فهرست مطالب

نشریه صنایع الکترونیک
سال سیزدهم شماره 2 (پیاپی 50، تابستان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/05/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • محمدرضا عاروان*، ریحانه امجدی پور، آیلار خوشه مهری صفحات 5-18

    ژیروسکوپ های ارتعاشی با نوسانگر نیمکروی از ژیروسکوپ های الکترومکانیکی نوین است که پایداری بایاس و مقاوم بودن در برابر اغتشاش های محیطی به دلیل ساختار فیزیکی یکپارچه، از برتری های آن است. باتوجه به مدل دینامیکی، ساختار متقارن و ضریب کیفیت بالای نوسانگر، یکی از چالش های ژیروسکوپ های ارتعاشی با نوسانگر متقارن محدودیت بازه دینامیکی فرکانس ورودی است. در این مقاله به روش ابتکاری با طراحی فیلتر میان نگذر محدودیت بازه دینامیکی فرکانس ورودی نوسانگر نیم کروی رفع شده است سپس با پردازش سیگنال خروجی فیلتر، مدل اندازه گیری نرخ دوران طراحی شده است. در این طراحی تاثیر فیلتر پایین گذر در خطای اندازه گیری نشان داده شده است. با طراحی فیلتر میان نگذر محدوده دینامیکی فرکانس ورودی نوسانگر نیم کروی از 3 به 100 هرتز افزایش یافته است. با طراحی مناسب فیلتر پایین گذر نیز دقت خطای اندازه گیری نرخ دوران به 0.05 درصد افزایش می-یابد. 

    کلیدواژگان: ژیروسکوپ ارتعاشی، نوسانگرمتقارن، فیلتر میان نگذر
  • مجتبی مظاهری، شهریار جاماسب* صفحات 19-30
    پدیده رانش در ترانزیستور اثر میدانی انتخابی یونی حساس به غلظت یون هیدروژن (حساس به میزان pH) و در دیود نورگسیل آلی منجر به ناپایداری در نقطه کار می شود. در ترانزیستور اثر میدانی انتخابی یونی حساس به میزان pH، رانش به صورت تغییر زمانی یکسویه و کند در ولتاژ آستانه هدایت ترانزیستور، و در نتیجه، تغییر در جریان dc قطعه مشاهده می شود. در دیود نورگسیل آلی، رانش به صورت کاهش درخشندگی قطعه با گذشت زمان ظاهر میشود. رانش نقطه کار در دو قطعه بر اساس سازوکار نفوذ، موسوم به نفوذ پاشنده توصیف می شود که شامل پرش بین حالت های انرژی تله ها می باشد. تغییرات پدیده رانش نسبت به زمان در این دو قطعه مشابه یکدیگر است که ناشی از رفتار مشخصه ضریب نفوذ پاشنده است. این تغییرات نسبت به زمان با قانون توان به صورت 〖(t)〗^(β-1) بیان میشود؛ که پارامتر β مشخصه نفوذ پاشنده است و در گستره 0<β<1 قرار دارد. در دیود نورگسیل آلی، تبعیت ضریب نفوذ پاشنده از قانون توان منجر به زوال نمایی کشیده درخشندگی میشود. در این مقاله مدلی فیزیکی برای پدیده رانش در دیود نورگسیل آلی ارایه شده است، که تغییرات درخشندگی را با زمان به صورت کمی و با دقتی بالا بیان می کند.
    کلیدواژگان: نفوذ پاشنده، رانش، ترانزیستور اثر میدانی انتخابی یونی، دیود نورگسیل آلی، زوال نمایی
  • آرش کریمخانی*، محمد مقصودی، علیرضا مبینی صفحات 31-36
  • حسین صمدی* صفحات 37-48

    در این مقاله استخراج ویژگی های برجسته رفتاری در شناسایی الگوی رفتاری انسان با استفاده از سیستم های بیومتریک رفتاری مورد تحقیق و پژوهش قرار گرفته است.طراحی فیلتری جهت استخراج اطلاعات حرکتی از سبک راه رفتن انسان،از طریق فریم های تصویر (مناطق برجسته و چرخه تکرار) و ارایه پاسخ فیلتر به همراه مدل پیشنهادی به عنوان خروجی مورد تحقیق قرار گرفته است.مقالات مختلف بر روی پایگاه های اطلاعاتی رایج نشان می دهد که ویژگی های مبتنی بر GSI عملکرد رقابتی تری را در مقایسه با رویکردهای تشخیص راه رفتن منتشر شده اخیر با کارایی و دقت ارایه می کنند.در این مقاله استخراج ویژگی های برجسته رفتاری در شناسایی الگوی رفتاری انسان با استفاده از سیستم های بیومتریک رفتاری مورد تحقیق و پژوهش قرار گرفته است.طراحی فیلتری جهت استخراج اطلاعات حرکتی از سبک راه رفتن انسان،از طریق فریم های تصویر (مناطق برجسته و چرخه تکرار) و ارایه پاسخ فیلتر به همراه مدل پیشنهادی به عنوان خروجی مورد تحقیق قرار گرفته است.مقالات مختلف بر روی پایگاه های اطلاعاتی رایج نشان می دهد که ویژگی های مبتنی بر GSI عملکرد رقابتی تری را در مقایسه با رویکردهای تشخیص راه رفتن منتشر شده اخیر با کارایی و دقت ارایه می کنند.

    کلیدواژگان: شناسایی الگوی رفتاری، سیستم های بیومتریک، استخراج ویژگی های برجسته رفتاری
  • پریسا محمدی، حمید شاهدوستی* صفحات 49-64

    در این مقاله،یک روش جدید و موثر حذف نویز سفید گوسی جمع شونده از تصاویر رنگی بر پایه ی جداسازی کانال های تصویر به صورت گروه های محلی ارایه شده است. رویکرد پیشنهادی، روش مناسبی را برای تفکیک اطلاعات روشنایی و رنگ درنظر می گیرد و برخلاف روش های معمول، کانال های روشنایی-رنگی ایجادشده در این رویکرد، کانال هایی ثابت و متناسب با ابعاد تصویر اصلی نیستند، بلکه آرایه هایی سه بعدی می باشند که از گروه بندی بلوک های مشابه در یک همسایگی محلی ساخته شده اند. در این رویکرد، اطلاعات روشنایی و رنگ هر گروه، در هر سه کانال RGB با استفاده از تبدیل PCA استخراج می شود؛ درواقع استفاده از تبدیل PCA این امکان را فراهم می آورد که به جای انتقال کل تصویر به فضای روشنایی-رنگی با ضرایب ثابت و از پیش تعیین شده، بخش های مشابه را با ضرایبی مختص به آن نواحی، به فضای روشنایی و رنگ منتقل نمود و این کانال ها را مستقیما در عملیات نویز زدایی شرکت داد. حذف نویز در این رویکرد، مشابه روش BM3D بر دو مرحله ی بازسازی اولیه و نهایی استوار است؛ به طوری که با اعمال تبدیل موجک سه بعدی و آستانه گذاری سخت در مرحله اول و اعمال فیلتر وینر در مرحله نهایی، صورت خواهد گرفت. نوآوری راهبرد پیشنهادی علاوه بر حذف موثر نویز، درک اطلاعات روشنایی-رنگ را سامان می بخشد. نتایج آزمایشات نشان می دهند که روش پیشنهادی در نویزهای ضعیف حدود dB 1 و در نویزهای قوی حدود dB 3 نسبت به سایر روش ها، عملکرد بهتری دارد.

    کلیدواژگان: نویز سفید گوسی جمع شونده، جداسازی محلی کانا ل های رنگی، تبدیل سه بعدی موجک، فیلتر وینر
  • محسن حیدریان* صفحات 65-83
    استفاده از فناوری محاسبات ابری در محیط های اینترنت اشیا، فناوری محاسبات مه را ابداع نمود. هر چند محاسبات مه یک رویکرد مفید و موثر برای اجرای برنامه های هوشمند در محیط های سایبر فیزیکی است، اما این فناوری از چالش های مهمی نیز رنج می برد. یکی از این چالش های مهم، دستیابی به بهره وری در انرژی مصرفی و تحقق استانداردهای انرژی سبز است. محقق نمودن استانداردهای سبز در محاسبات مه تضمین می کند این فناوری نوین، آلایندگی محیط زیست را کاهش داده و ترافیک داده ای را با مصرف انرژی کمتر و تولید دی اکسید کربن کمتر منتقل نماید. لذا در این مقاله ضمن مطالعه روش های ارایه شده قبلی، با ارایه یک معماری جدید بهینه و اعمال آن به روش های موجود، یک روش جدید برای کاهش مصرف انرژی در شبکه های مه ارایه خواهیم نمود. روش جدید که مبتنی بر برنامه ریزی خطی صحیح است، به اختصار Optimal Power-Rate Routing Solution (OPRRS) نامیده شده و مصرف انرژی در مسیرهای انتقال و پردازشگر داده را کمینه می کند. مثالهای کامپیوتری نشان می دهد که روش جدید در مقایسه با روش های قبلی مصرف انرژی در محیط های مه سایبرفیزیکی را به نحو مطلوبی کاهش می دهد.
    کلیدواژگان: شبکه سبز، شبکه مه، سیستم های سایبر فیزیکی، انرژی سبز، برنامه ریزی خطی صحیح
|
  • MohammadReza Arvan *, Reyhane Amjadipour, Aylar Khooshehmehri Pages 5-18

    Vibratory gyroscopes with hemispherical resonators are among the new electromechanical gyroscopes that have advantage of bias stability and insensitive to external environmental perturbations like vibrations, accelerations and shocks.Due to the dynamic model, symmetrical structure and high quality coefficient of the oscillator, one of the challenges of vibrating gyroscopes with symmetrical oscillator is the limitation of the dynamic opening of the input frequency. In this paper, by limiting the design of the filter, the dynamic opening limitation of the input frequency is removed by an innovative method. Then, by processing the output signal of the filter, a model for measuring the rotational speed is designed. This design shows the effect of the bottom receiving filter on the size line. By designing the filter, the dynamic range of the input frequency in the gyroscope has been increased from 3 to 100 Hz. With the proper design of the lower filter, the accuracy of the rotation speed measurement line increases to 0.05%.

    Keywords: hemispherical resonator gyroscope, HRG, Symmetric resonator, notch filter
  • Mojtaba Mazaheri, Shahriar Jamasb * Pages 19-30
    The drift phenomenon is manifested as instability in the operating point of the H+-sensitive (pH-sensitive) ion-selective field effect transistor as well as that of the organic light-emitting diode. Specifically, in the pH-sensitive ion-selective field effect transistor, drift is observed as a slow temporal and unidirectional change in the threshold voltage, and hence, the dc bias current of the device. In the organic light-emitting diode, on the other hand, drift is detected as a decrease in luminance with time. The operating point drift in both devices has been modeled based on a diffusion mechanism, known as dispersive diffusion, which involves hopping between trap energy states. Notably, the similarity between the time dependence of drift in these devices is due to the characteristic temporal behavior of the dispersive diffusion coefficient, which obeys a power law characterized by a time dependence of the form 〖(t)〗^(β-1), where β is the dispersion parameter, which satisfies 0<β<1.
    Keywords: Dispersive diffusion, Drift, Ion-selective field-effect transistor, Organic light-emitting diode, Stretched exponential decay
  • Arash Karimkhani *, Mohammad Maghsudi, Alireza Mobini Pages 31-36

    In this paper, we have presented a compact ultra-fast photonic crystal-based half adder with optimized parameters. The design is proposed according to a linear structure that includes combines and improves AND and XOR PhC-based logic gates. We have situated the Si rod at the cross-connect point of the input waveguides and then determined the optimum radius for a high ON/OFF ratio. By optimizing structural parameters, we have achieved the high value of the ON/OFF ratio with the amounts of 12.36 dB and 6.17 dB for outputs of carry and sum, respectively. Also, the response time has been reduced to 0.22 ps which is very low compared with other structures. This device with a compact size of 190 µm2 can be used as a key element for designing all-optical integrated circuits in the future. We use plane wave expansion (PWE) and finite difference time domain (FDTD) methods to simulate the design.

    Keywords: Photonic crystals, half adder, logic gates, band structure, optimization
  • Hossein Samadi * Pages 37-48

     In this paper, we apply a filtering scheme to encode motional information from style of human walking into single template. This filtering process utilizes bio-inspired basis kernels which are constructed from two separable spatial and temporal basis functions. To extract opponent motions from gait in a walking cycle, wefusethese kernels together to have spatiotemporal kernels and thenconvolve itwith gait stancesThis paradigm has been repeatedineach frame of gait in a cycle and motional information is highlighted as salient regions inthe sequence of images. To make gait features (salient regions)distinctive enough within different individuals, the responses of gait filtering are aggregated together to get final Gait Salient Image (GSI). Our proposed model provides more representative gait feature since conventional gait templates such as Gait Energy Image (GEI) does not rely on any motion model. Extensive experiments on popular gait databases reveal that, our GSI-based features provides more competitive performance compared with recent published gait recognition approaches with efficiency and accuracy

    Keywords: Gait recognition, Oriented motion filters, Template-based feature
  • Parisa Mohammady, Hamid Shahdoosti * Pages 49-64

    This article offers a novel approach to separate luminance and chrominance information that leads to better results in image denoising. Unlike usual methods, the luminance -chrominance channels created in this approach are not fixed channels that fit the dimensions of the original image but are three-dimensional arrays that are made up of groups of similar blocks in a local neighborhood. luminance -chrominance information of each group were extracted in all three RGB channels using PCA. In fact, using the PCA converter makes it possible to transfer similar parts to the luminance -chrominance space with coefficients specific to those areas, instead of transferring the entire image to the luminance -chrominance space with fixed and predetermined coefficients and then these channels participate in denoising operation directly. Image denoising in this approach, like the BM3D method, is based on two stages of initial and final reconstruction. So image denoising will be done by applying 3D wavelet transform and hard thresholding in the first stage and applying Wiener filter in the final stage. The innovation of this approach removes noise effectively. Moreover, it can improve the perception of luminance and chrominance information. Experimental results show that the proposed method can achive better performance compared to other methods such that the proposed technique improves the results by about 1dB in a low-noise situation and 3dB in a high-noise situation.

    Keywords: Additive white gaussian noise, Local separation of color channels, 3D wavelet transformation, Wiener filter
  • Mohsen Heydarian * Pages 65-83
    The use of cloud computing to meet the needs of the Internet of Things (IoT) has created a cloud computing technology. Today, fog-computing environments are a good platform for cyber physical system networks. However, fog calculations also suffer from significant challenges. One of these challenges is achieving energy efficiency and meeting green energy standards. The realization of the green energy framework in this technology ensures that this new technology is environmentally friendly and makes data transfers feasible with less energy consumption and less carbon dioxide emissions. Therefore, in this article, while studying the existing methods, by presenting a new optimal architecture and applying it to the existing methods; we will present a new method to reduce energy consumption in fog networks. The new method, which is based on proper linear programming, is called Optimal Power-Rate Routing Solution (OPRRS) and minimizes energy consumption in data transmission path and processing units. Computer examples show that the new method reduces energy consumption in cyber physical systems compared to previous methods.
    Keywords: Green network, Fog network, Physical cyber system, Green energy, Integer linear programming