فهرست مطالب

نشریه مهندسی مخابرات جنوب
پیاپی 46 (زمستان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/10/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • نیما رئیسی* صفحات 1-18
    در این مقاله، ارتباطات دستگاه به دستگاه زیر-لایه در باند فرکانسی موج-میلیمتری مورد بررسی قرار گرفته است که در آن می توان از رله های نیمه-دوطرفه / تمام-دوطرفه برای بهبود کیفیت ارسال و افزایش محدوده پوشش کمک گرفت. هدف اصلی ما انتخاب توام مود ارسالی کاربران D2D، تخصیص منابع سلولی به کاربران D2D و کنترل توان کاربران به منظور بیشینه کردن مجموع نرخ دیتای شبکه ی سلولی و کاربران D2D است. در تحلیل های انجام گرفته بر روی ویژگی های اصلی مخابرات موج-میلیمتری شامل پهنای باند بزرگ تر، امکان استفاده از آنتن های آرایه ای جهت دار، و سایه افکنی و افت توان بیشتر متمرکز شده ایم. از آنجا که مساله ی بهینه سازی یک مساله ی برنامه ریزی غیرخطی مختلط است، دو الگوریتم ابتکاری برای حل این مساله پیشنهاد داده ایم که در یکی از آن ها از فرض در دسترس بودن کامل اطلاعات جانبی کانال و در دیگری از فرض محدودیت در دسترسی به این اطلاعات استفاده شده است. نتایج شبیه سازی نشان دهنده ی برتری استفاده از رله های تمام-دوطرفه در مقایسه با استفاده از رله های نیمه-دوطرفه و ارتباط مستقیم کاربران به ویژه در لینک های دید غیر مستقیم -که مکانیزم اصلی انتشار در شبکه های موج-میلیمتری است- است. به عنوان مثال، استفاده از رله های تمام-دوطرفه می تواند نرخ دیتای مجموع را تا 1.5 برابر در مقایسه با رله های نیمه-دوطرفه افزایش دهد. همچنین داشتن قابلیت انتخاب بین ارتباط مستقیم یا استفاده از رله (نیمه-دوطرفه / تمام-دوطرفه) می تواند به بهبود عمل کرد سیستم - به ویژه هنگامی که میزان خود-تداخلی باقی مانده رله های تمام-دوطرفه بزرگ است - کمک کند. الگوریتم CSI محدود در مقایسه با CSI کامل دارای پیچیدگی پیاده سازی به مراتب پایین تری است. علاوه براین، هنگامی که تعداد منابع در دسترس در مقایسه با تعداد کاربران D2D خیلی بیشتر است (حداقل 6 برابر)، فاصله ی عمل کردی بین الگوریتم CSI کامل و CSI محدود از بین می رود.
    کلیدواژگان: ارتباطات دستگاه به دستگاه زیر-لایه، رله تمام-دوطرفه، موج میلیمتری، نسل پنجم شبکه های سلولی، تخصیص منابع
  • سید علی بنی هاشم، پژمان محمدی*، یاشار زهفروش صفحات 19-28
    در این مقاله ساختار جدید و فشرده ای از آنتن یک جهته که از یک دوقطبی الکتریکی صفحه ای و یک المان اتصال کوتاه شده تشکیل شده، معرفی می شود. این آنتن توسط یک خط تغذیه Γ شکل تحریک می گردد. پهنای باند امپدانسی عریضی در بازه فرکانسی 3/1 گیگاهرتز تا 3 گیگاهرتز در عملکرد خروجی این آنتن مشاهده می شود. الگوهای تشعشعی پایه دار با سطح گلبرگ اصلی بالا و سطح گلبرگ فرعی و پشتی کم از خصایص دیگر آنتن معرفی شده اند. فرایند طراحی آنتن به صورت پله به پله و پارامتریک بر مبنای مقادیر کلیدی هندسه آنتن صورت پذیرفته است. خصیصه اصلی آنتن مورد نظر، تحقق قطبش دایروی در درصد بالایی از پهنای باند کاربردی است. الگوهای تشعشعی صفحات متعامد E و H همراه با الگوهای قطبش دایروی چپگرد و راستگرد برای آنتن مورد نظر استخراج شده و مورد تحلیل قرار گرفته است. شباهت زیادی میان الگوی صفحه ایE و H وجود دارد که نشان دهنده دقت فرایند طراحی است. از سوی دیگر برای مطالعه حالت قطبش دایروی، نمودارهای چپگرد و راستگرد بر مبنای جهت بیم اصلی و سطح قطبش متعامد دارای عملکرد قابل قبولی هستند. بیشینه بهره کلی آنتن در باند فرکانس طراحی شده نزدیک 10 دسیبل است.
    کلیدواژگان: آنتن، قطبش دایروی، دوقطبی الکتریکی، مغناطیسی
  • محمدعلی پورمینا*، جواد نوری پور، محمد ناصرمقدسی، بهبد قلمکاری صفحات 29-42

    همواره نظارت بلادرنگ بر بیمار بسیار مورد اهمیت بوده است. دست یابی به این دانش که به صورت یکپارچه بتوان بر بافت آسیب دیده نظارت داشت، کار بسیار مهم می باشد. در روش های قبلی با استفاده از یک حسگر بر بافت موردنظر نظارت می شد. در این مقاله نه تنها با استفاده از یک حسگر بر بافت نظارت می شود بلکه نظارت و ارزیابی تاثیر بافت های دیگر، بر بافت تومور مورد ارزیابی قرار می گیرد. شبکه هوشمند که در این مقاله مطرح شده است، به منظور نظارت بر وضعیت بیمار دارای تومور سینه طراحی شده است. ساختار شبکه هوشمند با توجه به نوع وزن مسیرهای ارتباطی بین گره ها و توانایی گره ها یک شبکه نیرومند برای ارزیابی وضعیت بیمار را به ما نشان می دهد. با تغییر وضعیت بیمار، گره ها و وزن مسیرهای ارتباطی تغییر می کند که این نشان می دهد که اطلاعات مهمی در شبکه وجود دارد و به متخصصان کمک می کند تا بتوانند بهتر وضعیت بیماری را موردبررسی قرار دهند. نظارت شبکه به این صورت می باشد که به صورت مداوم گره ارزیاب، گره تومور را ارزیابی می کند، با تغییر وضعیت گره تومور، وضعیت سایر گره ها و مسیرهای ارتباطی بین آن تغییر می کند، نتیجه تغییرات در شبکه به وسیله گره ارزیاب مورد ارزیابی قرار می گیرد. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که این شبکه از هوشمندی لازم برای ارزیابی وضعیت بیمار در شرایط نامطلوب را دارا می باشد.

    کلیدواژگان: گره ها، تومور سینه، وزن ارتباطی، آرایش توانمندی شبکه
  • سپهر شریفی، سولماز قیصری* صفحات 43-58
    امروزه شبکه های کامپیوتری نقش مهم و کاربردی در ارتباطات و تبادل داده ها دارند و در زندگی انسانها انواع مختلفی از شبکه های کامپیوتری پا به عرصه وجود گذاشته است که یکی از آنها شبکه اینترنت اشیاء است. در اینترنت اشیا گره های شبکه می توانند اشیا هوشمند باشد و از این نظر این شبکه دارای گره های زیادی است و ترافیک بالایی در این شبکه وجود دارد. مانند هر شبکه کامپیوتری، اینترنت اشیا با چالش ها و مشکلات خاص خود مواجه است که یکی از آنها مساله نفوذ به شبکه و ایجاد اختلال در آن است. در این پایان نامه تمرکز بر روی تشخیص نفوذ مبتنی بر آنومالی در شبکه اینترنت اشیا با استفاده از داده کاوی است. در این پژوهش پس از جمع آوری و آماده سازی داده ها از ماشین بردار پشتیبان بهبود یافته با الگوریتم بهینه سازی ملخ به عنوان روش پیشنهادی در جهت تشخیص نفوذ مبتنی بر آنومالی در اینترنت اشیا استفاده می شود و الگوریتم بهینه سازی ملخ پارامترهای ماشین بردار پشتیبان را به صورت بهینه تعیین می کند و نتایج با طبقه بندهای بگینگ و k- نزدیک ترین همسایه و ماشین بردار پشتیبان پایه بر اساس انواع خطا و تحلیل آماری خطا مورد مقایسه قرار می گیرد. نتایج شبیه سازی نشان از دقت 97.2% در روش پیشنهادی و عملکرد بهتر در مقایسه با سایر روش ها دارد.
    کلیدواژگان: تشخیص نفوذ مبتنی بر آنومالی، اینترنت اشیا، ماشین بردار پشتیبان، الگوریتم بهینه سازی ملخ
  • محمدامین حیدری، مهدی نفر، طاهر نیکنام صفحات 59-76

    در این مقاله کنترلر مد لغزشی مبتنی بر الگوریتم توده ذرات برای بهبود عملکرد مبدلهای کنترل کننده یکپارچه کیفیت توان (UPQC) برای کنترل و بهبود کیفیت توان در ریزشبکه‌ها از طریق کنترل توان خروجی منبع تولید پراکنده ارایه می‌گردد. در طرح پیشنهادی کنترلر مد‌لغزشی (SMC) استاندارد به عنوان یک کنترلر غیرخطی مقاوم ، با اضافه کردن الگوریتم بهینه‌سازی توده ذرات (PSO) -برای تعیین بهینه پارامترهای کنترلر SMC - مورد استفاده قرار می‌گیرد. افزودن الگوریتم بهینه سازی توده ذرات به کنترلر مد لغزشی مزیتهای متعددی از قبیل کاهش تاثیر پدیده چترینگ و دقت بالای کنترلر در دنبال کردن تغییرات را به سایر مزایای شناخته شده کنترلر مد لغزشی چون استحکام بیشتر در برابر اختلالات بیرونی و نامعینی‌ پارامترها می‌افزاید. برای تایید صحت عملکرد کنترلر پیشنهادی، شبیه‌سازی کامپیوتری در شرایط مختلف بارگذاری سیستم در محیط نرم افزار MATLAB/Simulink انجام می‌شود. نتایج به دست آمده کارآیی کنترل پیشنهادی در مقایسه با کنترلر مد لغزشی استاندارد در کاهش هارمونیکها، کاهش نامتعادلی ولتاژ و بهبود سایر شاخص‌های کیفیت توان را نشان می‌دهد.

    کلیدواژگان: ریز شبکه، سیستم فتوولتائیک، کیفیت توان، UPQC
  • عبدالله هادی پور، سیامک آذرگشسب، عبدالرسول قاسمی صفحات 77-91

    در این مقاله، یک کنترل کننده مد لغزشی دینامیکی مقاوم برای بازوی ربات الکتریکی ارایه می‌شود. قانون کنترل، ولتاژ موتور را بر اساس استراتژی کنترل ولتاژ محاسبه می کند. عدم قطعیت ها با استفاده از بسط سری فوریه تخمین زده شده و خطای برش جبران می شود. ضرایب فوریه بر اساس تحلیل پایداری تنظیم می شوند. همچنین، در این مقاله طراحی یک کنترلر مقاوم با استفاده از بسط سری فوریه تطبیقی جدید است. در مقایسه با آثار مرتبط قبلی مبتنی بر بسط سری فوریه، برتری این مقاله ارایه قانون تطبیق برای فرکانس اصلی بسط سری فوریه و در نتیجه رفع نیاز به روش آزمون و خطا در تنظیم آن است. مطالعه موردی یک ربات اسکارا است که توسط موتورهای الکتریکی DC آهنربا دایمی فعال می شود. تاثیر تخمین عدم قطعیت بر اساس بسط سری فوریه به جای استفاده از تابع علامت مورد مطالعه قرار می گیرد. همچنین روش پیشنهادی با چند چمله ای لژاندر نیز مقایسه می شود. نتایج شبیه‌سازی عملکرد مقاوم و رضایت‌بخش کنترل‌کننده پیشنهادی را تایید می‌کند.

    کلیدواژگان: راهبرد کنترل ولتاژ، عدم قطعیت، بسط سری فوریه، کنترل مد لغزشی، بازوی ماهر رباتیک
|
  • Nima Reisi * Pages 1-18
    In this paper, we study relay-assisted underlay D2D communication operating at millimeter-wave (mmWave) band in which half-duplex/full-duplex relays may assist D2D users to improve transmission quality. Our aim is to jointly select D2D transmission mode, assign cellular resource blocks to D2D users and control the powers of users in order to maximize the aggregate data rate of the D2D users and cellular network. We focus on the main features of mmWave communication including larger bandwidth, directive antenna arrays at BS and users, and more severe path loss and shadowing. As the optimization problem is mixed-integer-non-linear programming, two heuristic algorithms are proposed, assuming full Channel Side Information (CSI) and limited CSI at Base Station, respectively. Simulation results show the superiority of utilizing FD relays over HD relays and direct transmission, especially for non-line-of-sight links, which is the dominant propagation mechanism in mmWave band. The limited CSI algorithm has considerably lower complexity. Moreover, when the number of resource blocks far exceeds the number of D2D users, the gap between full CSI and limited CSI algorithms vanishes.
    Keywords: Underlay D2D communication, Full-Duplex Relay, Millimeter-wave, 5G Cellular Networks, Resource allocation
  • Seied Ali Banihashem, Pejman Mohammadi *, Yashar Zehforoosh Pages 19-28
    This paper introduces a new and compact structure of a directional antenna consisting of an electric dipole and a truncated connection element. This antenna is fed by a Γ shaped power line. Wide impedance bandwidth in the frequency range of 1.3 GHz to 3 GHz will be observed in the output performance of this antenna. Base radiation patterns with high main loop and low side and back loop level are other features of the introduced antenna. The antenna design process is step-by-step and parametric based on the important parameters of antenna geometry. The main feature of the antenna is the realization of circular polarization at a high percentage of implicational bandwidth. The radiation patterns of orthogonal plates E & H along with left and right circular polarization patterns for the desired antenna have been extracted and analyzed. As predicted, there are many similarities between the E and H plane pattern, which indicates the accuracy of the design process. Is. The maximum total gain of the antenna in the designed frequency band is about 10 dBi..
    Keywords: antenna, dipole, circular polarization, directional
  • MohammadAli Pourmina *, Javad Nouri Pour, Mohammad Naser-Moghaddasi, Behbod Ghalamkari Pages 29-42

    Immediate monitoring of the patient has always been very important. Achieving this knowledge, which can be integrated to monitor damaged tissue, is very important. In previous methods, the tissue was monitored using a sensor. In this article, not only is a tissue monitored using a sensor, but also the monitoring and evaluation of the effect of other tissues on tumor tissue is evaluated. The smart grid discussed in this article is designed to monitor the condition of a patient with a breast tumor. The structure of the smart grid, given the weight of the communication paths between the nodes and the ability of the nodes, shows us a strong network to assess the patient's condition. As the patient's condition changes, the nodes and weights of the communication pathways change, indicating that there is important information in the network and helping specialists to better assess the condition of the disease. Network monitoring is such that the evaluator node continuously evaluates the tumor node, by changing the status of the tumor node, the status of other nodes and communication paths between them changes, the result of changes in the network by the node The evaluator is evaluated. The simulation results show that this network has the necessary intelligence to assess the patient's condition in adverse conditions.

    Keywords: Nodes, breast tumor, communication weight, network capability arrangement
  • Sepehr Sharifi, Soulmaz Gheisari * Pages 43-58
    Computer networks play an important and practical role in communication and data exchange, and they also share resources with complete ease. Today, various types of computer networks have emerged, one of which is the Internet of Things. In the Internet of Things, network nodes can be smart objects, and in this sense, this network has many nodes and there is a lot of traffic in this network. Like any computer network, it faces its own challenges and problems, one of which is the issue of network intrusion and disruption. This dissertation focuses on detecting anomaly-based intrusion into the Internet of Things using data mining. In this study, after collecting and preparing data, the improved support vector machine with grasshopper optimization algorithm is used as a proposed method to detect anomaly-based intrusion in the Internet of Things. The bagging and k-nearest neighbor classifiers and Basic SVM are compared based on error types and standard performance criteria. The simulation results show 97.2% accuracy in the proposed method and better performance compared to other methods.
    Keywords: anomaly-based intrusion detection, IoT, Support vector machine, grasshopper optimization algorithm
  • MohammadAmin Heidari, Mehdi Nafar, Taher Niknam Pages 59-76

    In this paper particle swarm optimasation algorithm (PSO) based sliding mode controller(SMC) introduced to control invrters of Uniefied power quality Controllers(UPQC) to control and improve the power quality in microgrids through controlling the output power of the distributed generation source. In the proposed control scheme, the standard sliding mode controller (SMC) is used as a robust nonlinear controller, with the addition of the particle swarm optimization (PSO) algorithm - to determine the optimal parameters of the SMC controller. Using PSO added extra advantages like reducing chattering problems and increasing accuracy and tracking capability to the commonly knowns SMC benefits. To confirm the accuracy of the proposed controller's performance, computer simulation is performed under different system load conditions in the MATLAB/Simulink software environment. The obtained results show the effectiveness of the proposed control compared to the standard sliding mode controller in reducing harmonics, reducing voltage imbalance and improving other power quality indicators.

    Keywords: PSO, UPQC, inverter control, power Quality
  • Abdullah Hadipoor, Siamak Azargoshasb, Abdolrasool Ghasemi Pages 77-91

    In this paper, a robust dynamic slip mode controller for an electrical robot manipulator is presented. The control law calculates the motor voltage based on the voltage control strategy. Uncertainties are estimated using the Fourier series expansion and the cutting error is compensated. Fourier coefficients are adjusted based on stability analysis. Also in this paper is the design of a robust controller using a new adaptive Fourier series extension. Compared to previous related works based on the Fourier series expansion, the advantage of this paper is that it provides a matching law for the main frequency of the Fourier series expansion and thus eliminates the need for trial and error in its regulation. A case study of a Scara robot powered by DC magnet electric motors. The effect of uncertainty estimation based on the Fourier series expansion is studied instead of using the sign function. The proposed method is also compared with Legendre polynomials. The simulation results confirm the robust and satisfactory performance of the proposed controller.

    Keywords: Voltage control strategy, Uncertainty, Fourier series expansion, Sliding mode control, robot manipulators