پایان نامه بررسی انواع ساختارهای مدارات آنالوگ به دیجیتال

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

سمینار برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی برق – الکترونیک

عنوان:

بررسی انواع ساختارهای مدارات آنالوگ به دیجیتال

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه : (ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده:

در این مجموعه سعی شده است که به بررسی انواع ساختارهای مختلف که برای طراحی و ساخت مدارات مجتمع آنالوگ به دیجیتال استفاده می شود پرداخته شود. برای جمع آوری این مجموعه از مرجع های فراوانی استفاده شده است و تقریبا تمامی ساختارهای معمول مدارات آنالوگ به دیجیتال آورده شده و مورد تحلیل واقع شده است. البته ممکن است مواردی باشند که در اینجا نام برده نشده اند، که البته آنها نیز مشتقی از موارد گفته شده هستند.

در این مجموعه ابتدا توضیحاتی در مورد ADC ها آورده شده است، سپس به معرفی ساختارهای مختلف پرداخته شده است. در این قسمت ها به بررسی نحوه عملکرد، اجزای مدار، مزایا و معایب ساختارها و همین طور مقایسه پرداخته شده است. ضمن اینکه نمونه هایی تجاری از هر ساختار مثال زده شده است و پارامترهای آن آورده شده است. ابتدا ساختار موازی سپس ساختار تقریب متوالی و پس از آن به ترتیب مبدل های ولتاژ به فرکانس، اجتماع تک شیب، متعادل کردن شارژ، اجتماع دو شیب، دلتا سیگما و خازن های سوئیچ شونده بررسی شده است.

در انتهای بررسی انواع ساختارها و بررسی عملکرد مداری ساختارهای مختلف، به بیان چگونگی انتخاب یک مبدل آنالوگ به دیجیتال برای کاربردی خاص و همین طور پارامترهایی که باید مدنظر قرار داد پرداخته شده است.

در نهایت نتیجه گیری و پیشنهادات مطرح شده است.

مقدمه:

در دنیای امروز با گسترش روزافزون دنیای دیجیتال باید به دنبال پلی برای ایجاد ارتباط بین دنیای آنالوگ و دیجیتال باشیم. این پل از طریق مبدل های آنالوگ به دیجیتال ساخته می شود. تکنیک های بسیاری برای طراحی مبدل های آنالوگ به دیجیتال وجود دارند که هرکدام از این تکنیک ها دارای امتیازات و محدودیت هایی هستند. در اینجا به معرفی برخی از این تکنیک ها در طراحی مدارات مبدل آنالوگ به دیجیتال پرداخته شده است.

هرکدام از این تکنیک ها ملزومات مداری مربوط به خود را دارد. در بعضی از این تکنیک ها دقت بیشتر مورد نظر بوده و در بعضی دیگر سرعت و در بعضی مواقع هزینه و قیمت بیشترین نقش را دارد. ذکر این نکته ضروری است که قبل از طراحی یک مبدل آنالوگ به دیجیتال باید دانشی کلی در باب انواع تکنیک های موجود داشت، تا با توجه به مزایا و محدودیت های این تکنیک ها و همین طور خصوصیات مبدل آنالوگ به دیجیتال، روشی برگزیده شود که بالاترین بازدهی را داشته باشد. همچنین برای رسیدن به بالاترین کارایی می توان از ترکیب این روش ها نیز استفاده کرد.

در تقسیم بندی انواع مبدل های آنالوگ به دیجیتال، آنها را به دو قسم یک مرحله ای و دو مرحله ای تقسیم می کند. این مجموعه بر مبنای این تقسیم بندی نبوده و انواع ساختارهای مختلف به طور مستقل مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است.

فصل اول: انواع ساختارهای با اهمیت مبدل های آنالوگ به دیجیتال

1-1) ساختار موازی Parallel encoder

در این تکنیک سیگنال ولتاژ ورودی به صورت همزمان به ورودی همه مقایسه گرها داده می شود و ورودی دیگر این مقایسه گرها به ولتاژی که از طریق ولتاژ مرجع و با تقسیم مقاومتی ایجاد می شود داده می شود. خروجی مقایسه گرها به یک encoder داده می شود تا کد دیجیتال خروجی که متناسب با سیگنال آنالوگ ورودی است را ایجاد کند. شکل 1-1 زیر شماتیک مداری پایه برای این تکنیک است.

شکل 1-2 دیاگرام شماتیک خروجی و ورودی مدار برحسب زمان است.

البته باید توجه داشت که در مدار شماتیک بالا باید از encoder دارای اولویت استفاده کرد که اگر خروجی مقایسه گری که ارزش بالاتری دارد به اشباع بالا رفت، از بقیه ورودی های خود که در اشباع بالا هستند و دارای ارزش کمتری هستند چشم پوشی کند، از اینرو مدار آن پیچیده تر می شود. برای رفع این مشکل می توان از or انحصاری در خروجی مقایسه گرها استفاده کرد. (شکل 1-3)

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

پایان نامه تحلیل و شبیه سازی آنتن های بند گپ الکترومغناطیسی در باند Ku

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی برق – مخابرات

عنوان:

تحلیل و شبیه سازی آنتن های بند گپ الکترومغناطیسی در باند Ku

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه : (ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده:

نوع جدیدی از بلورهای فوتونیک، مواد شکاف باند الکترومغناطیسی (EBG) است که تحت عنوان شکاف باندهای فوتونیک نیز شناخته می شوند. این مواد از ساختارهای دی الکتریک یا فلزی تشکیل شده اند که در یک، دو و سه بعد متناوب هستند. ساختارهای EBG باندی از فرکانس را ایجاد می کنند که در آن هیچ مد انتشاری وجود ندارد. بدین ترتیب می توان رفتار الکترومغناطیسی آنتن ها و دیگر ابزار الکترونیکی را کنترل کرد. در این پایان نامه به طراحی، شبیه سازی و تحلیل آنتن ها بند گپ الکترومغناطیسی در باند Ku پرداخته شده است. آنتن های EBG در این باند فرکانسی به سه دسته تقسیم شدند: 1) آنتن پچ شکافی با زیرلایه EBG؛ 2) آنتن پچ ماکرواستریپ با فوق لایه EBG و 3) آنتن تک قطبی با بازتابنده EBG. زیرلایه EBG از نظر تأثیر بر امواج سطحی و بازده تشعشعی آنتن بررسی شد. عملکرد فوق لایه های EBG با پارامترهای بهره و سمتگرایی مورد سنجش قرار گرفت. بازتابنده های EBG نیز با همتای فلزی خود مقایسه شدند. مواد EBG مورد استفاده، یک و سه بعدی است. آنتن ها تحت دو نوع قطبی شدگی خطی و دایروی قرار گرفته اند. جهت تحلیل اثرات مواد EBG بر آنتن و شبیه سازی آنها از نرم افزار HFSS10 استفاده گردید. نتایج حاصل از شبیه سازی تلف بازگشتی، بهره، نقشه تشعشعی صفحات E و H و سمتگرایی است.

مقدمه

قرن حاضر، پیشرفت های اساسی را در زمینه نیمه هادی ها تجربه کرده است. بسیاری از اکتشافات عظیم در فیزیک از مطالعه بر روی امواج در ساختارهای پریودیک سرچشمه می گیرد. شکاف باندهای الکترومغناطیسی (EBG)، دسته ای جدید از دی الکتریک های متناوب هستند که می توان آنها را جایگزین فوتونیکی نیمه هادی ها دانست. امواج الکترومغناطیسی در EBG رفتاری مشابه الکترون ها در نیمه هادی ها دارند. تناوب در این مواد باعث جلوگیری از انتشار امواج در یک فرکانس معین می شود. ظهور ساختارهای EBG، کاربردهای آنتنی بسیار جدیدی را به همراه داشت. دو ویژگی اساسی شکاف باندهای الکترومغناطیسی، تضعیف مدهای زیر لایه ای ناخواسته و داشتن رفتاری مشابه صفحه زمین مغناطیسی مصنوعی است. امروزه بسیاری از آنتن ها بایستی کوچک و پهن باند باشند. دستیابی به چنین آنتن هایی نیاز به زیر لایه ای ضخیم با گذردهی الکتریکی بالا دارد. چنین زیرلایه ای دو عیب عمده دارد: ماده ای با گذردهی نسبی بالا از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست و دومین ایراد به مدهای زیرلایه ای ناخواسته بازمی گردد که در لبه های زیرلایه منتشر و اثر مخربی بر پترن تشعشعی آنتن دارند. در سال 1990 میلادی، محققان یک ساختار شکاف باند الکترومغناطیسی را به عنوان زیرلایه معرفی کردند که قابلیت حذف مدهای زیرلایه ای ناخواسته را داشت.

فصل اول این پایان نامه، کلیات موضوع مورد تحقیق را در بر می گیرد. این فصل در سه بخش تنظیم شده است. در بخش اول به هدف پایان نامه، در بخش دوم به پیشینه تحقیق و در بخش سوم به روش کاری مورد استفاده پرداخته می شود.

در فصل دوم به شناخت مواد EBG، ویژگی ها و کاربردهای آن می پردازیم.

فصل سوم شامل طراحی زیرلایه EBG برای استفاده در آنتن پچ شکافی است. پس از شبیه سازی آنتن مذکور، نتایج استخراج می گردد. در این آنتن از دو نوع قطبی شدگی استفاده شده است. در پایان فصل هم به مقایسه ای بین آنتن با و بدون زیرلایه EBG پرداخته می شود.

در فصول چهارم و پنجم آنتن پچ ماکرواستریپ با استفاده از فوق لایه EBG یک و سه بعدی شبیه سازی می شود. در ادامه به طراحی این فوق لایه ها در یک و سه بعد پرداخته می شود. در پایان اثرات این دو نوع فوق لایه بر عملکرد آنتن مورد ارزیابی قرار می گیرد. این آنتن نیز از دو نوع قطبی شدگی خطی و دایروی استفاده می کند.

در فصل ششم از مواد EBG به عنوان بازتابنده استفاده شده است. آنتن به کار رفته در این قسمت، تک قطبی است. نتایج حاصل از شبیه سازی نیز ارائه شده است.

برای شبیه سازی مواد EBG و آنتن ها از نرم افزار HFSS10 استفاده شده است.

فصل هفتم نتیجه گیری و پیشنهادات را در بر می گیرد.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

پایان نامه روشهای شناسایی و مقابله با پرشدگی (Congestion) در خطوط انتقال سیستم های قدرت

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

“M.Sc” سمینار برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی برق – قدرت

عنوان:

روشهای شناسایی و مقابله با پرشدگی (Congestion) در خطوط انتقال سیستم های قدرت

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه : (ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده

امروزه حرکت سیستمهای قدرت به سوی فضاهای جدید اقتصادی و مدیریتی، فصل جدیدی در بهره برداری از این سیستمها باز کرده است. یکی از این بزرگترین پیامدهای این حرکت، دسترسی آزاد به سیستمهای قدرت می باشد. دسترسی آزاد به شبکه انتقال نیاز به وجود یک رقابت سالم در بازارهای توان میباشد. لکن به دلیل امکان ایجاد پرشدگی در شبکه انتقال، دسترسی آزاد می تواند به یک مشکل عمده در این سیستمها تبدیل گردد. از طرفی انتقال توان از یک ناحیه سیستم قدرت به ناحیه دیگر به عوامل مختلفی همچون توپولوژی شبکه، محل و میزان توان اکتیو و راکتیو تولیدی و مصرفی در شبکه، منحنی قابلیت کار ژنراتورهای موجود، حدود حرارتی تجهیزات نصب شده و… بستگی دارد. در یک سیستم قدرت تجدید ساختار شده عوامل مذکور نسبت به زمان همواره در حال تغییر می باشند، این خود موجب می شود تا قابلیت انتقال توان الکتریکی از یک ناحیه به ناحیه دیگر تابعی از زمان باشد و در برخی شرایط به دلیل عدم قطعیتهای موجود در سیستم قدرت در قسمتی از شبکه های انتقال ، پرشدگی ایجاد شود. در این پروژه، پس از تعریف پرشدگی شبکه انتقال، عوامل مؤثرایجاد آن و پیامدهای آن در بهره برداری از شبکه، مورد بحث واقع شده و تقسیم بندی هایی برای روشهای مدیریت پرشدگی از دیدگاههای متفاوت مطرح شده است.

مقدمه

تجدید ساختار در برق یکی از مسائل جدید در سالهای اخیر می باشد، که به منظور ایجاد رقابت و کاهش قیمت برق، افزایش بازدهی شبکه قدرت، بهبود سرویس دهی و کیفیت برق، ومانند آن در سیستم قدرت مطرح می شود به واسطه قید و بندهای فیزیکی در انتقال توان، بازار برق در بسیاری از موارد از یک سیستم رقابتی کامل، فاصله می گیرد.

از مهمترین قید و بندها، ایجاد پرشدگی در سیستم انتقال است، که به واسطه آن فضای رقابت محدود می گردد. پس از اجرای بازار انرژی در سیستمهای تجدید ساختار شده، و تعیین سهم تولید هر یک از تولید کنندگان حالاتی پیش می آید که برخی از قیود شبکه نظیر حد توان عبوری از خطوط انتقال شینها نقض می گردند، چنین حالتی تحت عنوان پرشدگی شناخته می شود. اعمال راهکارهای مناسب برای رفع پرشدگی که مدیریت پرشدگی نامیده می شود.

فصل اول: مقدمه و کلیات

1-1- کلیات

تجدید ساختار در برق یکی از مسائل جدید در سالهای اخیر می باشد، که به منظور ایجاد رقابت و کاهش قیمت برق، افزایش بازدهی شبکه قدرت، بهبود سرویس دهی و کیفیت برق، ومانند آن در سیستم قدرت مطرح می شود به واسطه قید و بندهای فیزیکی در انتقال توان، بازار برق در بسیاری از موارد از یک سیستم رقابتی کامل، فاصله می گیرد.

از مهمترین قید و بندها، ایجاد پرشدگی در سیستم انتقال است، که به واسطه آن فضای رقابت محدود می گردد. پس از اجرای بازار انرژی در سیستمهای تجدید ساختار شده، و تعیین سهم تولید هر یک از تولید کنندگان حالاتی پیش می آید که برخی از قیود شبکه نظیر حد توان عبوری از خطوط انتقال شینها نقض می گردند، چنین حالتی تحت عنوان پرشدگی شناخته می شود. اعمال راهکارهای مناسب برای رفع پرشدگی که مدیریت پرشدگی نامیده می شود، از وظایف اصلی اپراتور مستقل سیستم (ISO) می باشد.

وقتی صحبت از خصوصی سازی می شود هدف اصلی ایجاد یک محیط رقابتی جهت کاهش هزینه ها و قیمتها و بهبود کیفیت کالاها و  خدمات می باشد. برای فراهم آوردن چنین محیطی می بایست بستر مناسبی برای رقابت فراهم شود از آن جمله ایجاد شرایطی مساوی و منصفانه برای رقابت فراهم شود. در سیستمهای قدرت یکی از موارد حساس، بسترسازی جهت ایجاد شرایط مساوی و منصفانه برای رقابت می باشد. در سیستم های قدرت یکی از موارد حساس بستر سازی جهت ایجاد شریط مساوی، دسترسی یکسان اعضای بازار به سیستم انتقال می باشد.

مسلماً راه حل ایده آل برای رفع مشکل، توسعه بخش تولید و انتقال و پوشش دادن تقاضای توان به طورکامل می باشد ولی واضح است این راه به دلایل مختلف و مشخص فنی و اقتصادی امکان پذیر نمی باشد، لذا برنامه ریزان سیستم، ناچار به دنبال روشهای دیگر می باشند. لذا پرداختن به روشهای کاهش پرشدگی و پیشگیری از پرشدگی، روش هایی است که با تجدید ساختار سیستمهای قدرت شکل جدی تری به خود گرفتند.

وظیفه ISO در بازار برق تضمین این است که مبادلات توان که طبق قراردادهای مابین تولید کنندگان و مصرف کنندگان منعقد می شود با سطح مناسبی از امنیت و قابلیت اطمینان انجام بپذیرد. اما در یک سیستم واقعی با توجه به حجم بالای مبادلات توان، خطوط انتقال ممکن است دچار پرشدگی شوند. در سیستمهای مختلف در کشورهای مختلف از روشهای خاصی جهت رفع پرشدگی استفاده می شود. از لحظ کلی روشهای مورد استفاده به دو دسته فنی واقتصادی تقسیم می شوند.

روشهای فنی عموماً بر مبنای یک برنامه ریزی دوباره تولید بهینه با قیود امنیت و انتقال، بهره برداری از تپ ترانسفورماتورها، خروج خطوط پرشده، قطع بار و بهره برداری از ادوات FACTS استوارند.

روشهای اقتصادی عموماً شامل پروسه های قیمت گذاری و تعرفه گذاری و جداسازی بازار و اقداماتی از این دست می باشند. به عنوان معرفی و آشنایی بیشتر با روشهای کاربردی مدیریت پرشدگی در فصول بعد روشهای بهره برداری از سیستم انتقال در سیستمهای تجدید ساختار یافته به اختصار شرح داده خواهد شد. بررسی روشهای دیگری از مدیریت پرشدگی در دو ساختار بازار دو جانبه و سیستم مبتنی به بازار اشتراکی نیز در مرجع [١] مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته است. دو روش مورد برررسی قرار گرفته اند. روش اول بر اساس یک چارچوب نرخ گذاری گره ای استوار است که راه حل پیشنهادی جهت بازارهای تسهیلات اشتراکی به حساب می آید. در این روش هزینه های سیستم انتقال ناشی از قیود انتقال برآورد می شود و نقش هر شین در این هزینه ها به عنوان هزینه گره ای محاسبه می شود و اعمال می گردد. روش دیگر که روش پیشنهادی در بازارهای دو جانبه است، روش تخصیص هزینه می باشد. در روش اول هزینه پرشدگی به صورت هزینه های حاشیه ای در هر شین تقسیم می شوند و در روش دوم یک راه حل کلی با تابع هدف کمینه کردن هزینه مد نظر قرار می گیرد که این هزینه پرشدگی توسط مالک سیستم انتقال تعیین می شود. این مسأله خود می تواند مشکل ساز شود چون ممکن است در مورد محدودیتهای سیستم انتقال مشوق های منفی ایجاد شود.

در بازارهای دو جانبه از آنجایی که ISO نمی تواند هیچ دخالتی در برنامه ریزی تولید ژنراتورها داشته باشد مجبور است نیاز برنامه ریزی تولید خود را از طریق بازار ٣ تعادلی بر آورده سازد.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

پایان نامه پیاده سازی بلادرنگ کدک صحبت استاندارد G.728 بر روی پردازنده TMS320C5402

دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

پایان نامه کارشناسی ارشد مخابرات سیستم

پیاده سازی بلادرنگ کدک صحبت استاندارد G.728 بر روی پردازنده TMS320C5402

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه : (ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده

کدک صحبت استاندارد G.728 ، یک کدک کم تاخیر است که صحبت با کیفیت عالی را در نرخ بیت 16 kbps ارائه می دهد و برای شبکه های تلفن ماهواره ای و اینترنت و موبایل که به تاخیر زیاد حساس هستند ، مناسب است. در این رساله به پیاده سازی بلادرنگ اینکدر و دیکدر G.728 بصورت دوطرفه کامل ( Full Duplex ) بر روی پردازنده TMS320C5402 می پردازیم.

روشی ترکیبی برای برنامه نویسی TMS ارائه می شود که در آن زمان و پیچیدگی برنامه نویسی نسبت به برنامه نویسی دستی به 30% کاهش می یابد. در این روش پس از برنامه نویسی و شبیه سازی ممیز ثابت الگوریتم کدک به زبان C، با استفاده از نرم افزار Code Composer Studio  CCS ، برنامه به زبان اسمبلی ترجمه شده و بهینه سازی دستی در کل کد اسمبلی صورت می گیرد. سپس بعضی از توابع مهم برنامه از نظر MIPS ، بصورت دستی به زبان اسمبلی بازنویسی می شوند تا برنامه بصورت بلادرنگ قابل اجرا گردد. در پایان  نتایج این پیاده سازی ارائه می شود.

مقدمه

امروزه در عصر ارتباطات و گسترش روزافزون استفاده از شبکه های تلفن ،موبایل و اینترنت در جهان ومحدودیت پهنای باند در شبکه های مخابراتی، کدینگ و فشرده سازی صحبت امری اجتناب ناپذیر است. در چند دهه اخیر روشهای کدینگ مختلفی پدید آمده اند ولی بهترین و پرکاربردترین آنها کدک های آنالیزباسنتز هستند که توسط Atal & Remede در سال 1982 معرفی شدند [2]. اخیرا مناسبترین الگوریتم برای کدینگ صحبت با کیفیت خوب در نرخ بیت های پائین و زیر 16 kbps، روش پیشگویی خطی باتحریک کد (CELP) می باشد که در سال 1985 توسط Schroeder & Atal معرفی شد [8] و تا کنون چندین استاندارد مهم کدینگ صحبت بر اساس CELP تعریف شده اند.

در سال 1988 CCITT برنامه ای برای استانداردسازی یک کدک 16 kbps با تاخیراندک و کیفیت بالا در برابر خطاهای کانال آغاز نمود و برای آن کاربردهای زیادی همچون شبکه PSTN ،ISDN، تلفن تصویری و غیره در نظر گرفت. این کدک در سال 1992 توسط Chen et al. تحت عنوان LD-CELP معرفی شد [6] و بصورت استاندارد G.728 در آمد [9] و در سال 1994 مشخصات ممیز ثابت این کدک توسط ITU ارائه شد[10] . با توجه به کیفیت بالای این کدک که در آن صحبت سنتز شده از صحبت اولیه تقریبا غیرقابل تشخیص است و کاربردهای آن در شبکه های تلفن و اینترنت و ماهواره ای در این گزارش به پیاده سازی این کدک می پردازیم.

در فصل اول به معرفی وآنالیز سیگنال صحبت پرداخته می شود و در فصل دوم روش ها و استانداردهای کدینگ بیان می شوند. در فصل سوم کدک LD-CELP را بیشتر بررسی می کنیم و در فصل چهارم شبیه سازی ممیز ثابت الگوریتم به زبان C را بیان می نمائیم. و در پایان در فصل 5 به نحوه پیاده سازی بلادرنگ کدکG.728 بر روی پردازنده TMS320C5402 می پردازیم.

فصل اول

بررسی و مدل سازی سیگنال صحبت

1-1- معرفی سیگنال صحبت

صحبت در اثر دمیدن هوا از ریه ها به سمت حنجره و فضای دهان تولید می‏شود. در طول این مسیر در انتهای حنجره، تارهای صوتی قرار دارند. فضای دهان را از بعد از تارهای صوتی، لوله صوتی می‏نا مند که در یک مرد متوسط حدود cm 17 طول دارد . در تولید برخی اصوات تارهای صوتی کاملاً باز هستند و مانعی بر سر راه عبور هوا ایجاد نمی‏کنند که این اصوات را اصطلاحاً اصوات بی واک می‏نامند. در دسته دیگر اصوات ، تارهای صوتی مانع خروج طبیعی هوا از حنجره می‏گردند که این باعث به ارتعاش درآمدن تارها شده و هوا به طور غیر یکنواخت و تقریباً پالس شکل وارد فضای دهان می‏شود. این دسته از اصوات را اصطلاحاً باواک می‏گویند.

فرکانس ارتعاش تارهای صوتی در اصوات باواک را فرکانس Pitch و دوره تناوب ارتعاش تارهای صوتی را پریود Pitch می‏نامند. هنگام انتشار امواج هوا در لوله صوتی، طیف فرکانس این

امواج توسط لوله صوتی شکل می‏گیرد و بسته به شکل لوله ، پدیده تشدید در فرکانس های خاصی رخ می‏دهد که به این فرکانس های تشدید فرمنت می‏گویند.

از آنجا که شکل لوله صوتی برای تولید اصوات مختلف، متفاوت است پس فرمنت ها برای اصوات گوناگون با هم فرق می‏کنند. با توجه به اینکه صحبت یک فرآیند متغییر با زمان است پس پارامترهای تعریف شده فوق اعم از فرمنت ها و پریود Pitch در طول زمان تغییر می‏کنند به علاوه مد صحبت به طور نامنظمی از باواک به بی واک و بالعکس تغییر می‏کند. لوله صوتی ، همبستگی های زمان-کوتاه ، در حدود 1 ms ، درون سیگنال صحبت را در بر می‏گیرد. و بخش مهمی از کار کدکننده های صوتی مدل کردن لوله صوتی به صورت یک فیلتر زمان-کوتاه می‏باشد. همان طور که شکل لوله صوتی نسبتاً آهسته تغییر می‏کند، تابع انتقال این فیلتر مدل کننده هم نیاز به تجدید، معمولاً در هر 20ms یکبارخواهد داشت.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

پایان نامه طراحی و ساخت مدار تشخیص جایگاه روتور موتور سوئیچ رلوکتانس SRM به وسیله روش مدولاسیون دامنه (Amplitude Modulation)

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی برق – مخابرات

عنوان:

طراحی و ساخت مدار تشخیص جایگاه روتور موتور سوئیچ رلوکتانس SRM به وسیله روش مدولاسیون دامنه (Amplitude Modulation)

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه : (ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده:

در این پروژه که از مدنظر خواهد گذشت بر روی تشخیص جایگاه روتور موتور سوئیچ رلوکتانس (SRM) به وسیله روش مخابراتی بحث شده است. در این پروژه که به وسیله مدولاسیون (AM (Amplitude Modulation مطرح شده، توانسته جایگاه روتور موتور سوئیچ رلوکتانس را به روش بدون سنسور (Sensorless) با استفاده از روش مدولاسیون دامنه تشخیص دهد. در مقاله دکتر احسانی ارایه شده در حالت حرکت موتور با این روش، سرعت تا 3000RPM رسیده بود و بر روی استارت موتور عملی صورت نگرفته بود. ولی در این روش جدید استارت موتور برای اولین بار اجرا شده و سرعت آن به حدود 5000RPM که نزدیک دو برابر قبل است، رسیده است.

در فصل دوم این پروژه ابتدا ساختار موتور سوئیچ رلوکتانس و نحوه عملکرد آن، مدارهای مبدل و روشهای کنترل دور موتور سوئیچ رلوکتانس ارایه شده است. فصل سوم بر روی تشخیص جایگاه روتور موتور سوئیچ رلوکتانس به وسیله روش مدولاسیون دامنه (AM) بررسی خواهد شد و در فصل آخر (فصل چهارم) نتیجه گیری و پیشنهادات آورده شده است.

فصل اول

1-1- مقدمه

استفاده روزافزون از موتورهای الکتریکی و مبدل های الکترومکانیکی در صنایع، مراکز تجاری و لوازم خانگی بازار گسترده ای را برای الکتروموتورها و سیستم های کنترل دور آنها فراهم آورده است. بر همین اساس رقابت وسیعی بین تولیدکنندگان برای طراحی الکتروموتورها و سیستم های کنترل دور ارزانتر با بازده بیشتر و قابلیت اطمینان بالاتر وجود دارد.

انواع موتورهای الکتریکی با ویژگی های مختلف هرکدام برای کاربردهای خاص طراحی و ساخته می شوند. در این راستا متخصصین و محققین پیوسته به دستاوردهای جدیدی دست می یابند و درصدد تسهیل عمل مکانیسم ها توسط انرژی الکتریکی و قابلیت کنترل آنها می باشند. نظر به اینکه موتورهای الکتریکی از مهمترین ابزار در صنعت می باشند، تهیه و ارائه ماشین هایی که هزینه نگهداری کمتر با بیشترین بازدهی و قابلیت کنترل را دارا باشند، هدف بسیاری از متخصصین و محققین مربوطه می باشد. در این راستا موتورهای سوئیچ رلوکتانس SRM جایگاه ویژه ای پیدا کرده اند. این موتورها به خاطر ساخت و سادگی و گونه های مختلف آن در بسیاری از کاربردهای روزمره، صنعت، نیروگاه ها و حتی هوانوردی کارآیی فراوانی دارند.

روش های گوناگونی جهت کنترل موتور سوئیچ رلوکتانس وجود دارد. در این روشها سعی شده است که از کمترین اجزاء ممکن، جهت کنترل هرچه بهتر و دقیق تر این نوع موتورها استفاده شود. از جمله این روشها می توان روش میکروکنترلی را نام برد. انعطاف پذیری و قابلیت انطباق میکروکنترلر با هر سیستمی، موجبات کاربرد عمومی اش را میسر کرده است. دقت بالای میکروکنترلر، امکانات وسیعی را در اختیار استفاده کنندگان این وسیله قرار می دهد.

در این روش به جای استفاده از حسگرهای موقعیت از جمله سنسور هال و اپتوکوپلر، با استفاده از سیم پیچ های مشابه سیم پیچ های استاتور، تغییرات اندوکتانس L را در اثر حرکت روتور به تغییرات زمان T تبدیل می کنیم و جهت پردازش به میکروکنترلر می دهیم. تغییرات زمان برای میکروکنترلر قابل سنس می باشد. بنابراین تغییرات زمان نشان دهنده تغییر زاویه روتور نسبت به استاتور خواهد بود. این تبدیل تغییرات اندوکتانس به تغییرات زمان با استفاده از یک اسیلاتور امکان پذیر است. پس از پردازش روی سیگنال اسیلاتور توسط میکروکنترلر، قطب ها در زاویه مناسب سوئیچ خواهند شد. علت نام گذاری سوئیچ روی این موتور نیز به این دلیل می باشد. با این روش سنسورهای تعیین موقعیت روتور ساده تر شد و دقت عمل بالاتر می رود. البته روش های بدون حسگر دیگر نیز وجود دارند که به آن اشاره خواهد شد.

شایان ذکر است که در طراحی این گونه موتورها عموما مسئله خاصی از قبیل: گشتاور بالا، سرعت بالا، صدای کم، یا دقت در تنظیم دور و یا گشتاور و همچنین اقتصادی تر شدن درایور مدنظر می باشد.

در این پروژه که از مدنظر خواهد گذشت بر روی تشخیص جایگاه روتور موتور سوئیچ رلوکتانس (SRM) به وسیله روش مخابراتی بحث خواهد شد. در این پروژه که به وسیله مدولاسیون (AM (Amplitude Modulation مطرح شده، کار نوینی انجام شده است. در این روش استارت موتور برای اولین بار اجرا شده و سرعت آن به حدود 5000RPM رسیده است. در حالی که در مقاله ارایه شده در حالت حرکت موتور با این روش، سرعت تا 3000RPM رسیده بود و بر روی استارت موتور عملی صورت نگرفته بود.

در فصل دوم ابتدا ساختار موتور سوئیچ رلوکتانس و نحوه عملکرد آن، مدارهای مبدل و روش های کنترل دور موتور سوئیچ رلوکتانس ارایه شده است. فصل سوم بر روی تشخیص جایگاه روتور موتور سوئیچ رلوکتانس به وسیله روش مدولاسیون دامنه (AM) بررسی خواهد شد و در فصل آخر (فصل چهارم) نتیجه گیری و پیشنهادات آورده شده است.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

پایان نامه بررسی و شبیه سازی نهان نگاری صوت به روش طیف گسترده

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی برق – مخابرات (گرایش سیستم)

عنوان:

بررسی و شبیه سازی نهان نگاری صوت به روش طیف گسترده

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه : (ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده

نهان نگاری (Watermarking) پردازشی است که برای محصولات دیجیتال اعم از صوت، تصویر، متن و… برای تزریق اطلاعات حیاتی با هدف حفاظت و یا محدود کردن حق کپی، ردیابی اطلاعات، یا پایش پخش، پنهان کردن اطلاعات، فهرست نگاری و غیره به کار می رود. در این مجموعه سعی شده است علاوه بر معرفی نهان نگاری، تاریخچه پیدایش و سیر تکاملی روش های مختلف بررسی شود سپس با تمرکز بر موضوع نهان نگاری صوت، انواع تکنیک ها و چالش های پیش رو نظیر تاثیر نهان نگاری بر کیفیت صوت و حملات و تهدیدات به صورت مختصر بررسی خواهد شد.

هدف این مجموعه بررسی و شبیه سازی یکی از متداول ترین متدهای طیف گسترده – یعنی روش دنباله مستقیم – برای نهان نگاری است. با اینکه نهان نگاره به صورت نویز به سیگنال صوتی، در حوزه زمان افزوده می شود اما پردازش های اساسی که از استاندارد ISO MPEG-1 تبعیت می کنند در حوزه فرکانس اعمال می گردند. استاندارد مذکور راهکاری را برای افزودن نویز به سیگنال اصلی معرفی می کند که در آن، عدم شنیداری بودن نویز افزوده شده تضمین شده است. نهان نگاره که در ابتدا به صورت یک سیگنال شبه نویز، با طیفی تقریبا مسطح (Flat) ساخته می شود در ادامه، با اعمال استاندارد ISO MPEG-1 رنگی شده و سپس به سیگنال اصلی افزوده می شود.

آشکارسازی نهان نگاره با سنجش میزان همبستگی بین یک سیگنال خطا (تفاضل سیگنال آزمون و سیگنال اصلی) و نویز باز تولیدشده انجام می گیرد. در این شیوه از آشکارسازی آگاهانه (Informed) استفاده می شود و وجود کار اصلی برای بازتولید سیگنال شبه نویز به هنگام آشکارسازی، ضروری است. در آشکارساز نویز باز تولیدشده برطبق استاندارد ISO MPEG-1 رنگی می شود.

جزئیات تزریق و آشکارسازی نهان نگاره در یک قطعه صوت و شبیه سازی آن توسط برنامه MATLAB و SIMULINK نیز به تفصیل بررسی می شود.

فصل اول

نهان نگاری چیست؟

مقدمه:

تحولات سریع فن آوری مخابرات و فراهم آمدن امکان انتقال اطلاعات چند رسانه ای دیجیتال از طریق شبکه های مخابراتی، نیازهای امنیتی جدیدی را مطرح ساخته است. در این راستا و به دنبال پیدا کردن روشی برای حفظ امنیت محصولات چند رسانه ای دیجیتال دو روش رمزنگاری و نهان نگاری به صورت مکمل یکدیگر رشد کرده اند. مساله ای که به دلیل خصوصیات ویژه محصولات دیجیتال اهمیت پیدا می کند این است که این محصولات پس از رمزگشایی دقیقا مشابه با محصول اولیه هستند و هیچ گونه حفاظتی در برابر کاربردهایی مثل تهیه کپی غیرمجاز، نقض حق مالکیت، تغییر غیرمجاز محتوای اطلاعاتی و یا پخش غیرمجاز بر روی آنها وجود ندارد. لذا نهان نگاری بسته به هر کاربرد امکانی را برای جلوگیری از سوء استفاده ایجاد می کند و در مورد استگانوگرافی روشی را برای مخابره سری ارائه می نماید.

در بیشتر کاربردها نهان نگاره به صورت نامحسوس در بخش هایی از محصول دیجیتال وارد می شود به طوری که تزویج بین این اطلاعات نامحسوس و محصول دیجیتال اولیه به اندازه ای باشد که اشخاص غیر مجاز قادر به شناسایی و حذف این اطلاعات نامرئی نباشند و حداقل اینکه حذف غیر مجاز آنها کاهش چشمگیر کیفیت در محصول دیجیتال را به دنبال داشته باشد.

1-1- اهمیت نهان نگاری

هرجا صحبت از خلاقیت و تولید به میان آمده همیشه نگرانی از سوء استفاده را نیز با خود به همراه داشته است. مقابله و ایمن سازی محصولات یا اوراق بهادار در مقابل سوء استفاده از دغدغه های دیرین بشر بوده است. معمولا خسارتی که از ناحیه سوء استفاده کنندگان به مالکین وارد می شود با تنبیه خاطیان جبران نمی شود لذا همیشه راه های پیشگیری ترجیح داده می شود. از نظر کلی نهان نگاری به هر اقدامی که در جهت جلوگیری از سوء استفاده یا اخطار به سوء استفاده کنندگان صورت پذیرد اطلاق می شود.

پرکاربردترین نوع نهان نگاری در چاپ اسکناس برای جلوگیری از جعل آن دیده می شود. وجود تصویر محوی که در گوشه اسکناس در مقابل نور دیده می شود جعل آن را مشکل – یا حداقل پرهزینه – می کند.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

پایان نامه روش های جدید تخمین کانال در سیستم OFDM

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی برق – مخابرات

عنوان:

روش های جدید تخمین کانال در سیستم OFDM

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه : (ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده

روش های تخمین کانال برای سیستم OFDM بر پایه زیرحامل های پایلوت نوع Comb در این گزارش بررسی شده است. این الگوریتم ها به دو بخش تخمین سیگنال پایلوت و جای گذاری کانال، تقسیم می شوند. تخمین سیگنال پایلوت بر پایه معیار LS یا MMSE و همچنین جای گذاری کانال بر پایه جای گذاری خطی تکه ای و یا جای گذاری چند جمله ای مرتبه دوم تکه ای مورد بررسی قرار گرفته اند. با بکارگیری تخمین MMSE روی سیگنال های پایلوت، اثرات تداخل بین حاملی و نویز سفید گوسی جمع شونده به طور قابل توجهی کاهش می یابند. پیچیدگی محاسباتی تخمین سیگنال پایلوت بر پایه معیار MMSE با استفاده از تخمینگر LMMSE ساده شده با تقریب مرتبه پایین و با استفاده از تجزیه مقدار منفرد، کاهش می یابد. در این گزارش روش های نظیری تخمین کانال، سیستم OFDM و روش های تخمین کانال در آن و در فصل های آخر روش های جدیدی از تخمین کانال بررسی خواهند شد.

مقدمه

در طراحی مدولاتور و دمدولاتور برای کانال های باند محدود باید مشخصه پاسخ کانال ((c(f) را داشته باشیم. اما در سیستم های مخابرات دیجیتال عملی که برای ارسال اطلاعات با سرعت بالا در کانال های باند محدود طراحی شده اند، پاسخ فرکانسی کانال ((c(f) با دقت لازم برای طراحی بهینه فیلترهای مدولاتور و دمدولاتور، شناخته شده نیست. برای مثال در شبکه نسبتا ساده تلفن ثابت در هر زمانی که شماره گیری کنیم کانال انتقال ممکن است متفاوت باشد به علت اینکه مسیر انتقال ممکن است متفاوت باشد. همچنین انواع دیگری از کانال انتقال وجود دارد مانند کانال های انتقال بی سیم از قبیل کانال های رادیویی و کانال های آکوستیک زیرآب که در آنها مشخصه پاسخ فرکانسی متغیر با زمان می باشد. برای این چنین کانال هایی غیرممکن است که بتوانیم فیلترهای دمدولاتور بهینه طراحی کنیم. همان طوری که می دانیم وجود اعوجاج در کانال انتقال یکی از دلایل به وجود آمدن ISI است که اگر در گیرنده جبران سازی نشود موجب به وجود آمدن نرخ خطای بالایی می شود که عملا بازسازی سیگنال فرستاده شده را غیرممکن خواهد ساخت.

برای از بین بردن ISI در سیگنال دریافت شده اکولایزرهای مختلفی می توانند استفاده شوند. الگوریتم های کشف سیگنال که بر پایه جستجوی trellis طراحی شده اند (مانند MLSE یا MAP) عملکرد خوبی در گیرنده دارند، اما از لحاظ محاسبات پیچیده هستند. اما همان طوری که اشاره شد این الگوریتم های کشف نیاز به اطلاعات پاسخ ضربه کانال (CIR) دارند که می تواند توسط تخمینگر کانال جداگانه به دست آید.

دو روش پایه برای تخمین کانال وجود دارد:

– روش استفاده از رشته آموزشی

– روش Blind

در روش تخمین کانال با استفاده از رشته شناخته شده (آموزشی) این رشته که برای هر فرستنده یکتاست، در هر burst انتقالی فرستاده می شود. بنابراین تخمینگر کانال می تواند CIR را برای هر burst به صورت جداگانه با استفاده از بیت های مشخص فرستاده شده و نمونه های دریافت شده متناظر با آنها تخمین بزند. هم اکنون این روش بسیار مورد استفاده قرار می گیرد و به راحتی روی هر سیستم مخابراتی قابل پیاده سازیست و پیچیدگی محاسباتی زیادی هم ندارد اما بزرگترین اشکال آن اینست که پهنای باند را هدر می دهد (به خاطر نیاز به فرستادن رشته آموزشی).

اما در مقابل روش Blind نیازی به ارسال رشته آموزشی ندارد و از مشخصات ریاضی خاص اطلاعات در حال ارسال استفاده می کند. این روش در جاهایی که پهنای باند محدودی دارند بسیار مناسب است. اما از لحاظ محاسباتی بسیار پیچیده است بنابراین به کار بردن آن در سیستم های بی درنگ بسیار دشوار است.

در فصل اول روش های پرکاربرد تخمین به صورت نظری بررسی خواهند شد. جهت تکمیل کردن مطالب روش های اولیه تخمین در پیوست 1 آورده شده اند. سپس مطالعات انجام گرفته روی روش های تخمین کانال بررسی خواهند شد. در این بررسی ابتدا روشهای تخمین کانال در کانال های ثابت ناشناخته و مدل های ریاضی آنها آورده خواهند شد و سپس تخمین کانال در کانال های متغیر با زمان ناشناخته بررسی می شوند که منجر به بررسی فیلتر وفقی خواهد شد.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

پایان نامه شناسایی فازی online برج تقطیر MIMO با استفاده از مدل TS

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

”M.Sc” پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی برق – کنترل

عنوان:

شناسایی فازی online برج تقطیر MIMO با استفاده از مدل TS

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه : (ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده

در این پایان نامه، شناسایی فازی سیستم غیرخطی MIMO برج تقطیر بر اساس مدل فازی (Takagi-Sugeno(TS، بررسی خواهد شد و بر روی مدل عمومی distillation column شبیه سازی شده در دو حالت LV-configuration و uncontrolled column مورد آزمایش قرار خواهد گرفت. لازم به تذکر است که در این پایان نامه شناسایی و کاربرد آن در سیستم های online مورد توجه اساسی میباشد.

در حالت offline یعنی هنگامیکه کل داده ها در ابتدای پروسه آموزش در دسترس است، ساختن مدل فازی TS در دو مرحله انجام می گیرد. در مرحله اول مجموعه های فازی (توابع عضویت) در قسمت مقدم rule تعیین میشوند. میتوان این مرحله را با استفاده از اطلاعات اولیه از پروسه و یا بوسیله تکنیک های data-driven انجام داد. در مرحله دوم پارامترهای مقدم هریک از زیر مدلهای خطی با استفاده از الگوریتم RLS محاسبه میشود. مشکل اصلی بدست آوردن مدل، شناسایی توابع عضویت مقدم است که در حقیقت مسئله بهینه سازی غیر خطی است. چونکه مدل فازی TS بدست آمده وابسته به توابع عضویت است، انتخاب مجموعه های فازی بر دقت مدل اثر خواهد گذاشت. بنابراین یکی از نکات اساسی برای بهبود دقت مدل، تنظیم دقیق مجموعه های فازی , بگونه ای است که خطای متوسط مربعی (mean-square) بین مدل تخمین زده شده و سیستم واقعی مینیمم شود.

در حالت online تمام داده ها را در ابتدای پروسه آموزش در اختیار نداریم، بنابراین آموزش مدل فازی TS باید با اولین نمونه داده شروع شود. در این شرایط، ساختار مدل در ابتدا در دست نیست و به صورت تدریجی در خلال پروسه شناسایی تکامل می یابد. آموزش پیوسته online مدل TS، بر پایه متد clustering بازگشتی و غیر تکرارشونده بنا شده است که قسمت مقدم را تخمین می زند و الگوریتم RLS که پارامترهای زیر مدلهای خطی تالی را محاسبه می کند. در این روش، ساختار مدل در ابتدا شناخته شده نیست و در طی پروسه شناسایی تکامل می یابد. (قابل ذکر است که این تکامل بسیار آهسته تر از تکامل پارامترهای مدل صورت می گیرد.) در مدل eTS، پتانسیل داده جدید برای update کردن پایگاه قوانین استفاده میشود. در این الگوریتم داده های پرت هیچگونه شانسی برای اینکه به عنوان مرکز rule انتخاب شوند، ندارند. دلیل این مسئله روش خاص تعریف مراکز rule است. این مسئله بسیار مهم است که آموزش بدون هیچ گونه دانش اولیه از سیستم و فقط با استفاده از اولین داده آغاز میشود. این ویژگی جالب توجه کاربرد این شیوه را در بسیاری از سیستم های adaptive سودمند می سازد.

مشکل اصلی در این شیوه، تولید نامحدود rule در طی پروسه شناسایی مخصوصا در شرایط اولیه است. در این پایان نامه، دو شیوه برای مقابله با این مسئله ارایه شده است. در روش اول، شرایط ایجاد rule در الگوریتم اصلی به گونه ای اصلاح شده است که بتواند نرخ تولید rule را مخصوصا در آغاز پروسه آموزش کنترل کند که باعث کاهش تعداد rule می شود. این اصلاح باعث می شود که الگوریتم در شرایط اولیه با احتیاط بیشتری اضافه کردن rule را انجام دهد. سپس هنگامیکه اطلاعات بیشتری بدست آمد و پروسه شناسایی پیشرفت کرد، شرایط تولید rule به حالت اولیه اش برمیگردد وهمانند الگوریتم اصلی عمل میکند. روش دوم، یک مکانیزم جدید نظارت برای شناسایی و از بین بردن rule های غیر ضروری با استفاده از forgetting factor ارایه شده است.

همچنین در این پایان نامه، متد آنالیز برهم کنش برای سیستم های چندمتغیره ارایه شده است. در بسیاری از کاربردهای عملی، مدل کمی دقیق سیستم در دست نیست و یا بدست آوردن آن بسیار مشکل است. در این متد، سیستم غیرخطی MIMO ابتدا با استفاده از الگوریتم eTS مدلسازی میشود، سپس برهم کنش سیستم چندمتغیره حول یک نقطه کار خاص بر اساس RGA بررسی می شود.

مقدمه

بسیاری از پروسه های صنعتی دارای سیستم های غیرخطی چند متغیره با چندین ورودی و چندین خروجی می باشند که کوپلینگ متقابل پیچیده ای دارند. مدلسازی چنین پروسه پیچیده ای کار بسیار سختی می باشد. بکار بستن تکنیک های متداول مدلسازی سخت و یا حتی غیر قابل استفاده در چنین مسایل عملی می باشد . یک راه حل مفید دیگر استفاده از شیوه های شناسایی data-driven است که از داده های تجربی به دست آمده و از ورودی و خروجی پروسه استفاده می کند.

روش های مدلسازی فازی rule base به دلیل انعطاف پذیری ذاتی شان در ساختن مدلها ازداده های ورودی و خروجی توجه بسیاری را به خود جلب کرده اند. از میان متدهای مختلف فازی، تکنیک مدلسازی TS به دلیل قابلیت بالای محاسباتی بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. مدل فازی TS شامل قانون های اگر – آنگاه در مقدم و توابع ریاضی در بخش تالی خود می باشد. بنابراین وظیفه شناسایی مدل فازی TS تعیین پارامترهای غیرخطی توابع عضویت مقدم و پارامترهای خطی قانون های تالی می باشد.

تحقیقات اخیر بر روی تکنیک های data-driven که در آن مدل های فازی دینامیکی با استفاده از داده های ورودی – خروجی اندازه گیری شده قابل آموزش هستند، متمرکز شده است.

آموزش Online مدل فازی TS نیازمند شناسایی بازگشتی برای تخمین ساختار مدل و همچنین تخمین پارامترهای تالی می باشد. از آن رو که تمام داده های ورودی – خروجی در آغاز پروسه آموزش در دسترس نیست، ارائه روش شناسایی Online که در آن ساختار مدل و پارامترها به صورت تدریجی تکامل می یابند ضروری است که این روش بدون در اختیار داشتن دانش اولیه از پروسه، با اولین داده ورودی شناسایی را آغاز می کند. این ویژگی جالب، این شیوه را تبدیل به یک مکانیزم کارآمد در سیستم های adaptive و self-tuning ساخته است. تاکنون توجه اندکی به شناسایی فازی پروسه های صنعتی چند متغیره (MIMO) شده است. در این پایان نامه شناسایی فازی Online برای پروسه های چند متغیره ارائه شده در [3] و اصلاحات و نکات لازم جهت بهبود کارایی آن ارائه شده است.

مشکل اصلی در این شیوه، تولید نامحدود rule در طی پروسه شناسایی مخصوصا در شرایط اولیه است. در این پایان نامه، دو شیوه برای مقابله با این مسئله ارایه شده است. در روش اول، شرایط ایجاد rule در الگوریتم اصلی به گونه ای اصلاح شده است که بتواند نرخ تولید rule را مخصوصا در آغاز پروسه آموزش کنترل کند که باعث کاهش تعداد rule می شود. این اصلاح باعث می شود که الگوریتم در شرایط اولیه با احتیاط بیشتری اضافه کردن rule را انجام دهد. سپس هنگامی که اطلاعات بیشتری بدست آمد و پروسه شناسایی پیشرفت کرد، شرایط تولید rule به حالت اولیه اش برمیگردد وهمانند الگوریتم اصلی عمل میکند. روش دوم، یک مکانیزم جدید نظارت برای شناسایی و از بین بردن rule های غیر ضروری با استفاده از forgetting factor ارایه شده است.

برهم کنش در بسیاری از سیستم های صنعتی وجوددارد و این بدین معنی است که تغییر یک متغیر کنترل بر بیش از یک خروجی سیستم اثر خواهد داشت. در این پایان نامه، با متمرکز شدن بر آنالیز برهم کنش خروجی, یک شیوه جدید برای بدست آوردن RGA ارایه شده است که درجه برهم کنش متغیرها را حول یک نقطه کار خاص ارایه می دهد.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

پایان نامه طراحی و شبیه سازی شتاب سنج خازنی میکروماشینی با دو درجه آزادی

دانشگاه ارومیه

دانشکده فنی مهندسی

پایان نامه جهت دریافت درجه کارشناسی ارشد

گروه مهندسی برق

طراحی و شبیه سازی شتاب سنج خازنی میکروماشینی با دو درجه آزادی

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه : (ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده

هدف از انجام این پایان نامه طراحی و شبیه سازی یک شتاب سنج خازنی میکروماشینی با دو درجه آزادی میباشد. کاربرد شتاب سنج طراحی شده در صنایع اتومبیل سازی می باشد. با ارائه دو ایده جدید برای از بین بردن تداخل محورها (cross axis sensitivity)، شتاب در دو جهت افقی و عمودی اندازه گیری میشود، همچنین در حالتی که شتاب همزمان در دو جهت عمودی و افقی به سیستم اعمال شود شتاب اعمال میشود، شتاب اعمالی در هر جهت به صورت جداگانه و بدون خطا اندازه گیری میشود. نوآوری ارائه شده در این پایان نامه استفاده از یک جرم متحرک برای اندازه گیری شتاب در دو جهت عمودی و افقی می باشد. در ساختار اول محدوده شتاب قابل اندازه گیری در جهت افقی 66g± و در جهت عمودی 30g± می باشد و در ساختار دوم محدوده شتاب قابل اندازه گیری در جهت افقی 65g± و در جهت عمودی 27g± می باشد. اندازه ساختار اول 1.16μm2 و اندازه ساختار دوم 1.5μm2 می باشد. در پروسه ساخت هر دو ساختار پیشنهادی از میکروماشین کاری سطحی استفاده شده است. نویز مکانیکی در روش ارائه شده Hz/0.35μg و در روش دوم Hz/0.31μg می باشد. برای طراحی و شبیه سازی شتاب سنج از نرم افزار Intellisuite استفاده شده است.

یکی از دو روش ارائه شده برای رفع مشکل تداخل محورها به دلیل ساده بودن پروسه ساخت آن در مرکز میکروماشین ارومیه در حال ساخت میباشد و بیش از 80 درصد ساخت سنسور به اتمام رسیده است.

فصل اول: مقدمه ای بر تکنولوژی میکروماشین

1-1- مقدمه

در این فصل مقدمه ای بر تکنولوژی میکروماشین، تاریخچه ، روشها و پروسه های رایج در این صنعت و بازار فروش قطعات و سیستم های ساخته شده با این تکنولوژی تحت عنوان (Micro Electro Mechanical System (MEMS توضیح داده می شود.

1-2-1- سیستمهای میکرو الکترو مکانیکی (MEMS)

MEMS مخفف Micro Electro Mechanical System و ریشه آمریکایی دارد. در اروپا به (MST(Micro System Technology و در ژاپن به Micro Mechanic معروف است. معادل فارسی آن سیستم های میکروالکترومکانیکی میباشد. سیستم های الکتریکی فقط با سیگنال  های الکتریکی سرو کار دارند، اگر این سیستمها کار مکانیکی هم انجام دهند سیستم الکترومکانیکی نامیده میشوند. حال اگر ابعاد آن به محدوده میکرومتر برسد سیستم های میکرو الکترومکانیکی خوانده میشوند.

سیستم های MEMS حاصل تلفیق اجزای مکانیکی، حس کننده ها، محرکها و قطعات الکترونیکی بر روی یک لایه سیلیکون میباشد. مدارات مجتمع را می توان مغز متفکر سیستم در نظر گرفت و MEMS با اضافه کردن چشم و بازو این قدرت تفکر را توسعه می دهد تا میکروسیستم ها بتوانند محیط اطرافشان را حس و کنترل نمایند، این حسگرها اطلاعات مکانیکی، گرمایی، مغناطیسی، نوری و … را از محیط جمع آوری کرده و مدار مجتمع پس از دریافت اطلاعات از حسگر دستوراتی همچون جابجایی، فیلتر کردن و… را جهت کنترل فرآیند صادر میکند.

MEMS به عنوان یکی از تکنولوژی های برتر قرن 21 به شمار می رود که پتانسیل لازم برای متحول ساختن تولیدات مصرفی و صنعتی را دارد. اگر microfabrication نیمه هادی ها را به عنوان اولین انقلاب در تولیدات میکرو در نظر بگیریم، بدون شک MEMS دومین انقلاب در این زمینه است.

یک قطعه MEMS شامل قسمت های زیر است:

1- سنسور که اطلاعات را از دنیای بیرون دریافت و به سیگنال های الکتریکی تبدیل می کند.

2- مدار ااکتریکی که این سیگنال ورودی را پردازش می کند.

3- راه انداز (actuator) که به سیستم مکانیکی دستور می دهد چه کاری انجام دهد.

قطعات الکترونیکی با استفاده از تکنولوژی ساخت مدارات مجتمع ساخته می شوند و عناصر میکروماشین شده با استفاده از فرآیندهای micromachining ساخته می شوند، MEMS با ترکیب این دو تکنولوژی امکان ایجاد یک سیستم کامل را روی یک تراشه فراهم ساخته است و فضای طراحی و کاربرد را بسط داده است.

مزایای سنسورهای MEMS نسبت به سنسورهای مکانیکی عبارتند از:

1- سایز کوچکتر 2- ارزان تر 3- دقیق تر 4- قابل اعتمادتر 5- یکپارچه سازی قسمت حسگر و پردازشگر.

بعنوان یک نمونه می توان به شتاب سنج های مکانیکی استفاده شده در صنعت خودروسازی اشاره کرد، در روش مکانیکی از چندین شتاب سنج حجیم که شامل اجزای مختلف هستند در قسمت جلویی خودرو استفاده می شود ولی قسمت های الکترونیکی در نزدیکی کیسه هوا قرار دارند وقیمت مجموعه بالغ بر 600 دلار می باشد، با استفاده از تکنولوژی MEMS شتاب سنج و قسمت الکترونیکی با هزینه کمتر از 5 دلار بر روی یک تراشه سیلیکونی تلفیق شده است.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

پایان نامه طراحی و شبیه سازی یک سلف حلزونی قابل تنظیم جدید با تکنولوژی MEMS

دانشگاه ارومیه

دانشکده فنی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

گروه مهندسی برق

پژوهشکده میکروالکترونیک

طراحی و شبیه سازی یک سلف حلزونی قابل تنظیم جدید با تکنولوژی MEMS

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه : (ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده:

در این پایان نامه طراحی، شبیه سازی و پروسه ساخت یک سلف حلزونی قابل تنظیم با استفاده از تکنولوژی MEMS مورد بررسی قرار گرفته است. این سلف حلزونی قابل تنظیم، به منظور استفاده در مدارات RF مانند: نوسان سازهای کنترل شده با ولتاژ (VCO)، شبکه های تطبیق، تقویت کننده ها و… طراحی شده است. در این طراحی به منظور قابل تنظیم کردن مقدار اندوکتانس سلف، از روش الکترو استاتیک و از حرکت یک بازوی پیش آمده بالای سلف و تغییر مقدار شار مغناطیسی عبوری از آن استفاده شده است. مقدار اندوکتانس این سلف از 1/581nH به 0/681nH تغییر میکند . به این ترتیب قابلیت تنظیم مقدار اندوکتانس سلف درحدود 40/93 درصد بدست می آید. مقدار ماکزیمم ضریب کیفیت سلف مورد نظر در فرکانس 12/5GHz حدود 12/33 و مقدار فرکانس رزونانس آن حدود 19/5GHz با شبیه سازی بدست آمد. شبیه سازی ها در این طراحی با استفاده از نرم افزارهای  INTELLISUITE7/2, HFSS11, MATLAB7 انجام شد.

فصل اول: مقدمه

1-1- مقدمه ای بر MEMS، کاربردها و مزایای آن

MEMS یا میکرو الکترو مکانیکال سیستم در سال 1970 در ایالات متحده بنیانگذاری شده است، به طوری که در همان زمان و در اروپا این تکنولوژی را به نام MST یا تکنولوژی میکروسیستم میشناختند.

MEMS یک سیستم با ابعاد میکرو میباشد که بصورت دسته ای (مجتمع) ساخته میشوند و از میکروساختارها، میکروسنسورها، میکروالکترونیک ها و میکرو راه اندازها تشکیل شده است (شکل 1-1).

اخیراً تکنولوژی MEMS پیشرفت قابل توجهی را در ساخت و تست وسایل جدید کسب کرده است و تکنولوژی های نو و کاربردهای جدیدی به واسطه آن بوجود آمده است.

ویژگی هایی مانند وزن کم، اندازه کوچک، مصرف انرژی پایین و پایداری و مقاومت وسایل ساخته شده با این تکنولوژی روز به روز بر جذابیت و رشد این صنعت می افزاید. وسایل MEMS ی بیشماری وجود دارد که در عرصه های مختلفی از علم و مهندسی به طور موفقیت آمیزی استفاده شده است. به عنوان مثال میتوان از کاربردهای وسایل MEMS در چاپگرهای سریع، میکروپمپ ها، آنتن های نمایشگر تصویر و شتاب سنج های کیسه هوا نام برد که جایگزین وسایل مرسوم شده و در نتیجه باعث کاهش در هزینه ها شده اند.

در حال حاضر وسایل MEMS توسعه زیادی را در پهنه وسیعی از زندگی داشته اند، که از آن جمله میتوان به کاربردهای دارویی، وسایل کمکی در دیدن و شنیدن، سیستم های اندازه گیری و پاشش مقدار معینی از دارو و شبیه سازی عصبی را نام برد.

بازار وسایل MEMS بر پایه سیلیکون در سال 2005 به مقدار 5/1 میلیارد دلار رسید. روند صعودی بازار وسایل MEMS تا سال 2010 در شکل 2-1 پیش بینی شده است. این در حالی است که بازار وسایل دیگر MEMS که بر پایه پلیمرها میباشد و بیشتر معطوف به مشتقات دارویی است در اینجا نشان داده نشده است. بر طبق این پیش بینی توقع داریم که این بازار در سال 2010 به میزان 9/7 میلیارد دلار برسد. یعنی نرخ رشد 15% می باشد.

2-1- مقدمه ای بر RF MEMS

همانطور که در بخش 1-1 ذکر شد MEMS از سال های 1970 برای ایجاد سنسورهای فشار، دما، شتابسنج و ابزارهایی از این قبیل ایجاد شد. همچنین سوئیچ های MEMS برای کاربردهای فرکانس پایین در نزدیکی سالهای 1980 بوجود آمد. این سوئیچ ها برای رسیدن به یک اتصال کوتاه یا یک اتصال باز در یک خط انتقال یک جابجایی مکانیکی را انجام میدهند. اما در سالهای 1990 – 1991، تحت حمایت DARPA، دکتر لاری لارسون در آزمایشگاه تحقیق هیوز مالیبو، کالیفورنیا، نخستین سوئیچ MEMS (ورکتور) را، که بویژه برای کاربردهای مایکروویو طراحی شده بود، ایجاد کرد.

نتایج ابتدایی لارسون بسیار مهم بودند بهطوری که توجه چند گروه را در دولت ایالات متحده تحریک کرد و تا سال 1995 مرکز علمی راکول و تکساز ایناسترومنت هر دو یک سوئیچ RF MEMS ایجاد کردند. سوئیچ راکول یک نوع کانتکت متال به متال و مناسب برای کاربردهای DC-60GHz بود، در حالی که سوئیچ تکساز یک سوئیچ کانتکت خازنی بود که برای فرکانس های 10-120GHz مناسب بود. بحث بعدی تاریخچه این سیستم تا سال 1998، به دانشگاه میشیگان، دانشگاه کالیفورنیا، برکلی، دانشگاه شمال شرقی، آزمایشگاه لینکلن MIT، دانشگاه کلمبیا، شرکت آنالوگ دیوایس و چند شرکت معروف دیگر مربوط می شود که به طور فعال ابزار RF MEMS را دنبال می کردند.

RF MEMS در 10 سال گذشته در نتیجه مصارف بازرگانی و نظامی یک رشد متحیرکننده را تجربه کرده است. دلیل این امر این است که پیشرفت های عظیمی در ابزارهای GaAs HEMT (ترازیستورهای با موبیلیتی الکترون بالا) وجود داشته در حالی که در ترانزیستورهای با تکنولوژی CMOS پیشرفت های نامحسوسی در سوئیچ های نیمه هادی از سال 1985 تا 2000 وجود داشت. در سالهای 1980، فرکانس قطع ترانزیستورهای CMOS حدود 500MHz بود و اخیراً حدود 100MHz است. در حالی که در سال های 1980، فرکانس قطع ابزار GaAs HEMT، حدود 10-20GHz بود و حالا بالای 800GHz است. البته فرکانس قطع دیودهای GaAs و Inp p-i-n از 500GHz در سال 1985 به تنها 2000GHz در سال 2001 رسید. به طور واضح یک تکنولوژی جدید نیاز بود تا فرکانس قطع سوئیچها را برای کاربردهای کم تلفات به فرکانسهای بالاتر ببرد و این بوسیله RF MEMS به دست می آید.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.