فهرست مطالب

مهندسی برق - سال چهل و سوم شماره 1 (پیاپی 65، بهار و تابستان 1392)

نشریه مهندسی برق
سال چهل و سوم شماره 1 (پیاپی 65، بهار و تابستان 1392)

  • تاریخ انتشار: 1392/05/04
  • تعداد عناوین: 6
|
  • شهرام جمالی*، توفان سماپور صفحات 1-14
    پروتکل کنترل انتقال (TCP) و بیشتر روش های مبتنی بر آن بدون توجه به علت گم شدن بسته، آن را نشانه بوجود آمدن ازدحام در شبکه دانسته و الگوریتم های کنترل ازدحام را اجرا می نمایند. این مساله سرمنشا کاهش کارایی این پروتکل در شبکه های موردی بی سیم است. در این مقاله روشی مبتنی بر تخمین برای تنظیم اندازه پنجره ارسال و کنترل ازدحام، در شبکه های بی سیم موردی ارائه شده است. در روش ارائه شده فرستنده با استفاده از فاصله زمانی میان دو ACK متوالی تخمینی از وضعیت ترافیکی شبکه بدست می آورد. نتایج شبیه سازی در نرم افزار NS-2 نشان می دهد که کارایی این روش از نقطه نظر توان عملیاتی در مجموع بهتر از روش های موجود می باشد. هم چنین این روش نرخ از بین رفتن بسته ها و تاخیر و سربار در شبکه را تا حدود زیادی کاهش می دهد.
    کلیدواژگان: پروتکل کنترل انتقال، کنترل ازدحام، شبکه های موردی بی سیم
  • مهرداد حیدری ارجلو*، سید قدرت الله سیف سادات، مرتضی رزاز صفحات 15-26
    هدف این مقاله، ارائه روشی جدید برای تشخیص جزیره ی الکتریکی است که در شبکه های توزیع دارای DG اتفاق می افتد. این روش مبتنی بر مطالعه و تحلیل سیگنال های حالت گذرا است و با استفاده از تبدیل موجک گسسته (DWT) و دسته بندی کننده ی نزدیک ترین K- همسایگی(KNN) پیاده می شود. برای هر حادثه ی محتمل، با استفاده از DWT، خصوصیات مورد نیاز دسته بندی، از سیگنال های گذرای DGها استخراج می شوند. دسته بندی کننده ی KNN بر اساس این خصوصیات آموزش داده می شود تا بتواند حوادث را به دو نوع «جزیره» یا «غیر جزیره» تقسیم کند. عملکرد الگوریتم پیشنهادی روی سیستم توزیع ولتاژ متوسط CIGRE آزمایش می شود. این سیستم دارای دو DG متفاوت از نوع سنکرون و آسنکرون است. با کمک نرم افزارهای DIgSILENT، MATLAB و WEKA، 162 طرح مختلف مورد مطالعه و بررسی قرار می گیرد تا رله ی انتخابی از نظر شاخص های مختلف از جمله دقت، سرعت، سادگی و هزینه، بهینه باشد. رله ی بهینه ی انتخابی، با استفاده از سیگنال گذرای ولتاژ DG، موجک مادر db4 و سطح سوم تبدیل موجک کار می کند. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که این روش در مقایسه با روش-های موجود می تواند جزیره های الکتریکی را با دقت بالاتر و در زمان کوتاه تری تشخیص دهد.
    کلیدواژگان: سیگنال گذرا، جزیره، نزدیک ترین K همسایگی، تبدیل موجک، تولیدات پراکنده و سیستم توزیع
  • علیرضا رضایی*، ابوالقاسم اسدالله راعی، سعید شیری قیداری صفحات 27-38
    در این مقاله، از شبکه بیزین پویا برای مدل سازی رفتار عبور از درب استفاده شده است. این شبکه با لحاظ نمودن وابستگی های بین داده های حسگرها و رفتار مورد نظر روبات، به سهولت آموزش دیده و با موفقیت رفتار مورد نظر را در شرایط محیطی بدون خطای حسگرها انجام داده و در روبرو شدن با محیط های دارای خطا در حسگرهای خود، تشخیص قرائت های نامطلوب حسگرها را به کمک روش مبتنی بر داده انجام می دهد. حذف خطا یا قرائت های نامطلوب حسگرها با تغییر ساختار شبکه بیزین پویا و بر اساس تفسیر اطلاعات سنسورها انجام شده است. هم چنین روبات با اعمال خطای مصنوعی در قرائت حسگرها مورد ارزیابی قرار گرفته است. مدل پیشنهادی برای «رفتار عبور از درب»، که مبتنی بر شبکه بیزین پویا می باشد توانسته است مقاومت به مراتب بالاتری را نسبت به مدل مبتنی بر شبکه بیزین (با ساختار ثابت)، در قبال انواع قرائت های نامطلوب و متعدد ناشی از خطای ثابت، رانشی، هم آوایی، تصادفی و جابجایی و نیز تغییرات مختصر نقشه محیط، از خود نشان دهد. هم چنین با افزودن بخش انجام مانور به مدل رفتار آن در محیط های دینامیکی نیز مقاوم تر شده است. هم چنین عملکرد مدل پیشنهادی در محیط شبیه ساز مورد ارزیابی قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: رفتار، یادگیری، خطا، شبکه بیزین پویا، داده، حسگر
  • مهدیه کریمی لاخانی *، حمید بهنام صفحات 39-50
    استفاده از نحوه ی راه رفتن افراد به عنوان بیومتریکی جهت احراز هویت، یکی از مطالعات مورد توجه در زمینه ی بینایی ماشین در سال های اخیر می باشد. روش های مطرح شده در این زمینه به دو دسته روش های مبتنی بر مدل و مبتنی بر ظاهر تقسیم می شوند. در این مقاله هر دو روش ذکر شده برای تعیین ویژگی جهت شناسایی استفاده می گردد. در ابتدا جهت شناسایی از شبح های (Silhouette) به دست آمده از توالی-های ویدئویی راه رفتن افراد استفاده می شود. این تصاویر دارای بعد بالایی هستند که باعث پیچیدگی در محاسبات می گردد. بنابراین بعد ذاتی تصویر که همان کمینه تعداد پارامترهای مورد نیاز برای شناسایی تصویر است محاسبه می گردد و از الگوریتم LLE برای کاهش بعد تصویر و فرونشاندن تصاویر به منیفلدی با بعد ذاتی استفاده می شود. از آنجایی که حرکت دست ها به دلیل حمل اشیاء و یا تکان خوردن در حین صحبت کردن، نسبت به حرکت پاها غیرقابل پیش بینی است در این مقاله نوعی ماسک رقومی برای جداسازی بخش پایینی بدن (پاها) از شبح های به دست آمده از توالی های ویدئویی در نظر گرفته می شود و مجددا شناسایی به کمک کلاسه بندهای مختلف انجام می گردد. روش پیشنهادی بر پایگاه داده Osaka اعمال شده و در هر دو حالت نرخ قابل قبولی از شناسایی را ارائه می کند.
    کلیدواژگان: شناسایی از نوع راه رفتن، الگوریتم LLE، فیلتر هموارکننده، ماسک رقومی، طبقه بندی کننده KNN و SVM
  • مسعود گراوانچی زاده *، صنم ایمانی شاملو صفحات 51-63
    جدا سازی گفتار در حضور نویز و سایر تداخل ها، یکی از مسائل چالش برانگیز به ویژه در مورد جدا سازی تک گوشی می باشد. از آن جا که انتخاب دقیق واحد های زمان - فرکانس تاثیر بسزایی در نتایج جداسازی دارد، در این مقاله، روش های جدیدی برای انتخاب واحد های زمان - فرکانس در جداسازی تک گوشی گفتار صدادار ارائه می شود. در سیستم پیشنهادی ابتدا، واحد ها با استفاده از همبستگی بین کانالی پوش پاسخ ها در مرحله ی جداسازی اولیه علامت گذاری می شوند. سپس سیستم در مرحله ی ردیابی گام و برچسب گذاری واحد ها، ویژگی های متفاوتی را برای برچسب گذاری واحد ها در فرکانس های بالا و پاین به کار می برد. در این مقاله از ویژگی تابع خودهمبستگی پوش بهبود یافته (EEACF) برای برچسب گذاری واحدهای زمان-فرکانس در حوزه فرکانس بالا استفاده شده است. تاثیر هر یک از این روش ها نیز در نتایج جدا سازی مورد بررسی قرار گرفته است. ارزیابی سیستم جداسازی تک گوشی گفتار صدادار بر اساس معیار های مختلف عینی برای انواع نویز مخلوط شده با سیگنال های گفتار انجام گرفته که نشان دهنده نتایج بهتر جدا-سازی نسبت به روش های معمول می باشد.
    کلیدواژگان: آنالیز ترکیب شنیداری محاسباتی، جدا سازی گفتار صدادار، همبستگی بین کانالی پوش پاسخ، تابع خودهمبستگی پوش بهبود یافته
  • حسین مرادی فراهانی*، جواد عسگری صفحات 63-73
    در این مقاله یک کنترل کننده تطبیقی غیرمستقیم عصبی - فازی نوع-2 برای کنترل کلاسی از سیستم های غیرخطی، با استفاده از نظریه فیدبک خطی ساز و شبکه های عصبی- فازی نوع-2 ارائه می شود. در این روش ابتدا توسط دو شبکه عصبی - فازی نوع-2 ورودی کنترلی فیدبک خطی ساز تقریب زده می شود. به منظور آموزش شبکه از الگوریتم گرادیان نزولی با نرخ یادگیری تطبیقی استفاده شده است. در این مقاله روش پیشنهادی برای ساده سازی شبکه های عصبی - فازی نوع-2 کاهش تعداد قواعد فازی می باشد که با کاهش تعداد قواعد از پیچیدگی مدل عصبی - فازی نوع-2 کاسته می شود. با استفاده از نظریه پایداری لیاپانوف، با بیان یک قضیه پایداری سیستم حلقه بسته تضمین می شود و قوانین تطبییقی لازم برای تنظیم پارامترهای شبکه عصبی- فازی نوع-2 به دست می آید. در قسمت شبیه سازی، سیستم دوتانک در حضور داده های نویزی با کنترل کننده پیشنهادی و شبکه عصبی- فازی تطبیقی شبیه سازی می شود. نتایج شبیه سازی کارآیی روش پیشنهادی را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: نظریه پایداری لیاپانوف، سیستم دو تانک، شبکه عصبی، فازی نوع، 2، فیدبک خطی ساز، کنترل تطبیقی غیر مستقیم
|
  • S. Jamali*, T. Samapour Pages 1-14
    Transmission Control Protocol (TCP) and other its well-kNown implementations without attend to reason of packet loss, consider it as a sign of network congestion and run congestion control commands. This issue is source of performance degradation for TCP in Wireless Ad Hoc networks (WANETs). If we could distinguish between congestion loss and link error loss or use another strategy for changing congestion window, performance would be improved. In this paper, we are presenting a new mechanism to enhance the performance of TCP in WANETs namely TCP-WANET. In particular, we employ an estimation-based method for setting of congestion window size. TCP-WANET is based on InterACK, which is the time between two consecutive ACKs. Extensive packet level simulations, implemented by using ns-2, show that usage of such congestion control protocol can lead to improved performance comparing to the standard TCP protocol.
    Keywords: Transmission Control Protocol (TCP), Estimation Based Congestion Control, Wireless Ad hoc Network (WANET)
  • M. Heidari*, G. Seifossadat, M. Razaz Pages 15-26
    In this paper, a method for islanding detection based on analysis of transient state signals is provided. K-Nearest Neighbors (KNN) is trained for classifying the transient events. The required features for classifying are extracted through DWT of signals. The proposed method is then simulated on a medium voltage distribution system of CIGRE with two kinds of DGs using DIgSILENT, MATLAB and WEKA softwares. By analysis performed on type of input signal, type of mother wavelet and required transform level, among 162 relay designs, an optimum relay was selected for DGs based on accuracy, speed, simplicity and cost parameters. By evaluation, it was determined that using only one input (voltage) signal not only improves speed and simplicity and reduces costs, also makes accuracy of the proposed relay better than other intelligent and passive methods.
    Keywords: Wavelet, Islanding, K, Nearest Neighbors, Distributed Generation, Distribution System, Transient
  • A. R. Rezaee*, A. A. Raie, S. Shiry Gheedari Pages 27-38
    In this paper, the dynamic Bayesian network for modeling behavior has been used for door-crossing behavior. This network easily trains and it supports dependencies between of data’s sensors and the desired behavior of robot on ideal environment and it detects error on data’ sensor by using data based method in real environment. Elimination of undesired sensor performs with structure changing base on interpretation of sensor’s data. Evaluation is based on robots with artificial error in the readings of the sensors. Proposed model for the "door-crossing", which is based on dynamic Bayesian networks, has been able to resist much higher than the model based on Bayesian networks (fixed structure), in the face of adverse and multiple interpretations of the constant error, drift, also cross-talk, random movement and slight changes in the environment map. This model is much resistant by adding maneuver part to it on dynamic environments. The performance of the proposed model on the simulation environment has been evaluated.
    Keywords: Behavior, learning, error, dynamic Bayesian networks, data, sensor
  • M. Karimi Lakhani*, H. Behnam Pages 39-50
    Using the gait as a biometric for authentication is a study of high importance in the field of machine vision in recent years. The proposed methods in this area are divided into two categories of model-related and appearance-based methods. In this paper, both of the mentioned methods of feature extraction are used for authentication purposes. In this paper, silhouettes are used for recognition. These images possess a high dimension which brings about complexity of computations. Therefore, the intrinsic dimension of images which is the minimum number of required parameters for image identification is calculated. Then, the LLE algorithm is utilized for dimension reduction of images to a manifold with an intrinsic dimension. Since the motion of hands, due to carrying of stuff or unwanted movements while speaking, is unpredictable compared to the movements of legs, in this paper, a binary mask is proposed for detachment of the down part of the body (legs) from silhouettes gathered from the considered video frames. The proposed method is applied to the Osaka database and shows an acceptable rate of identification compared to the case in which the whole silhouette of the image is considered.
    Keywords: Gait recognition, LLE, Smoothing filter, Binary Mask, KNN, SVM Classification
  • M. Geravanchizadeh*, S. Imani Shamlou Pages 51-63
    Segregation of speech in presence of noise and other interferences is a challenging problem, especially in monaural case. Since accurate choice of time-frequency (T-F) units has great impact on segregation results, in this paper, we propose new methods for choosing T-F units in monaural voiced speech segregation. In the proposed system first, the units are marked using envelope cross-channel correlation in the initial segregation stage. Then, the system uses different features in the low and high frequencies for labeling of units in the pitch tracking and unit labeling stage. We use the enhanced envelope autocorrelation function (EEACF) for labeling T-F units in the high frequency range. We also consider the impact of each method on the segregation results. The evaluation of the monaural voiced speech segregation system based on different objective criteria isdone for different types of noise mixed with speech signals which shows better segregation results than conventional methods.
    Keywords: Computational Auditory Scene Analysis (CASA), Voiced Speech Segregation, Envelope Cross, Channel Correlation, Enhanced Envelope Autocorrelation Function (EEACF)
  • H. Moradi Farahani*, J. Askari Pages 63-73
    This paper presents an indirect adaptive type-2 fuzzy neural controller to control a class of nonlinear systems using feedback linearization theory and type-2 fuzzy neural networks. In this method, feedback linearization control input using two type-2 fuzzy neural networks is approximated. The gradient descent learning algorithm with adaptive learning rate is used for learning phase. In this paper, reduction in the number of fuzzy rules is proposed to simplify type-2 fuzzy neural network. By reducing the number of fuzzy rules, model complexity is diminished. Using Lyapunov stability theory, with the expression theorem, adaptation laws for tuning type-2 fuzzy neural networks is derived and stability of the closed loop system is guaranteed. Finally, the proposed controller is applied to twin-tank system in the presence of noisy data. Results are compared with Adaptive-Network-Based Fuzzy Inference System (ANFIS). Simulation results show the ability of the proposed method.
    Keywords: Feedback Linearization, Indirect Adaptive Control, Lyapunov Stability Theory, Type, 2 Fuzzy Neural Network, Twin, Tank System