایمن و اقتصادی اغلب ذخیره ساز ها، استفاده از مبدل های یکسان ساز ولتاژ در عمل الزامی است. مدار پیشنهادی در این مقاله ضمن رفع مشکلات فوق دارای عناصر کمتری نسبت به ساختار های مرسوم بوده، ابعاد، هزینه، و پیچیدگی کمتری دارد و در یک فرکانس ثابت با کلیدزنی نرم و بدون نیاز به مدار فیدبک کار می کند و نسبت به مبدل های مرسوم اقتصادی تر است. در اینجا شبیه سازی ها و تحلیل حالت های کاری مبدل به همراه شکل موج های مدار برای چهار باتری لیتیوم-یونی سری شده ارایه شده است. جهت بررسی صحت عملکرد مدار پیشنهادی یک نمونه ی آزمایشگاهی طراحی و ساخته شده است. نتایج آزمایشگاهی حاصل، با تحلیل ها و نتایج شبیه سازی به خوبی مطابقت دارد و اختلاف ولتاژ باتری ها در شبیه سازی ها و در عمل به ترتیب کمتر از 5 و 10 میلی ولت است که نشانگر عملکرد صحیح مدار می باشد.

    کلیدواژگان: باتری، توازن ولتاژ، چند برابر کننده‌ی ولتاژ، سلول‌های سری شده، مبدل تشدیدی سری
  • مرجان باقری، سید مهدی بنی هاشمی*، فرزانه عرب پور صفحات 123-131
    مطالعه و پژوهش در زمینه مواد قابل استفاده در لایه تزریق الکترون، یکی از مهمترین گام ها برای دستیابی به راندمان بالا و ولتاژ تحریک پایین در دیودهای نورگسیل آلی (OLED) به شمار می رود. در این مقاله، بااستفاده از نرم افزار اتلس سیلواکو، رفتار موادی نظیر NaSt، Al2O3 و TiO2 به عنوان لایه تزریق الکترون (EIL) در یک نمونه OLED پلیمری با ساختار ITO/PEDOT:PSS/PH-PPV/EIL/Al شبیه سازی گردید. نتایج شبیه سازی نشان دادند که با استفاده از ماده Al2O3 می توان به دیودی با چگالی جریان بالا، درخشندگی بالا (cd/m2 13550)، ولتاژ تحریک پایین (V 3/2) و ولتاژ کاری پایین (V 05/4) در مقایسه با دو نمونه دیگر دست یافت. علت این موضوع، بالابودن میدان الکتریکی (حدود 4/2 برابر) ناشی از اختلاف تابع کار Al2O3 و الکترون خواهی PH-PPV بیشتر نسبت به دو نمونه دیگر است که نقش برجسته ای را در کمک به تزریق حامل های بار ایفا می کند. علاوه براین بازترکیب در نمونه با ساختار Al2O3 تقریبا در وسط لایه گسیل رخ می دهد. ضمنا بالاترین راندمان خروجی برای نمونه TiO2بدست آمد که ناشی از افزایش میزان بازترکیب تابشی نسبت به سایر مکانیزم های بازترکیب در لایه گسیل نور است.
    کلیدواژگان: OLED، لایه تزریق الکترون، شبیه سازی، راندمان
|
  • Aghil Abiri, Mohammad Hossein Madani * Pages 5-16

    Direction of Arrival (DOA) estimation of acoustic source is including the main bases environmental surveillance in an environment. DOA acoustic means calculated to enter acoustic wave emitted by the source in microphone array that is provided different methods for this issue. In this paper, a method is proposed that based on the delay of the time of entering the discontinuous sound signal into the microphone array. The proposed algorithm has, in addition to accuracy, adaptability by changing the microphone arrangement. In the proposed algorithm, proportional to the microphone arrangement, the time delay matrix between the arrays of the microphones in a three-dimensional space is simulated with the assumption of the deployment of the source in 500 meters with the SRP-PHAT algorithm. By forming this matrix, the direction of the discontinuous sound sources in the real environment is performed with the accuracy of the simulator matrix. In this simplification is decreases the computational complexity and DOA is adaptive to change the type of microphone arrangement. Also, this algorithm, which is an smart SRP-PHAT algorithm, has been compared with the standard SRP-PHAT algorithm. The results of the proposed algorithm of the designed system are compared in environmental tests with simulation results and various references. The results indicate a precision of 0.1 degrees in the DOA of the discontinuous sound sources.

    Keywords: Direction Of Arrival Estimation (DOA), Acoustic source, Time Difference Of Arrival (TDOA), Microphone Array, SRP-PHAT Algorithm
  • Kayvan Ahmadi, Massoud Dousti *, Shahrooz Asadi Pages 17-24
    This paper presents a new extended high-efficiency range Doherty amplifier. This amplifier uses a main and only a single auxiliary amplifier. In order to increase efficiency and extend the output high-efficiency range, asymmetrical cells are employed as the main and auxiliary amplifiers in class-F harmonic termination complex combining load (CCL) methodology. To verify the proposed methodology, a Doherty Power Amplifier (DPA) with 12 dB output back-off (OBO) is designed and fabricated for wideband code division multiple access (WCDMA) applications. Large signal continuous wave measurement results show the power gain of about 10.9 dB with a drain efficiency of 66 % at 12 dB of OBO. A two-tone test exhibits a third-order intermodulation distortion (IMD) of lower than -21.5 dBc. Modulated wave measurements show over 56.5 % of average drain efficiency and an adjacent channel leakage power ratio (ACLR) of lower than -26.5 dBc at an output power level of 31.5 dBm.
    Keywords: Doherty Amplifier, Class-F Doherty Amplifier, Complex Combining Load Doherty Amplifier
  • Mahdi Jahangiri, Mohammad Mostafavi * Pages 25-38
    In recent years, a new branch of telecommunication named Molecular Communication is created due to the developing of science in nano fields. Comparing Molecular Communication and conventional communication based on radio frequency, we should notice that the aim of both is sending and receiving data but in fact, there is no similarity between them. As it can be observed of name, Molecular Communication, this kind of communication has many similarities to biological processes in nature. Molecular Communication is interdisciplinary which uses a variety of science such as communication systems engineering, biomedical engineering and nanotechnology. This type of telecommunication is used to send and receive messages at nano and micro scales. In Molecular communication, molecules are used to transfer messages. In this study, the static scenario in Molecular Communication is investigated. Engineering aspects in Molecular Communication is one of the main goals of this study that introduces a variety of modulation techniques, diffusion channel models and inter symbol interference. The effect of inter symbol interference and ways of coping with it, is presented using an adaptive method. The bit error rate criterion is also used to evaluate the efficiency of this method.
    Keywords: Molecular communications, Nanomachine, Information particles, inter-symbol interference, Molecular diffusion
  • Saeed Rastgar Kisomi *, Seeyed Hossein Mohseni Armaki, Ali Jabbar Rashidi, Mohsen Fallah Pages 39-50
    It has been shown over several decades of radar research that the exploitation of diversity in a number of domains such as space, frequency, time, polarization, and, recently, waveform can provide increased agility, flexibility, reliability, and capabilities to the radar system. However this is often achieved either through efforts in system design, increased hardware complexity, or by employing additional resources. In the frequency diverse array (FDA) the subsequent antenna elements are fed with stepped discrete frequencies. So a range-angle dependent radiation pattern is made possible . It is possible to apply different frequencies with different patterns to the elements of FDA to achieve different radiation pattern. In this paper, a frequency diverse array with non-uniform inter-element frequency offset called quadratic-FDA has been proposed, that its variation is a function of physical distance of elements from the first element. To produce the coefficient of the frequency offset two Frequency offset generators has been proposed. In The first proposed method uses linear distance as a input of function and the second one uses multiples of the roots of the Chebyshev polynomial. The proposed strategy provides a non-periodic beampattern, with a maximum that can be steered in space by selecting appropriate excitation weights of the antennas. This single-maximum beampattern, in contrast to multiple-maxima beampattern of the other forms of FDA, can help to further reject range-dependent interferences, causing improved SINR and increased detectability
    Keywords: Range-Dependent Beam Pattern, Frequency Offset, Quadratic-FDA, Frequency Diverse Array
  • Alireza Kelaei, HAMIDREZA BAKHSHI * Pages 51-62
    Wireless sensor networks are the most used networks in various industries. There are usually some limitations for using them in practice, because of the limitation of battery capacity and lack of useful lifetime. Hence, in this study we present an energy efficiency optimization algorithm including clustering, routing and compression methods to increase the lifetime of sensor nodes. In the proposed algorithm, all nodes use solar energy harvesting, where at first we determine the weights of each node in certain areas of the network to form the clusters. After selecting the members of each cluster and forming clusters, the information that received by each cluster-head is aggregated and the volume of this information is reduced using a compression algorithm. Then, the compressed information is transmitted to the base station by a combination routing method. In conclusion, simulation results show the average remaining energy of the sensor and the number of live nodes in the proposed algorithm has significantly improved compared to that associated with the NEEC algorithm.
    Keywords: Wireless Sensor Network, Energy harvesting, Clusteringn, Lifetime
  • Seyed Mohammad Dehghan *, Mojtaba Heydari Pages 63-74

    In the recent years, many different multi-port converters have been proposed for multi-source multi-load applications in order to improve the features of a hybrid system such as cost, size, efficiency and life time. This paper surveys and develops a capacitor-less three-port converter which has been presented to eliminate the bulk capacitor in common DC bus. In this paper, several switching approaches are proposed for this converter and implementation methods of them are described and evaluated. In addition, considering constant voltage in one of the ports, a small signal model is extracted for the converter which has five state variables due to existence of two capacitors and three inductors. In order to control different port independently, using an innovative method, the converter outputs are decoupled. Finally, a control system based on magnitude optimization is presented for the converter. Simulation results are used to verify the validity and the performance of the proposed approaches and analysis's.

    Keywords: Multi-port Converter, Switching Algorithm, Small signal Model, Magnitude Optimization
  • Mohsen Jahanbani, Nasour Bagheri * Pages 75-84

    Authenticated encryption schemes provide both confidentiality and integrity services simultaneously. To design such schemes, the CAESAR competition was being held with six winners. One of the criteria for evaluation theses ciphers, besides general security, is the security against side-channel attacks, which has been studied less so far. The OCB authenticated cipher, one of the CAESAR’s winners, has special security properties such as a tweakable block cipher based construction that makes the side-channel attacks challenging. In this paper, for the first time, a 7-stage correlation power analysis (CPA) attack on nonce processing time is presented to indicate its vulnerability. For this purpose, OCB cipher is implemented on a SAKURA-G board. By measuring and collecting the power traces on S-box, a successful CPA attack with a zero-value power model is mounted and all bytes of the key are recovered. Keywords Authenticated encryption (AE) scheme, OCB scheme, Correlation power analysis, CAESAR competition, SAKURA-G.

    Keywords: Authenticated encryption scheme, OCB, Correlation power analysis, SAKURA-G
  • Ali Jafargholi, Amir Jafargholi * Pages 85-94
    The capability of complementary capacitively-loaded-loop (CCLL) metamaterial (MTM) to miniaturize printed patch antenna is examined. The cell is etched at the antenna ground plane. The antenna is comprised of three main sections: CCLL cell, shorting pins, and a patch with the overall dimensions of 50×25 mm2. It is shown that the MTM structure exhibits a magneto-dielectric behavior at the lower frequencies. With the aid of effective material, a miniaturized printed patch antenna operating at 650 MHz is achieved. In some frequency bands, the MTM structure efficiently provides an artificial magnetic conductor (AMC). This latter feature helps to achieve efficient multi-band operation and the antenna can cover the required frequency band of the most commercial wireless communication systems, such as LTE 2500/2600 (2480 to 2730 MHz), radiolocation service (2890 to 3110 MHz) and LTE 3500/3700, WLAN 3600 (3640 to 3880 MHz). In order to validate the simulation results, a prototype of the antenna is fabricated and tested. Good agreement between the simulation and measurement results is obtained.
    Keywords: Compact, Multi-Band, Metamaterial-Inspired, antenna, Shorting Pins
  • Ali Jafargholi, Amir Jafargholi * Pages 95-104
    This paper presents a compact printed dual-band dual-polarized slot antenna. The antenna is comprised of three main sections: coupled-fed, two cells of complementary capacitively loaded loop-inspired metamaterial (CCLL-MTMs), and a slot with an overall size of 29.4×39.2 mm2. It is shown that the CCLL-MTM structure exhibits a magneto-dielectric behavior with an effective low-frequency epsilon-negative (ENG) medium. The effective ENG material leads to a miniature printed slot antenna and a low-frequency band of 1900 MHz has been achieved. At the higher frequencies, it behaves as a magnetic material, which helps to match the antenna through a broadband frequency range. An operating band of 4750 to 5730 MHz is observed. The electric field of resonating CCLL-MTM cells and the original slot are perpendiculars, thus each band supports only a single horizontal/vertical polarization. In order to validate the simulation results, a prototype of the antenna is fabricated and tested. Good agreement between the simulation and measurement results is obtained.
    Keywords: dual-band, dual-polarization, Metamaterials, miniaturization, microstrip slot antenna
  • Behnaz Mousavinasab, Amirhosein Hajihoseini Gazestani *, Seyed Ali Ghorashi, Mohammad Shikh, Bahaei Pages 105-118

    The ever-increasing advances in technology have raised wireless systems as one of the inseparable parts of everyday life. Following these advances, the demand for spectrum resources increases every day in order to support more users in a wireless network. Due to the ever-increasing need for bandwidth and efficient utilization of the capacity of telecommunication wireless networks, Full Duplex (FD) technology has recently drawn the attention of researchers. By sending and receiving information simultaneously in the same frequency band, this technology can improve the spectral efficiency up to twice in comparison with traditional Half Duplex (HD) systems. In addition, energy harvesting systems have emerged in recent years as a solution to the problem of power consumption of nodes in wireless networks. In this paper, first, different scenarios of using FD communication technology in energy harvesting systems are discussed and compared. Then, the objective functions used in the design of these systems are examined. Finally, the challenges of using FD communication technology in energy harvesting systems are discussed.

    Keywords: Full duplex_energy harvesting_wireless power transfer_SWIPT (simultaneous wireless information - power transfer)
  • Saeed Ghasemzade, Reza Beiranvand*, Ali Yazdian Varjani Pages 111-122

    Due to the energy storage cells low voltage, such as batteries and super-capacitors, it is often necessary to connect them in series to form a string. Generally, these components are sensitive to over-voltage. Also, due to the inevitable differences in these devices, their charging and discharging processes cause their voltages to be different. This problem leads to inappropriate use of capacity, short life time, and even explosion. To overcome these problems and also to achieve safe and economic operation of these storage devices, employing voltage equalizer converters is necessary, in practice. The proposed converter can overcome the above-mentioned problems and it has less components than the conventional voltage equalizers, smaller dimensions, and lower cost. It operates at a fixed switching frequency under soft switching conditions without any feedback circuit and transformer. Therefore, it is more economic than the conventional voltage equalizers. Here, simulations and analysis of the different operating modes of the converter are given for four series connected lithium-ion batteries. To verify the given analysis and simulations, its prototype has been tested under different conditions. The experimental results are in good agreement with the analysis and simulation results, as well. The batteries voltages maximum differences in simulations and in practice are less than 5 and 10 mV, respectively, which indicate proper circuit operation.

    Keywords: Battery, Series cell, Series resonant converter, Voltage balancing, Voltage multiplier
  • Marjan Bagheri, Mehdi Banihashemi *, Farzaneh Arabpour Pages 123-131
    Study of electron injection materials is one of the most important steps in obtaining high efficient and low driving voltage in organic light – emitting diodes (OLEDs). In this article, we simulated OLED devices with structure of ITO/PEDOT:PSS/PH-PPV/EIL/Al in Atlas Silvaco in which, NaSt, Al2O3 and TiO2 are used as electron injection layer (EIL). The OLED with Al2O3 exhibited higher current density, higher luminance (13550 cd/m2), lower driving voltage (2.3V) and lower operating voltage (4.05V) compared to the two other structures. The reason is greater electric field (about 2.4 times greater than that of two other structures) due to much more difference between work function of the device with Al2O3 and electron affinity of PH-PPV, causing improvement of charge carrier injection. Furthermore, recombination almost occurs in the middle of the light emission layer. However, the OLED that employs TiO2 as electron injection layer, showed the highest external efficiency due to increase in radiation recombination rate in comparison with other recombination mechanisms in the light emission layer.
    Keywords: OLED, Electron Injection Layer, Simulation, Efficiency