پایان نامه ارشد برق بررسی و بهینه سازی و شبیه سازی سیستم کنترل فعال نویز تک کاناله

اختصاصی از فایلکو پایان نامه ارشد برق بررسی و بهینه سازی و شبیه سازی سیستم کنترل فعال نویز تک کاناله دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

 

 

 

 

 

بررسی و بهینه سازی و شبیه سازی سیستم کنترل فعال نویز تک کاناله

فرمت PDF

تعداد صفحات 202

پایان نامه ارشد برق طراحی و شبیه سازی یک سیستم تسهیم راز با هدف افزایش امنیت اطلاعات

اختصاصی از فایلکو پایان نامه ارشد برق طراحی و شبیه سازی یک سیستم تسهیم راز با هدف افزایش امنیت اطلاعات دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

چکیده

برای بیش تر سیستم های رمز، با به کارگیری یک کلید سیستم اصلی، نیاز است بسیاری از کلیدهای مهم رمزگذاری و رمزگشایی سیستم به خوبی محافظت شوند. سه مشکل عمده در این آرایش تک کلید وجود دارند. یکم، اگر کلید اصلی، به صورت تصادفی، میان عموم افشا شود، آن گاه تمام سیستم امنیت نخواهد داشت. دوم، اگر کلید اصلی از میان برود، آن گاه همه ی کلیدهای تحت حفاظت غیر قابل دست رسی خواهند شد. سوم، اگر دارند هی کلید اصلی خیانت کند، آن گاه همه اطلاعات مهم به طور کامل در دسترس برای دشمن قرار خواهد گرفت.

تسهیم راز تقسیم کردن یک راز میان مجموع های از شریک ها است، به گونه ای که، تنها زیرمجموعه هایی از پیش تعیین شده از سهم ها توانایی بازسازی راز را داشته باشند. طرح های تسهیم راز، به صورت مستقل، در سال 1979، توسط بلکلی و شمیر، به عنوان راه حلی برای حفاظت از کلیدهای رمز، مطرح شد. طرح های تسهیم راز میتوانند در همه موقعیت هایی، که دسترسی به منابعی مهم باید محدود باشد، به کار گرفته شوند. برای نمونه، می توان به باز کردن یک صندوق امانت یا پرتاب یک موشک اشاره کرد.

در این پایان نامه، به بررسی روش های گوناگون تسهیم راز می پردازیم . سپس، به بررسی تسهیم یک درخت، که یک گراف هم بند بدون دور است، می پردازیم . یک درخت، برای نمونه، می تواند ساختار یک ملکول شیمیایی یا یک امضای مشترک میان چند نفر باشد.

فهرست مطالب:

چکیده............................................................................................................ ١
مقدمه ............................................................................................................ ٢
١. آشنایی ....................................................................................................... ٤
١.١ . جرم های کامپیوتری ................................................................................................... ٤
٢.١ . اهمیت حفاظت اطلاعات ............................................................................................. ٤
٣.١ . آشنایی با تسهیم راز ................................................................................................... ٥
٤.١ . بررسی دو طرح تسهیم راز اولیه ................................................................................... ٦
١.۴.١ . طرح تسهیم راز بلکلی ....................................................................................... ٦
٢.۴.١ . طرح تسهیم راز شمیر ....................................................................................... ٧
٥.١ . ساختار این پایان نامه .................................................................................................. ٨
٢. تعریف ها .................................................................................................. ١٠
١.٢ . مدل عمومی برای طرح های تسهیم راز ......................................................................... ١٠
١.١.٢ . مرحله ی ساختن سهم ها ..................................................................................... ١٠
٢.١.٢ . مرحله ی توزیع سهم ها ...................................................................................... ١١
٣.١.٢ . مرحله بازسازی راز ....................................................................................... ١٢
۴.١.٢ . بههنگام کردن سهم ها ....................................................................................... ١٣
۵.١.٢ . رازهای صریح و رازهای ضمنی ....................................................................... ١٤
٢.٢ . ساختارهای دست رسی ............................................................................................. ١٤
١.٢.٢ . ویژگی یک نوایی ساختار دست رسی .................................................................... ١٤
٢.٢.٢ . زیرمجموعه های مجاز کمین و پایه ی ساختار دست رسی ........................................... ١٥
٣.٢.٢ . ویژگی ها و تعریف هایی دیگر ............................................................................ ١٦
٣.٢ . نرخ های اطلاعاتی .................................................................................................. ١٦
١.٣.٢ . نرخ اطلاعات ................................................................................................ ١٦
۴.٢ . طرح های تسهیم راز کامل و ناکامل .............................................................................. ١٧
١.۴.٢ . مدل انترپی یک طرح کامل ............................................................................... ١٨
٢.۴.٢ . طرح های تسهیم راز با امنیت محاسباتی ................................................................ ١٩
٣.۴.٢ . طرح های تسهیم راز ایدئال ................................................................................ ١٩
۴.۴.٢ . طرح های تسهیم راز ناکامل ............................................................................... ١٩
٣. ساختارهای طرح های تسهیم راز .................................................................... ٢٢
١.٣ . طرح های تسهیم راز آستانه ای ..................................................................................... ٢٢
١.١.٣ . طرح تسهیم راز بلکلی ..................................................................................... ٢٢
٢.١.٣ . طرح تسهیم راز شمیر ..................................................................................... ٢٤
٣.١.٣ . طرح های تسهیم راز آستانه ای بر پایه ی پراکنش اطلاعات ......................................... ٢٦
٢.٣ . طرح های تسهیم راز همه یاهیچ .................................................................................... ٢٧
١.٢.٣ . طرح تسهیم راز همه یاهیچ کارنین، گرین، و هلمن ................................................... ٢٨
٢.٢.٣ . طرح تسهیم راز این پایان نامه ............................................................................ ٢٩
٣.٣ . طرح های تسهیم راز با ساختار دست رسی گرافی .............................................................. ٢٩
١.٣.٣ . ساختارهای دست رسی گرافی ایدئال .................................................................... ٣٠
۴.٣ . طرح های تسهیم راز آستانه ای وزن دار .......................................................................... ٣٠
١.٤.٣ . طرح تسهیم راز آستانه ای وزن دار شمیر ............................................................... ٣١
٢.۴.٣ . ساختارهای دست رسی تحقق ناپذیر به صورت آستانه ای وزن دار .................................. ٣١
۵.٣ . طرح های تسهیم راز چندسطحی .................................................................................. ٣٢
ز
١.۵.٣ . تحقق یک طرح تسهیم راز چندسطحی ................................................................. ٣٢
٢.۵.٣ . گونه های دیگر تسهیم راز چندسطحی ................................................................... ٣٣
۶.٣ . طرح های تسهیم راز تکه ای ....................................................................................... ٣٣
١.۶.٣ . طرح تسهیم راز تکه ای در حالت خاص ................................................................ ٣٤
٢.۶.٣ . طرح تسهیم راز تکه ای در حالت کلی .................................................................. ٣٤
٧.٣ . طرح های تسهیم راز عمومی ...................................................................................... ٣٥
١.٧.٣ . طرح های تسهیم راز تجمعی .............................................................................. ٣٥
٢.٧.٣ . طرح های تسهیم راز بر پایه ی فرمول ها ................................................................ ٣٦
٣.٧.٣ . طرح های تسهیم راز بر پایه ی اطلاعات عمومی ..................................................... ٣٨
٨. طرح های تسهیم راز شیب ......................................................................................... ٣٩ .٣
١.٨.٣ . طرح های تسهیم راز شیب آستانه یی ..................................................................... ٣٩
٢.٨.٣ . طرح های تسهیم راز شیب خطی ......................................................................... ٤٠
٣.٨.٣ . طرح های تسهیم راز شیب عمومی تر . ................................................................... ٤١
۴. طرح پیش نهادی: تسهیم یک درخت برچسب دار ................................................. ٤٤
١.۴ تعریف های گراف .................................................................................................... ٤٤
١.١.۴ . تعریف های اولیه . ............................................................................................ ٤٤
٢.١.۴ . یک ریختی .................................................................................................... ٤٦
٣.١.۴ . گراف های برچسب دار ..................................................................................... ٤٧
۴.١.۴ . مسیر، دور، و هم بندی ..................................................................................... ٤٧
۵.١.۴ . زیرگراف ها و مولفه ها ..................................................................................... ٤٨
۶.١.۴ . درجه ی یک گره ............................................................................................ ٤٩
٧.١.۴ . درخت ها ...................................................................................................... ٤٩
٨.١.۴ . فاصله، قطر، شعاع، و مرکز ............................................................................. ٥٠
٩.١.۴ . درخت های ریشه دار ........................................................................................ ٥١
٢.۴ . کدهای پروفرمانند ................................................................................................... ٥١
١.٢.۴ روش های کدگذاری درخت های برچسب دار ............................................................ ٥٢
٢.٢.۴ . ساختن درخت از روی یک کد ........................................................................... ٥٣
٣.٢.۴ . الگوریتم کدگذاری درخت نوعی ......................................................................... ٥٤
۴.٢.۴ . دسته بندی کدهای پروفرمانند .............................................................................. ٥٦
٣.٤ . تسهیم یک درخت برچسب دار ..................................................................................... ٥٨
١.٣.۴ . پنهان کردن درخت ......................................................................................... ٥٨
٢.٣.۴ . تابع آونگی .................................................................................................... ٦٠
٣.٣.۴ . وارون تابع آونگی .......................................................................................... ٦٣
۴.٣.۴ . تعداد کم تر یا بیش تر شریک ها ............................................................................ ٦٥
۴.۴ . نتیجهگیری ............................................................................................................ ٦٥
۵. پیاده سازی، مقایسه ی طرح پیش نهادی، و پیش نهاد ادامه ی کار ............................. ٦٧
١.۵ . پیاده سازی طرح پیش نهادی ........................................................................................ ٦٧
١.١.۵ . ساختن سهم ها ................................................................................................ ٦٧
٢.١.۵ . بازسازی راز ................................................................................................ ٦٧
٢.۵ . مقایسه ی طرح پیش نهادی .......................................................................................... ٦٨
١.٢.۵ . طرح آستانه ای شمیر ....................................................................................... ٦٨
....................................................................................... ٦٩

پایان نامه ارشد برق تحلیل و شبیه سازی کاربرد ساختارهای EBG و Metamaterial superstrate در افزایش گین و دایرکتیویته

اختصاصی از فایلکو پایان نامه ارشد برق تحلیل و شبیه سازی کاربرد ساختارهای EBG و Metamaterial superstrate در افزایش گین و دایرکتیویته دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

 تحلیل و شبیه سازی کاربرد ساختارهای EBG و Metamaterial superstrate در افزایش گین و دایرکتیویته آنتن های میکرواستریپ

چکیده:

آنتن های میکرواستریپ کاربرد های زیادی در صنعت، تجهیزات مخابراتی و نظامی دارند که به دلیل سادگی تحلیل و ساخت و خصوصیات تشعشعی جالبشان است. با این وجود این آنتنها بهره و پهنای باند پایینی دارند که به دلیل وجود موج سطحی و تشعشع منبع در جهات مختلف است. یک راه حل جدید استفاده از ساختارهای متناوب Electromagnetic band gap یا به اختصار EBG است. در این رساله دو کاربرد این ساختارهای متناوب مورد بررسی قرار گرفته است. در کاربرد اول ساختار های
متناوب بر روی زیرلایه آنتن قرار می گیرند که با ایجاد یک باند شکاف در یک محدوده فرکانسی معین از انتشار موج سطحی جلوگیری می نمایند. در کاربرد دوم، ساختار های متناوب EBG در یک فاصله معین بالای منبع تشعشع آنتن که پچ است قرار گرفته و با ایجاد پدیده فوق شکست، تشعشع در جهات مختلف را در جهت عمود به ساختار های EBG متمرکز می نماید.

مقدمه:

مواد Electromagnetic bandgap، ساختارهای متناوب هستند که از دی الکتریک ها، مواد فلزی یا ترکیبی از مواد فلزی و دی الکتریکی، تشکیل شده اند. این ساختار ها می توانند از انتشارموج در جهات و فرکانس های ویژه جلوگیری نمایند، بنابراین آنها می توانند به عنوان فیلترهای فرکانسی و جهتی در نظر گرفته شوند. پیکربندی های گوناگونی از ساختارهای EBG وجود دارند که می توانند در آنتن های میکرواستریپ مورد استفاده قرار گیرند. این پیکربندی ها به سه طبقه تقسیم می شوند:

– سطوح امپدانس بالا مانند ساختار های EBG دو بعدی که می توانند به عنوان زیر لایه آنتن های میکرواستریپ به منظور حذف موج سطحی استفاده شوند.

– سطوح مصنوعی مانند هادی های مغناطیسی مصنوعی و سطوح غیرفعال برای طراحی آنتن های low profile.

– آنتن ها با دایرکتیوته بالا که بر اساس ایجاد باند گذر و ضریب شکست صفر در ساختارهای EBG طراحی می شود. در این حالت ساختار EBG به عنوان یک فلیتر فرکانسی و جهتی معین با ضریب کیفیت بالا عمل کرده و امواج الکترومغناطیسی را عبور می دهد.

برای برخی منابع تشعشعی مانند آنتن های پچ میکرواستریپ ساختارهای EBG می توانند به صورت فوق لایه پیکربندی شوند هدف اصلی از این پیکربندی افزایش بهره و دایرکتیویته آنتن های میکرواستریپ می باشد. آنتن های دایرکتیو فشرده با یک نقطه تغذیه، جذابیت بالایی در عمل دارند. با این وجود پترن های تشعشعی آنها توسط موج سطحی تحت تاثیر قرار گرفته و گین پایینی دارند. از سوی دیگر آنتن های آرایه ای بهره و دایرکتیویته بالایی دارند اما دارای مکانیسم تغذیه پیچیده و بازده تشعشع محدود به کاربرشان می باشند. بنابراین آنتن با بهره و دایرکتیویته بالا با ساختارهای فشرده و مکانیسم تغذیه ساده در سال های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. برای رسیدن به این منظور از ساختار های EBG استفاده شده است.

فصل اول

کلیات

1-1) هدف

آنتن های میکرواستریپ مزیت زیادی از جمله low profile، تطبیق پذیری با سطوح صفحه ای و غیرصفحه ای، سادگی وارزانی ساخت با استفاده از تکنولوژی مدار چاپی مدرن، استحکام مکانیکی و تطبیق پذیری زیادی بر حسب فرکانس های رزونانس، پلاریزاسیون، پترن و امپدانس دارند. عیب های اصلی آنتن های میکرواستریپ بهره پایین، پهنای باند فرکانسی باریک به دلیل پراکندگی تشعشع از پچ آنتن میکرواستریپ و وجود امواج سطحی است.

هدف از این پایان نامه افزایش بهره و دایرکتیویته آنتن میکرواستریپ با تغذیه ساده مانند خط کواکسیال می باشد. برای نیل به این هدف، از ساختارهای Electromagnetic bandgap استفاده شده است.

2-1) پیشینه تحقیق

در سال های اخیر مواد EBG و Metamaterial مورد مطالعه و تحقیق بسیار در حوزه مایکروویو و آنتن های مخابراتی، به منظور بهبود پارامتر های آنتن های میکرواستریپ، قرار گرفته اند. در سال 2000 آقای B.Temelkuaran و همکارانش یک منبع تشعشعی منوپل را داخل یک حفره تشدید ساخته شده از کریستال های فوتونیک الکتریکی قرار دادند و یک دایرکتیویته بالا بدست آوردند. S.Enoc و همکارانش یک نوع متامتریال را طراحی کردند که از شش شبکه ورقه مسی و از تکه های فوم به منظور تشعشع جهتی تشکیل یافته است. در آنتن آنها یک منبع تشعشع منوپل مابین شبکه های سوم و چهارم قرار گرفته و نتایج تجربی نشان می دهد دایرکتیویته آنتن افزایش یافته است. بعلاوه M.Thevenot و A.R.Wiely و با قرار دادن یک فوق لایه از کریستال های فتونیک (superstrate photonic crystals) بالای یک آنتن پچ متعارف یک تشعشع با دایرکتیویته بالا بدست آوردند.

تعداد صفحه : 153

چکیده ......................................................................................................................... 1
مقدمه .......................................................................................................................... 2
فصل اول: کلیات .............................................................................................................. 3
1) هدف .……………………………………………………………………………………………………………… 4 -1
2) پیشینه تحقیق ........................................................................................................ 4 -1
3) روش کار تحقیق ...................................................................................................... 4 -1
4) نمای کلی پایان نامه……………………………………………………………………………………………… 5 -1
فصل دوم: آنتن های میکرواستریپ ........................................................................................ 6
-1 مقدمه .................................................................................................................. 7 -2
-2 اساس آنتن های میکرواستریپ ..................................................................................... 7 -2
-3 ویژگی های آنتن های میکرواستریپ ............................................................................... 8 -2
-1 پلاریزاسیون ........................................................................................................ 8 -3 -2
-2 پترن تشعشعی ..................................................................................................... 8 -3 -2
-3 پهنای بیم نصف توان ............................................................................................. 9 -3 -2
-4 بهره ............................................................................................................... 10 -3 -2
-5 نسبت موج ساکن ............................................................................................... 10 -3 -2
-6 پهنای باند ........................................................................................................ 10 -3 -2
-4 تکنیک های تغذیه.................................................................................................. 11 -2
-1 تعیین موقعیت نقطه ی تغذیه در آنتن مایکرواستریپ ..................................................... 12 -4 -2
-5 روش های تحلیل ................................................................................................... 13 -2
-1 مدل خط انتقال ................................................................................................. 13 -5 -2
-2 مدل حفره ........................................................................................................ 15 -5 -2
ز
-3 کوپلینگ متقابل در آنتنهای میکرواستریپ .................................................................. 21 -5 -2
23 .......................................................... metamaterial و EBG فصل سوم: معرفی ساختار های
24 .......................................................................... Metamaterail -1 معرفی ساختارهای -3
25 ............................................................. Viktor Veselago -2 تفکر و تعمق تئوری بوسیله -3
-3 اصطلاحات ........................................................................................................... 26 -3
26 ................................................................................... LH -4 نمایش تجربی ساختارهای -3
31 .................................................................................................. EBG -5 ساختارهای -3
34 ........................................ mushroom EBG و uni-planar EBG -6 مقایسه ساختار های -3
35 ........................................................................... Metamaterial و EBG -7 رابطه بین -3
در مهندسی آنتن ها .......................................................................... 36 EBG -8 کاربرد های -3
-1 استفاده در زیر لایه آنتن به منظور جلوگیری از انتشار موج سطحی ...................................... 36 -8 -3
-2 سطوح انتقال و انعکاس به منظور افزیش گین آنتن ........................................................ 37 -8 -3
فصل چهارم: تحلیل خط انتقال ساختارهای متامتریال ................................................................ 39
-1 مقدمه ................................................................................................................ 40 -4
همگن ایده آل ........................................................................... 40 CRLH -2 خطوط انتقال -4
معادل .......................................................................... 47 MTM -3 پارامتر های ساختمانی -4
-4 رزونانس های متعادل ونا متعادل .................................................................................. 49 -4
54 ...................................................................... EBG فصل پنجم: روش های تحلیل ساختارهای
-1 مقدمه ................................................................................................................ 55 -5
55 .................................................................... EBG -2 مدل مدار رزونانس برای ساختارهای -5
56……………………………………………………………………….. LC -1 مدل محیط موثر با المان های -2 -5
-3 مدل خط انتقال ..................................................................................................... 57 -5
-1 مدل خط انتقال برای موج سطحی ........................................................................... 57 -3 -5
-1-1 مدل خط انتقال اولیه ........................................................................................ 58 -3 -5
-2 مدل خط انتقال برای موج تخت…………………………………………………………………………… 62 -3 -5
63 ................................. FDTD ها و بررسی اثرات آنها با روش EBG -4 معرفی پارامتر های موثر در -5
ح
-1 اثر پهنای پچ ..................................................................................................... 64 -4 -5
-2 اثر پهنای شکاف ................................................................................................. 64 -4 -5
-3 اثر ضخامت زیر لایه ............................................................................................. 65 -4 -5
-4 اثر نفوذ پذیری زیر لایه ......................................................................................... 65 -4 -5
فصل ششم: استخراج پارامتر های ساختمانی ساختارهای متامتریال ................................................ 67
-1 مقدمه..………………………………………..………………………………………………………………… 68 -6
-2 روش تحلیلی برای تشعشع میدان راه دور ....................................................................... 68 -6
-3 ساختار موجبر صفحه موازی ...................................................................................... 70 -6
71 ............................................... NRW -1-3 استخراج پارامترهای محیط موثر با استفاده از روش -6
73 .......... NRW -4 مراحل استخراج پارا متر های موثر محیط از پارامتر های پراکندگی با استفاده از روش -6
-5 زیر لایه های متامتریال برای آنتن های میکرواستریپ ......................................................... 73 -6
74 ............................................................................................. Square UCEBG -1-5 -6
78 .............................................................................. modified square UCEBG -2-5 -6
82 ........................................................................................... coupled S -3-5 ساختار -6
86 ................................................................................. double split ring -4-5 ساختار -6
90 ...................................................................... H _ Split ring resonator -5-5 ساختار -6
در آنتن میکرواستریپ ..... 95 metamaterial superstrate و EBG فصل هفتم: بررسی تاثیر ساختارهای
-1 مقدمه……………………..………………………………………………………………..…………………… 96 -7
96 ................................................................................. Ku -2 آنتن میکرواستریپ برای باند -7
در افزایش گین و دایرکتیوته ............................................... 98 EBG substarte -3 بررسی تاثیر -7
98 ........................................................................... mushroom like EBG -1 ساختار -3 -7
102 .............................................................. fractal mushroom like EBG -2 ساختار -3 -7
105 .............................................................................................. UCEBG -3 ساختار -3 -7
-4 بررسی تاثیر فوق لایه متامتریال در افزایش گین و دایرکتیویته آنتن میکرواستریپ ..................... 108 -7
109 ............................................ square UCEBG -1 تاثیر فوق لایه متامتریال با ساختار های -4 -7
112 ............................ modified square UCEBG -2 تاثیر فوق لایه متامتریال با ساختار های -4 -7
115 ................................................... coupled S -3 تاثیر فوق لایه متامتریال با ساختار های -4 -7
ط
117 ......................................... double split ring -4 تاثیر فوق لایه متامتریال با ساختار های -4 -7
119 .................................. H _ double split ring -5 تاثیر فوق لایه متامتریال با ساختار های -4 -7
فصل هشتم: نتیجه گیری و پیشنهادات ............................................................................... 122
-1 نتیجه گیری ....................................................................................................... 123 -8
-2 پشنهادات .......................................................................................................... 123 -8
پیوست ……………....………………………………………………………………………………………………… 126
مراجع لاتین ............................................................................................................. 128
چکیده انگلیسی .......................................................................................................... 134

طراحی و شبیه سازی فرستنده فرا پهن باند

اختصاصی از فایلکو طراحی و شبیه سازی فرستنده فرا پهن باند دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

چکیده:

فناوری های فراپهن باند با ایجاد ارتباطات بدون سیم با سرعت انتقال بسیار بالا، به عنوان طلایه دار روش های ارتباطی بی سیم مطرح هستند.

علاوه بر کاربردهای پرسرعت، فناوری فراپهن باند به دلیل مصرف توان و پیچیدگی کمتر به عنوان جایگزین بسیار کم هزینه ای برای سیستم های انتقال اطلاعات کنونی است.

در این پایان نامه، سعی بر معرفی چندین روش طراحی فرستنده فراپهن باند شده است و در نهایت با بررسی طرح های انجام شده، طرحی نهایی با رفع نقایص و بهینه سازی طرح های گذشته پیشنهاد شده است. سرانجام کلیه روش های پیشنهادی با یکدیگر مقایسه خواهند شد.

خلاصه ای از مطالب فصل های این پایان نامه به صورت زیر است:

در فصل اول به معرفی کلی فناوری فراپهن باند می پردازیم. اصول دریافت و ارسال اطلاعات را بررسی می کنیم و مزایای این فناوری نسبت به روش های متداول را مقایسه خواهیم کرد.

در فصل دوم با انواع روش های ارتباطات بی سیم، تکنیک های متداول مدولاسیون آشنا خواهیم شد و در میان آنها به معرفی تکمیلی «فراپهن باند»، چگونگی سیگنال های مورد استفاده و نحوه انتقال اطلاعات می پردازیم.

در فصل سوم، روابط پایه ریاضی برای تشکیل پالس های گوسی فراپهن باند، به عنوان مقدمات نظری طراحی بحث شده است.

در فصل چهارم سه طرح اصلی با مدولاسیون یکسان جابه جایی پالس به عنوان اساس کار طراحی نهایی، تشریح شده اند. از سه روش ارایه شده در این فصل، طرح اول به عنوان یک فرستنده کاربردی ساده مورد مقایسه قرار می گیرد. طرح دوم که در واقع پایه طراحی نهایی این پایان نامه است، با هدف بیان نقاط ضعف و قوت طرح اولیه ارایه شده است.

در نهایت طرح سوم که به دلیل دارا بودن پایین ترین سطح توان مصرفی نسبت به تکنولوژی های گذشته، انتخاب شده است. این خصوصیت مهم، دلیل موجهی است که ما را بر آن داشت که این روش در تکنولوژی 0.18u و توسط SPICE تحلیل و شبیه سازی کنیم و از نتایج آن برای مقایسه نهایی بهره می گیریم.

در پایان فصل پنجم بر پایه دومین روش طراحی در بخش گذشته و همچنین با بهره گرفتن از برخی تکنیک های کاهش توان در طرح سوم، اقدام به طراحی نهایی نموده ایم. علاوه بر آن نگاهی نیز به محدوده مجاز استاندارد  FCC داریم تا خروجی مدار درون محدوده مجاز قرار گیرد.

در انتها تمام روش های پیشنهادی برای نتیجه گیری مورد مقایسه قرار می گیرند.

نتایج شبیه سازی نشان خواهد داد که فرستنده پیشنهادی با دارا بودن بیشترین سطح ولتاژ خروجی به میزان 200mV، پایین ترین سطح توان مصرفی یعنی 2mV را داراست که پیشرفت قابل ملاحظه ای در طراحی فرستده های کم توان است.

1-1_ مقدمه

امروزه، بازار سرگرمی های شبکه ای خانگی با سرعت زیادی در حال توسعه می باشد. مصرف روزافزون تجهیزات دیجیتالی مانند DVD Player ها، تلویزیون های ماهواره ای، اینترنت باند وسیع و غیره لزوم وجود یک لینک انتقال اطلاعات مطمئن برای فواصل کوچک (چندین سانتی متر تا حدود ده متر) و ظرفیت بالا (بیش از 100Mbit/s) را مطرح می کند. خصوصیت «قابل حمل بودن» یکی از قابلیت های کلیدی بیشتر کاربردهای جدید می باشد و این مساله باعث می شود که بهینه سازی توان مصرفی یک نیاز ضروری شود. هزینه ها و قیمت نیز فاکتور بسیار مهمی در کاربردهای پر طرفدار است.

لینک های رادیویی «فراپهن باند»، پتانسیل پیاده سازی کلیه موضوعات مطرح شده را دارد. همه موارد فوق این روش جدید ارسال را به کاندید بسیار مناسبی برای کاربردهای شبکه ای مانند شبکه های محلی بی سیم WLAN، شبکه های شخصی بی سیم WPAN و یا   WBAN  (Wireless Body Area Network تبدیل می کند. «فرا پهن باند» در واقع مبحث جدیدی نمی باشد. این روش در دهه 60 به جهان علم عرضه شد و اولین بار برای مطالعه بر روی تاثیرات ناپایدار شبکه های مایکرو ویو مورد استفاده قرار گرفت. امروزه، مطالعات جدیدی با هدف توسعه استفاده از این روش در ارسال بی سیم اطلاعات برای کاربردهای مصرفی در حال انجام است.

فصل اول:

آشنایی با مفهوم فراپهن باند

1-2) تاریخچه «فراپهن باند»

در 1984، یک ایتالیایی به نام «گولیلمو مارکونی» هنگام گذران تعطیلات در آلپ به مقاله ای در مجله ای برخورد کرد که توجه وی را به خود جلب کرد. هفت سال قبل، یک پروفسور فیزیک 31 ساله به اسم «هاینریش هرتز» سر کلاس درس خود پدیده الکترومغناطیس را با تولید امواج رادیویی به اثبات رساند. مارکونی از آن زمان کار بر روی فرستنده هایی که پالس های کد شده (کدینگ مورس) را در آزمایشگاه وی می فرستادند شروع کرد.

نتیجه این تحقیقات در 23 ژانویه 1901 به ثمر رسید و گولیلمو مارکونی اولین ارسال بی سیم را در طول افق از شهر «ایسل» در «وایت» به شهر «کورن وال» در انگلیس از روی دریای آتلانتیک انجام داد. این اولین مدل «ضربه رادیویی» بود، خیلی زود بعد از این اتفاق وی موفق به ارسال پالس تا فاصله  300Km با استفاده از ارسال حرف S با کدرینگ دیجیتال مورس گردید.

تحقیقات بر روی «ضربه رادیویی» ادامه داشت و در اواخر دهه هفتاد و اوایل دهه هشتاد «لاری فولرتن» از روشی به نام «مدولاسیون زمانی فراپهن باند» (TMUWB) برای اثبات عملی بودن روش توان پایین «ضربه رادیویی» استفاده کرد. در زمان حال محققان هنوز بر روی ارسال ضربه ها کار می کنند، اما به جای استفاده از سیم پیچ ها و خازن های حجیم مارکونی و هرتز، فرستنده های امروزی از مدارهای مجتمع کوچک و دیودهای تونل ساخته می شوند. پالس های ارسالی دیگر مانند نمونه های اولیه فرستنده ها ناهموار و نامنظم نمی باشند. فرستنده مارکونی فقط می توانست 10 بیت در ثانیه ارسال کند، در حالی که تکنولوژی «فراپهن باند» می تواند تا 100 میلیون بیت را در همان زمان ارسال نماید.

تعداد صفحات: 143

پایان نامه ارشد برق شبیه سازی، بررسی و مقایسه روش های هوشمند با Model Predictive Control بر روی یک فرآیند صنعتی

اختصاصی از فایلکو پایان نامه ارشد برق شبیه سازی، بررسی و مقایسه روش های هوشمند با Model Predictive Control بر روی یک فرآیند صنعتی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

چکیده

با توجه به پیشرفت های قابل توجه در زمینه سیستم های کنترل و ابزار دقیق در صنایع مختلف و بخصوص در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی، توسعه روش های کنترلی گوناگون و پیشرفته در جهت کاهش تجهیزات و کار نصب، ساده سازی کنترل پروسه ها در هر اندازه و ابعاد، کاهش هزینه های راه اندازی و طولانی کردن کار مداوم دستگاه ها بدون ایجاد وقفه در پروسه، مورد توجه قرار گرفته است.

اغلب پروسه ها روندی غیرخطی دارند و در تعداد چشمگیری از آنها پدیده تداخل دیده می شود. کنترل این پروسه ها نیز می تواند به صورت متمرکز یا غیرمتمرکز صورت گیرد. همچنین شرکت های بزرگی در سطح دنیا مانند FISHER-ROSEMOUNT و ABB SIEMENS و YOKOGAWA و غیره در زمینه سیستم های کنترلی کار کرده اند به طوری که در حال حاضر محصولات آنها در نقاط مختلف جهان و بخصوص در مجتمع های صنعتی و صنایع نفت و گاز و پتروشیمی ایران در حال بهره برداری است. بر این اساس، نیاز به استفاده از بسته های نرم افزاری کنترل پیشرفته در آنها و بررسی زمینه های تحقیقاتی و توسعه ای جدید ضروری به نظر می رسد.

در این پایان نامه با انتخاب یک پروسه از میان هزاران پروسه صنعتی که در آن پیچیدگی نسبی شامل غیرخطی بودن، تداخل و چند متغیره بودن لحاظ گردیده است، ابتدا به بررسی اجزای پروسه و تعیین معادلات آن پرداخته می شود. سپس با استفاده از روش های ریاضی حل معادلات ماتریسی و خطی سازی معادلات غیرخطی، به خطی سازی و سپس جهت کنترل ساده تر به قطری سازی معادلات سیستم پرداخته می شود. در ادامه بعضی از انواع روش های کنترلی هوشمند شامل منطق فازی، شبکه عصبی و کنترل پیش بین مدل بررسی می گردد. در مرحله بعد، کنترل کننده برای پروسه یاد شده به روش متداول و روش های پیشرفته کنترلی فوق طراحی می گردد و شبیه سازی آنها در محیط Matlab انجام می شود. سپس کلیه روش های فوق شامل PID و Fuzzy و Neural و Predict در محیط سیستم کنترل DeltaV  از شرکت EMERSON طراحی و پیاده سازی می گردند.

در پایان ضمن بررسی و ارزیابی نتایج انواع روش کنترل در دو محیط Matlab و DeltaV پیشنهاداتی ارائه می شود.

فصل اول: مقدمه

1-1- پیشگفتار

امروزه صنایع مختلفی در مملکت عزیز ما ایران، روند روبه رشدی را طی می کنند. در بین این صنایع، صنعت نفت، گاز و پتروشیمی، به دلیل وجود منابع بزرگ زیرزمینی، با سرعت بیشتری مسیر توسعه را می پیماید.

استخراج نفت و گاز از چاه ها، تصفیه، جداسازی و شیرین سازی آن در پالایشگاه ها، ارسال و توزیع آن تا مصرف کننده، نیاز به ابزار دقیق و کنترل مدرن دارد. نوع پروسه ها و شرایط محیطی و عملیاتی، از جمله عوامل تعیین کننده سطح نیاز به تجهیزات مدرن و پیشرفته می باشند.

کنترل پروسه های صنعتی در صنایع مختلف، توسط تجهیزات کنترل و ابزار دقیق صورت می گیرد. اندازه گیری اغلب پارامترهای کنترلی معمولا محدود به اندازه گیری کمیت های فشار، دما، دبی و ارتفاع سطح سیالات می گردد. وسایل و تجهیزات ابزار دقیق معمولا شامل انواع ترانسمیتر مانند ترانسمیتر فشار (PT)، ترانسمیتر دما (TT)، ترانسمیتر فلو (FT) و ترانسمیتر ارتفاع سطح سیال (LT) و شیرهای کنترلی مانند شیرهای کنترل فشار (PV)، شیرهای کنترل دما (TV)، شیرهای کنترل فلو (FV) و شیرهای کنترل ارتفاع سطح سیال (LV)، انواع اکچویتور، انواع سوئیچ مانند سوئیچ کنترل فشار (PS)، سوئیچ کنترل دما (TS)، سوئیچ کنترل فلو (FS) و سوئیچ کنترل ارتفاع سطح سیال (LS) است.

کنترل کننده یک پروسه می تواند به صورت محلی (Local) یا در محل دور (Remote) از عملیات نصب گردد. این کنترل کننده نیز انواع مختلفی دارد که می تواند برای کنترل و نمایش فشار (PIC)، کنترل و نمایش دما (TIC)، کنترل و نمایش فلو (FIC) یا کنترل و نمایش ارتفاع سطح سیال (LIC) به کار رود.

گاهی کنترل یک پروسه به صورت محلی، داخل یک پانل کنار تجهیزات به کار می رود تا اپراتور، کنترل مطمئن و قابل اطمینانی را بر روی راه اندازی و اجرای پروسه داشته باشد و گاهی تمامی کنترل پروسه از راه دور در اتاق کنترل به شکل متمرکز یا غیرمتمرکز صورت می گیرد و گاهی ترکیبی از دو حالت در کنترل به کار می رود.

کنترل گاهی به صورت پیوسته صورت می گیرد مانند اندازه گیری فشار توسط تراسمیتر فشار و گاهی به صورت گسسته انجام می شود مانند سوئیچ فشار.

در این پروژه، کنترل ارتفاع مایع در سه مخزن مرتبط که در اکثر صنایع نفت، گاز و پتروشیمی و صنایع غذایی کاربرد دارد و همواره مشکلاتی در کنترل آنها بوده، مطرح می گردد.

در فصل دوم، معادلات مربوط به اندازه گیری فلو، اندازه گیری ارتفاع سطح سیالات و انواع منحنی مشخصه شیرهای کنترلی بحث و بررسی می گردد. در ادامه معادلات غیرخطی حاکم بر سه مخزن مرتبط شرح داده می شوند و سپس این معادلات حول نقطه کار تعریف شده، به ازای یک فلوی ورودی ثابت، خطی سازی می شوند.

در فصل سوم، معادلات سیستم خطی شده، ابتدا از نقطه نظر متمرکز یا غیرمتمرکز بودن توسط معیار RGA بررسی می گردند، سپس با تایید غیرمتمرکز بودن، پروسه توسط کنترل Conventional کنترل می گردد. میزان تداخل ورودی ها بر هر خروجی در حالات مختلف نیز بررسی و شبیه سازی می گردد.

در فصل چهارم، پروسه شامل سیستم واقعی و پیش جبران ساز توسط کنترل کننده فازی کنترل می گردد. تعیین تعداد ورودی، توابع عضویت، تعیین پارامترهای هر تابع عضویت، رنج ورودی و خروجی و نوشتن Rule ها از عوامل مهمی است که بررسی می گردد و در پایان کنترل و شبیه سازی پروسه صورت می گیرد.

در فصل پنجم، پروسه شامل سیستم واقعی و پیش جبران ساز توسط کنترل کننده عصبی کنترل می گردد. تعیین تعداد ورودی، Scaling و Descaling و Training و Test شبکه از عوامل مهمی است که بررسی می گردد و در پایان کنترل و شبیه سازی پروسه صورت می گیرد.

در فصل ششم، پروسه سیستم واقعی، توسط روش پیش بین کننده مدل (MPC) کنترل می گردد و در پایان کنترل و شبیه سازی پروسه صورت می گیرد. این قسمت از پروژه، خلاصه ای از پروژه آقای مهندس مهدی حسینی می باشد که به صورت همزمان، زیر نظر استاد راهنما از ابتدا با این پروژه همراه بوده است.

در فصل هفتم، نتایج مباحث قبلی بررسی می گردد و براساس آن پیشنهاداتی مطرح می گردد.

تعداد صفحه : 127