فهرست مطالب

نشریه مهندسی مخابرات جنوب
پیاپی 42 (زمستان 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/10/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • غلامرضا ایمانیان، محمدعلی پورمینا*، احمد صلاحی صفحات 1-14

    در این مقاله مروری، هدف ما توصیف پیشرفت های اخیر تکنیک جمع آوری داده مبتنی بر سنجش فشرده در شبکه های حسگر بی سیم شامل تلاشهای صورت گرفته در تحقیقات جاری، چالش ها و روندهای تحقیقاتی است. سیگنالهای تنک و قابل فشرده شدن در بسیاری از زمینه های کاربردی شبکه های حسگر مانند نظارت محیطی و مراقبت از وسایل نقلیه حضور دارند. سنجش فشرده واجد ویژگیهای فراوانی از قبیل سادگی عملیات سنجش و فشرده سازی، عمومیت در سیگنالهای جمع آوری شده و افت قابل قبول در کیفیت بازسازی سیگنال می باشد که آن را برای استفاده در شبکه های حسگر جذاب می سازد. ازدست رفتن بسته ها نیز تقریبا به اندازه پروتکل های دیگر به شبکه آسیب نمی رساند و فقط برای هر اندازه گیری که به چاهک نرسیده است باعث کمی افت در کیفیت بازسازی سیگنال خواهد شد. بحث را با مقدمه ای مختصر بر نظریه سنجش فشرده آغاز می کنیم و سپس استفاده از این تکنیک را در شبکه های حسگر بیسیم شرح می دهیم. در نهایت، مسایل و چالش های تحقیقاتی پیش رو مورد بحث قرار می گیرد تا چشم اندازی جهت تحقیقات آینده فراهم شود

    کلیدواژگان: شبکه های حسگر بیسیم، تجمیع داده، سنجش فشرده، فشرده سازی داده ها
  • حمیدرضا عطایی، مژده مهدوی*، محسن معدنی صفحات 15-40
    با گسترش استفاده از شبکه های WIFI، نیاز به بهینه سازی محل قرارگیری نقاط دسترسی برای بهبود عملکرد شبکه در ساختمان احساس می شود. انتشار امواج در درون ساختمان، یکی از مسایل چالش برانگیز در طراحی شبکه و مکان یابی بهینه است. قسمت های مختلف ساختمان تاثیرات متفاوتی بر پدیده انتشار امواج در درون ساختمان دارند که از آن جمله می توان به تضعیف، محو شدگی، پراکندگی و انتشار چند مسیره امواج نام برد. در این میان قسمت های فلزی ساختمان با توجه به ماهیت امواج الکترومغناطیسی، تاثیر بسیاری در پدیده انتشار امواج خواهند داشت. در این مقاله تاثیر قسمت های مختلف فلزی ساختمان شامل تیر آهن ها و قاب های در و پنجره به صورت منفرد و در ابعاد استاندارد، بر انتشار امواج WIFI با استفاده از الگوریتم Ray Tracing و نرم افزار CST مدل سازی می شود و الگوهای انتشاری برای زوایای تابش و فواصل متفاوت به دست می آید. به کمک نرم افزار CST سایر حالت های متنوع دیگر مثل اتاق هایی با ابعاد مختلف قابل مدل شدن می باشد. در هریک از مراحل با توجه به نتایج حاصله، بهترین مکان برای قرار گیری گیرنده محاسبه می شود. نتایج حاصله بیانگر آن است که روش موردنظر قابلیت بهتری را نسبت به روش های آماری و آنالیز عددی برای تعیین بهترین مکان گیرنده در ساختمان فراهم می کند.
    کلیدواژگان: انتشار امواج، Ray Tracing، WIFI، نرم افزار CST
  • محمد زارعی، مجید مرادی زیرکوهی*، نجمه چراغی شیرازی صفحات 41-54

    مبدل های قدرت DC-DC، بطور گسترده در ساخت منابع تغذیه، درایو موتور DC، افزایش/کاهش ولتاژ خروجی پنل-های خورشیدی و موارد متعدد دیگری مورد استفاده قرار می گیرند. تغییر ولتاژ DC از یک سطح به سطح دیگر در بسیاری از کاربردهای صنعتی یک ضروت است. کنترل ولتاژ و جریان خروجی این مبدل ها، هنگام تغییرات ناگهانی بار و یا ولتاژ منبع ورودی حایز اهمیت است. از این رو یکی از اهداف این مقاله پرداختن به کنترل و تنظیم ولتاژ خروجی مبدل بوست یا افزاینده می باشد. کنترل کننده ی پیشنهادی برای کنترل سطح ولتاژ DC خروجی مبدل، یک کنترل کننده شبکه عصبی بهینه شده با الگوریتم مبتنی بر رقابت استعماری می باشد. عملکرد کنترل کننده پیشنهادی به این صورت است که ابتدا با توجه به اهداف مورد انتظار از سیستم، شبکه عصبی طراحی می شود و سپس با تعیین یک تابع معیار مناسب چند هدفه با استفاده از الگوریتم بهینه سازی ساختار شبکه بهینه می شود. این کار باعث بهبود عملکرد سیستم کنترل می شود. چرا که انتخاب مناسب پارامتر های طراحی در عملکرد شبکه عصبی که نقش کنترل کننده را دارد نقش زیادی دارد. نتایج در مقایسه با کنترل کننده PID نشان از برتری روش پیشنهادی دارد.

    کلیدواژگان: : مبدل DC-DC، شبکه عصبی، مبدل بوست، الگوریتم رقابت استعماری
  • خسرو احمدی، طالب خفایی*، مازیار گنجو صفحات 55-68
    ماهیت فراگیر پلتفرم های شبکه های اجتماعی منجر به تولید حجم زیادی از داده ها شده است. عدم وجود محدودیت برای به اشتراک گذاشتن اطلاعات در این شبکه ها باعث گسترش اطلاعات بدون توجه به اعتبار آنها می شود. چنین اطلاعات غلطی معمولا منجر به تولید و انتشار شایعات می گردد. بنابراین، تشخیص خودکار شایعات در شبکه های اجتماعی یکی از حوزه های تحقیقاتی جذاب برای تجزیه و تحلیل این شبکه ها است. این مقاله روشی را برای مقابله با انتشار شایعات در شبکه های اجتماعی بر پایه مدل شبکه عصبی خودرمزگذار و مدل انتشار اپیدمی ILSR معرفی می کند. در اینجا، مدل شبکه عصبی خودرمزگذار با چندین آستانه ابتکاری برای تشخیص اولیه شایعه اعمال شده و سپس کنترل شایعات توسط یک نسخه توسعه یافته ای از مدل شیوع اپیدمی ILSR انجام می شود. مدل پیشنهادی با نام ILSHR کاربران شبکه اجتماعی را در پنج گروه جاهل، کمین، پخش کننده، خواب زمستانی و سختگیر در نظر می گیرد. با توجه به حالات انتقال در مدل انتشار شایعه ILSHR، این مدل علاوه بر خصوصیات مربوط به گروه افراد کمین، خصوصیات گروه افراد خواب زمستانی را نیز از مدل SIHR لحاظ می کند. مکانیسم های فراموشی و یادآوری از خواب زمستانی می‏تواند زمان ترمینال شایعه را به تعویق انداخته و در نهایت باعث کاهش تاثیر شایعه در شبکه اجتماعی شود. تجزیه و تحلیل روش پیشنهادی برای مدل سازی انتشار شایعات روی مجموعه داده شبکه اجتماعی سینا ویبو انجام شده است. نتایج نشان دهنده عملکرد بهتر روش پیشنهادی با دقت تشخیص 95.7% نسبت به مدل های DGRU و DLSTM می باشد.
    کلیدواژگان: انتشار شایعه، شبکه های اجتماعی، شبکه های پیچیده، مدل ILSR، درجه گره ها
  • فرنوش حیدری، زهرا عادل پور*، ناصر پرهیزگار صفحات 69-76
    دستیابی به الگوی مجذور کسکانت، چالشی در حوزه ی کاربرد سیستم های رادار جستجوگر هوایی است که در آن خصوصیات تابشی آنتن، قواعد قابل توجهی را در جستجوی هدف دنبال می کند. ازآنجایی که تا کنون کمتر مطالعاتی بر روی دستیابی به الگوی مربع کسکانت در آنتن های موج نشتی انجام شده است در این مقاله نویسندگان روشی جهت سنتز الگوی مذکور با روش بهینه سازی و با استفاده از آنتن های موج نشتی ارایه می دهند. جهت دستیابی به این الگو آنتن به بخش هایی تقسیم می گردد که هر بخش دارای طول، دوره تناوب و نرخ نشت معینی است. طول هر بخش با درنظرگرفتن سمتگرایی یکسان جهت بخش ها تعیین می گردد و به دنبال طرح بندی مناسب برای زاویه بیم هر بخش، دوره تناوب آن بخش به دست می آید. موضوع اصلی تعیین مقادیر نرخ نشت هر بخش از آنتن است که در روش پیشنهادی با استفاده از الگوریتم بهینه سازی ژنتیک قابل دستیابی خواهد بود. درنهایت با تعریف یک تابع هزینه مناسب این مقادیر نهایی شده و معین می گردند. روش پیشنهادی با استفاده از یک موج بر مجتمع شده بر پایه زیرلایه شرح داده، نمونه ای از این آنتن شبیه سازی شده است. نتایج شبیه سازی بیانگر این است که روش پیشنهادی نمایه موردنظر را با ریپل کمتر از dB 2 در ناحیه مشخص شده و گلبرگ های کناری کمتر از dB 18- به دست می آورد که آنتن را برای سیستم های رادار جستجوگر هوایی مناسب می سازد.
    کلیدواژگان: آنتن موج نشتی، مجذور کسکانت، سطح گلبرگهای کناری، موجبر مجتمع شده زیر لایه، نرخ نشت
  • اسماعیل آذرکیش*، مصطفی اسماعیل بیگ صفحات 77-95
    بهره گیری از منابع انرژی تجدیدپذیر چالش های نوینی را به شبکه برق تحمیل می نماید که به واسطه ذات عدم قطعی این نوع منابع می باشد. زمانی که تولید منابع تجدیدپذیر از تقاضای محلی فراتر رود ممکن است سبب فلوی توانی معکوس در فیدر توزیع شود. فلوی توانی معکوس ممکن است سبب افزایش ولتاژ و بهره برداری نادرست از ادوات تنظیم ولتاژ شود. در این مقاله روشی برای تنظیم ولتاژ توسط ذخیره گرها، تولید متغیر منابع تولید پراکنده و ادوات کنترلی ارایه گردیده است. برای هماهنگی میان ادوات مختلف تنظیم ولتاژ استراتژی ارایه گردیده است که در آن هماهنگی ها شامل پیکربندی فیدرها، پروفایل تقاضا، نقاط تنظیمی تپ چنجرهای ترانسفورماتورها، تنظیمات بانک های خازنی و ذخیره گرهای به کار گرفته شده می باشد. در روش هماهنگ سازی هدف ارتقای پروفایل ولتاژ سیستم ضمن کمینه سازی تلفات در بازه زمانی بهره برداری می باشد. روش بهینه سازی ژنتیک برای حل مساله و دستیابی به راه حل بهینه یعنی مینیمم تغییرات ولتاژی و حداقل تلفات فیدرها استفاده گردیده است. روش پیشنهادی در شبکه تست 123 باس IEEE پیاده سازی گردیده است. با تحلیل نتایج مشخص گردید که تجمیع منابع فوتوولتاییک تلفات انرژی را کاهش می دهد و تلفات سیستم توزیع با افزایش سایز فوتوولتاییک کاهش می یابد. با افزایش سطح نفوذ منابع فوتوولتاییک، ولتاژ بیشتر افزایش می یابد و به تعداد تغییر تپ و تغییرات SVR بیشتری برای حفظ ولتاژ نیاز می باشد. همچنین اثبات گردید که روشن شدن سوییچ بانک های خازنی سبب بهبود پروفایل ولتاژ می شود و استفاده از ذخیره گرها سبب حفظ امنیت سیستم به طور حداکثری می شود.
    کلیدواژگان: هماهنگی ادوات تنظیم ولتاژ، SVR، منابع فوتوولتائیک، بانک خازنی
|
  • GHOLAMREZA IMANIAN, MohammadAli Pourmina *, AHMAD SALAHI Pages 1-14

    In this review article, we aim to describe recent advances in compressive sensing-based data aggregation techniques in wireless sensor networks, including current research efforts, challenges, and research trends. Sparse and compressible signals are present in many applications of sensor networks, such as environmental monitoring and vehicle surveillance. Compressive sensing has many properties such as simplicity of sensing and compression operations, universality, and an acceptable decrease in the quality of signal reconstruction, which makes it attractive for use in sensor networks. Packet drops do not damage the network as much as other protocols, and only for each measurement that does not reach the sink will cause a slight decrease in the quality of signal reconstruction. We begin the discussion with a brief introduction to compressive sensing theory and then describe the use of this technique in wireless sensor networks. Finally, the research issues and challenges ahead are discussed to provide a perspective for future research

    Keywords: Wireless Sensor Networks, Data aggregation, Compressive Sensing, data compression
  • Hamidreza Ataii, Mojdeh Mahdavi *, Mohsen Maadani Pages 15-40
    With the widespread use of WIFI networks, access location optimization is needed to improve network performance in the buildings. Wave propagation inside the building is one of the most challenging issues in network design and optimal location. Different parts of the building have different effects on the propagation of waves inside the building, such as fading, scattering and propagation of waves in several directions. Due to the nature of electromagnetic waves, the metal parts of the building have a great effect on the propagation of waves. In this paper, the effect of different metal parts of the building, including beams and door and window frames in standard dimensions, on the propagation of WIFI waves using Ray Tracing algorithm and CST software is modeled, and propagation patterns for different angles and distances are obtained. With the using of CST software, various modes such as rooms with different dimensions can be modeled. Then, based on the results, calculate the best location for the receiver. The results show that this method provides better capabilities than statistical methods to determine the best location of the receiver in the building.
    Keywords: Wave propagation, Ray Tracing, WIFI, CST Software
  • Mohammad Zaraei, Majid Moradi Zirkohi *, Najmeh Cheraghi Shirazi Pages 41-54

    Due to the many applications of DC to DC converters in electronics, regulating their output voltage is very important. In many applications it is necessary to change the DC voltage from one level to another. DC -DC converters are used for this purpose. The conversion of DC voltage from one level to another is done by switching elements such as transistors and diodes. Recently, the control of these converters has found a special place in scientific texts. Therefore, one of the objectives of this paper is to control and regulate the output voltage of the converter. The controller proposed in this paper to control the DC voltage level of the converter output is an optimized neural network controller with an algorithm based on colonial competition. The proposed controller function is that first the neural network is designed according to the expected goals of the system and then it is optimized by determining a suitable multi-objective benchmark function using the network structure optimization algorithm. This improves the performance of the control system. Because the proper selection of design parameters has a great role in the performance of the neural network that plays the role of controller. The proposed neural network function is to apply the appropriate signal transducer (PWM signal) to the switching elements in order to increase the performance. The results compared to the PID controller indicate the superiority of the proposed method.

    Keywords: DC-DC converter, Neural network controller, Boost converter, Optimization algorithm
  • Khosrow Ahmadi, Taleb Khafaie *, Maziyar Ganjoo Pages 55-68
    The pervasive nature of social networking platforms has led to the production of large amounts of data. The lack of restrictions on information sharing on these networks allows information to be spread regardless of their validity. Such misinformation usually leads to the production and dissemination of rumors. Therefore, automatic detection of rumors on social networks is one of the attractive research areas for the analysis of these networks. This paper introduces a way to deal with the spread of rumors on social media based on the autoencoder neural network model and the ILSR epidemic dissemination model. Here, the autoencoder neural network model is applied with several innovative thresholds for initial rumor detection and then rumor control is performed by an extended version of the ILSR epidemic outbreak model. The proposed model called ILSHR considers social network users in five groups: Ignorant, Lurker, Spreader, Hibernator, and Removal. According to the transmission modes in the ILSHR rumor model, in addition to the characteristics of the lurker group, this model also considers the characteristics of the hibernator group of the SIHR model. Mechanisms of forgetfulness and reminders of hibernation can delay the rumor terminal time and ultimately reduce the impact of the rumor on the social network. The proposed method for modeling the spread of rumors has been performed on the Sina Weibo social network dataset. The results show better performance of the proposed method with 95.7% detection accuracy compared to DGRU and DLSTM models.
    Keywords: Rumor spread, Social networks, Complex networks, ILSR model, degree of nodes
  • Farnoosh Heidari, Zahra Adelpoure *, Naser Parhizgar Pages 69-76
    Realizing a cosecant-squared pattern is a challenging research area due to its widespread use in air-surveillance radar systems wherein the radiation characteristics of the tracking antenna play a significant role in accurate tracking of the targets. However, little research has been performed on realizing a cosecant-squared pattern in leaky-wave antennas (LWAs). In this paper, the authors present a synthesis procedure for realizing a cosecant-squared pattern in LWAs using optimization. To achieve the cosecant-squared pattern, the antenna is divided into sections each with an appropriate length, periodicity, and leakage rate. The length of the sections is determined such that all the sections have the same directivity. Moreover, following the appropriate layout for the beam pointing angle of the sections, the periodicity of the sections is obtained. The objective then is to determine the values of the leakage rate. This objective is achieved using optimization, which in this study is a genetic algorithm. To this end, through defining a proper cost function, the objectives are determined following the proposed optimization procedure. The procedure is described within a substrate integrated waveguide (SIW) LWA. A prototype of the antenna is fabricated and measured. Apart from the good agreement between the simulation and the measurement results, the proposed synthesis procedure can provide a target pattern with low ripples in the shaped region (≤ 2 dB) and a low level of side lobes (≤ -18 dB), making the antenna suitable for air-surveillance radar systems.
    Keywords: Leaky, wave antenna, cosecant, squared, side lobe level, substrated integrated waveguide, leakage rate
  • Esmaeil Azarkish *, Mostafa Esmael Beag Pages 77-95
    The use of renewable energy sources imposes new challenges on the electricity grid. This is mainly due to the variable nature and uncertainty of this type of resources. When the generation of renewables exceeds local demand, it may cause a reverse power flow in the feeder distribution. Reverse power flow may cause voltage rise and improper operation of voltage regulators. In this paper, a method for voltage regulation is proposed by using storage devices, variable generation of distributed generation sources and control devices. A strategy has been proposed for coordination between the various voltage regulating device. In the coordination method, the aim is to improve the system voltage profile while minimizing losses during the operation period. Genetic optimization method has been used to solve the problem and achieve the optimal solution, ie minimum voltage changes and minimum feeder losses. The proposed method is implemented in IEEE 123 bus test network in MATLAB software environment. Analysis of the results showed that the presence of photovoltaic sources reduces energy losses and the losses of the distribution system decrease with increasing photovoltaic size. The results also show that as the penetration level of photovoltaic sources increases, the voltage increases further and more tap changing and SVR changes are required to maintain the voltage. It was also proved that turning on the capacitor bank switch improves the voltage profile and the use of storage devices maximizes system security.
    Keywords: Coordination of Voltage devices, SVR, Photovoltaic Resources, Capacitor Bank