مهندسی صنایع و مدیریت (شریف ویژه علوم مهندسی)
سال:1386 | دوره:23 | شماره:38 (ویژه مهندسی برق و کامپیوتر) |تعداد مقالات:12

از چند ساختاره AlGaN / GaN در ادوات قدرت استفاده می شود بنابراین داشتن چگالی جریان و ولتاژ شکست بسیار مهم است. در قسمت اول این نوشتار، اثر پارامترهای مختلف بر چگالی گاز دوبعدی الکترون بررسی شده و بهترین حالت ها مشخص شده اند. همچنین نشان داده شده است که در بعضی حالات حفره ها در سطح فوقانی AlGaN جمع می شوند، اما به علت وجود ترازهای تله در هیچ آزمایشی مشاهده نشده اند. در بخش بعدی اثر وجود تله ها بر چگالی گاز دوبعدی مورد بحث قرار گرفته است. در انتها درباره روش های زیاد کردن ولتاژ شکست بحث شده و با شبیه سازی برای یک حالت نحوه زیاد شدن ولتاژ شکست نشان داده شده است.

امروزه روش های متداول در جهت یابی رادیویی (DF) جای خود را به سیستم های پردازش آرایه یی داده اند که کاربردهای بی شماری دارند. گرچه سیستم پردازش آرایه یی بر بسیاری از ناتوانی های الگوریتم های متداول مورد استفاده، فایق آمده اما قابلیت های آن از عواملی همچون نویز، عدم اطلاع دقیق از مشخصات سیگنال دریافتی، اثر تزویج متقابل عناصر آرایه و بسیاری از پارامترهای دیگر تاثیر می پذیرند. تمامی این عوامل باعث ایجاد خطا در آشکارسازی و همچنین جداسازی منابع از یکدیگر می شود. در این نوشتار، ضمن بیان حد کرامر - راو و کاربرد آن در سیستم های پردازنده آرایه یی، با تجزیه دقیق و تفکیک کامل آن، طی مراحل محاسباتی کاملی، ارتباط مشخص این حد را با محل حسگرها به دست می آوریم. این عبارت که خود مشخصه یی از خطای سیستم است به طراحی آرایه کمک خواهد کرد تا به ازای پارامترهای مذکور آرایه طراحی شود. به بیان دیگر، انتخاب بهینه محل حسگرها یا شکل هندسی آرایه تاثیر به سزایی در کاهش خطا خواهد داشت. در پایان نتایج ریاضی به دست آمده بر روی چند آرایه بررسی خواهد شد.

در این نوشتار حساسیت «حسگر گاز مقاومتی» که از لایه نازک اکسید قلع، ساخته شده نسبت به چند گاز قابل اشتعال مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور، لایه نازک اکسید قلع آمورف به روش تبخیر توسط باریکه الکترونی در خلا بر روی زیرپایه کوارتز نشانده شد. فرایند تبلور لایه حاصل در دمای 300oC به مدت 140 دقیقه صورت گرفت. ریزساختار لایه ها با XRD بررسی، و اندازه متوسط دانه های متبلور اکسید قلع 13nm برآورد شد. نهایتا، با برقراری اتصالات اهمی و نصب یک «ریزگرمکن» الکتریکی، نمونه حسگر گاز مقاومتی ساخته شد. تغییر هدایت الکتریکی حسگرهای نمونه در حضور مقادیر مختلفی از گازهای هدف در هوا ثبت، و حساسیت نمونه ها نسبت به بخار چهار الکل مختلف بررسی شد. ملاحظه شد که در تراکم وزنی ثابت گاز هدف، حسگرهای نمونه نسبت به بخار الکل سنگین تر حساس ترند. همچنین برای اولین بار مشخص شد که اشباع حسگر در تراکم وزنی معینی از بخار آلوده کننده صورت می گیرد و این سطح آلودگی عملا مستقل از وزن مولکولی الکل هدف است. برای فرایند واکنش مولکول های گاز هدف با سطح لایه حساس به گاز مدلی تحلیلی ارایه شده است. این مدل که مبتنی بر فرض تجزیه مولکول های گاز هدف به اجزای ساده خود در سطح داغ اکسید قلع است، نتایج آزمایشگاهی فوق را توجیه می کند.

«با گذشت 25 سال از عمر ارتباطات سیار، تعداد کاربران تلفن همراه از تعداد کل کاربران تلفن ثابت (با عمر بیش از 120 سال) پیشی گرفته است.» این جمله به تنهایی می تواند نشانگر رشد سریع ارتباطات سیار در سال های اخیر باشد که حجم قابل توجهی از صنعت مخابرات را به خود اختصاص داده است.در ایران نیز برای گسترش ارتباط سیار سرمایه گذاری بسیار سنگینی به عمل آمده و مشترکین نیز برای استفاده از این سرویس ها هزینه قابل توجهی می پردازند. نکته مهم این که علیرغم این سرمایه گذاری سنگین و استفاده گسترده، سیستم GSM قابل تغییر یا بهبود نیست و به شکل یک مجموعه هر آنچه هست خریداری، نصب و استفاده می شود.این رشد و فراگیری روزافزون از یک سو، و وجود چالش ها و مشکلات امنیتی نظیر جعل سیم کارت، برقراری مکالمه رایگان و شنود مکالمات مشترکین از سوی دیگر، ضرورت توجه بیشتر به امنیت مخابرات سیار را آشکار می کند. با مطرح شدن روش های جدید تحلیل پروتکل ها و الگوریتم ها، به تدریج نقاط ضعف امنیتی شبکه تلفن همراه آشکار، و حملات موثری به اهداف امنیتی شبکه تلفن همراه (نظیر محرمانگی، اصالت و جامعیت داده) وارد شد.در این نوشتار معماری امنیتی نسل دوم سیستم تلفن همراه به شکل کاملا جامع استخراج، و نقاط ضعف امنیتی و آسیب های احتمالی ناشی از آنها برای کاهش میزان آسیب پذیری امنیتی سیستم تلفن همراه GSM به تفصیل بیان می شود.

اغلب سیستم های الکترومغناطیسی تحت تاثیر میدان های مغناطیسی متغیر با زمان قرار دارند. تغییر میدان مغناطیسی نسبت به زمان اگر به اندازه کافی سریع باشد، موجب بروز پدیده هایی در مواد فرومغناطیس می شود که در اصطلاح «اثرات دینامیکی» نام دارد. «جریان گردابی» و «تلفات اضافی» از جمله این پدیده ها هستند، و در این نوشتار ضمن حل میدانی سیستم های الکترومغناطیسی به روش اجزای محدود برای مدل کردن آنها روشی ارایه شده است. در مدل ارایه شده، بر مبنای روابط موجود میان جریان گردابی و تلفات اضافی عبارتی برای شدت میدان معادل بیان می شود که می تواند پهن تر شدن حلقه هیسترزیس و افزایش تلفات هسته بر اثر پدیده های دینامیکی را مدل کند. همچنین، ضمن مدل سازی یک سیستم نمونه به کمک روش ارایه شده، اثر پارامترهایی نظیر «ضریب استراحت» و «گام زمانی» بر پایداری و نرخ همگرایی فرایند حل مورد بررسی قرار گرفته است. مقایسه نتایج مدلسازی و آزمایش موید صحت کار مدل سازی است.

در این نوشتار یک سیستم کنترل پرواز تطبیقی غیرخطی با استفاده از گام به عقب و شبکه عصبی پیشنهاد شده است. از کنترل کننده گام به عقب برای پایدارسازی هم زمان تمام متغیرهای حالت بدون فرض دو مقیاس زمانی که دینامیک سریع (شامل نرخ های زاویه یی هواپیما) را از دینامیک آهسته (شامل زاویه حمله، زاویه سرش جانبی و زاویه بنک) جدا می سازد، استفاده می شود. در این نوشتار فرض بر آن است که ضرایب آیرودینامیکی دارای مقادیر نامعینی است و از کنترل کننده تطبیقی بر اساس شبکه عصبی به منظور محاسبه خطای مدل سازی آیرودینامیکی استفاده می شود. شبکه عصبی قادر به یادگیری هم زمان به منظور جبران خطای معکوس ناشی از مدل سازی ناقص، تخمین معکوس یا تغییرات ناگهانی در دینامیک هواپیما است. قانون سازگاری وزن های پایدار برای آموزش شبکه عصبی همزمان به دست آمده است. بر اساس فرضیات متعارف در مورد غیرخطی سازی که حاکی از خطای معکوس است، از سازگاری الگوریتم اطمینان حاصل می شود که تمام سیگنال ها در حلقه به طور یکنواخت محدود می شوند و وزن های شبکه عصبی به برخی مقادیر ثابت گرایش پیدا می کنند. این امر از طریق نظریه پایداری لیاپانوف انجام گرفته و نشان داده شده است که خطاهای تعقیب و وزن های شبکه عصبی به طور نمایی به یک مجموعه متراکم همگرا می شوند. در پایان، نتایج شبیه سازی با معادلات شش درجه آزادی غیرخطی برای مدل هواپیمای F-18 نشان داده شده است تا تاثیر قانون کنترل پیشنهاد شده اثبات شود.

در این نوشتار روشی نوین برای ساده سازی درخت پایین بر که نقش بسیار اساسی در پیاده سازی منطق تفاضلی دارد پیشنهاد خواهد شد. این الگوریتم بر قانون جدید تزویج سطوح، که از قابلیت ساده سازی بیشتری برخوردار است، مبتنی است. الگوریتم ارایه شده، با استفاده از این قانون و ترکیب آن با قوانین پیشین، روشی نوین برای طراحی شبکه درخت پایین بر معرفی می کند. در بیان الگوریتم پیشنهادی، برای نخستین بار از بیان ماتریس گونه رابطه بین ترتیب ورودی های و متغیرهای کنترلی در یک نمودار تصمیم گیری استفاده شده است. با به کارگیری این روش می توان به میزان قابل توجهی سرعت و فضای اشغالی را بهبود بخشید. نتایج حاصل از اعمال الگوریتم پیشنهادی روی برخی از مدارات benchmark نشان دهنده بهبود چشم گیر در کاهش تعداد گره به کار رفته در پیاده سازی مدارات است.

به منظور آزمون غیرمخرب لوله های نفت، یک سیستم تصویربرداری ماورای صوت با استفاده از جریان نفت در داخل لوله ها حرکت کرده و با استفاده از مبدل های مناسبی که بر روی آن تعبیه شده است وجود و موقعیت نقاط خوردگی در طول لوله را اندازه گیری می کند. با استفاده از اطلاعات جمع آوری شده، می توان پس از تعیین موقعیت نقاط بحرانی موجود در طول مسیر، به رفع مشکلات احتمالی پرداخت. در این روش از تاخیر رفت و برگشت پالس ماورای صوت برای اندازه گیری موقعیت یک ناپیوستگی در لوله استفاده می شود. انعکاس امواج ماورای صوت از ناپیوستگی های لوله، تعیین کننده وضعیت دیواره های داخلی و خارجی لوله و در نهایت ضخامت دیواره لوله است. کاهش ضخامت دیواره در هر ناحیه نشان دهنده وجود خوردگی در آن ناحیه خواهد بود. در این پژوهش، ابتدا مسایل زیربنایی تصویربرداری با استفاده از سیگنال ماورای صوت و عوامل موثر در اندازه گیری برای نیل به دقت مورد بررسی قرار می گیرند. سپس قدرت تفکیک عمق خوردگی، پهنای باند مبدل ماورای صوت، قدرت تفکیک طول خوردگی و پریود نمونه برداری یک مبدل از لوله را در راستای طولی تعیین و استخراج می گردند. با توجه به طراحی انجام شده و تایید نتایج توسط شبیه سازی، می توان از نتایج این پژوهش در زمینه طراحی و انجام پذیری سیستم تصویربرداری از لوله های نفت استفاده کرد.

به منظور بررسی پرتاب بهینه ماهواره به مدار دایره یی کره زمین، ابتدا مساله پرتاب بهینه را به یک مساله مقدار مرزی دو نقطه یی تبدیل کرده ایم. سپس از حالت ها و هم حالت های متناظر با حل تحلیلی برای مساله زمین مسطح بدون مقاومت هوا (قانون هدایت تانژانت خطی) به عنوان حدس اولیه برای حل عددی مساله مقدار مرزی دو نقطه یی استفاده شده است. الگوریتمی که برای حل مساله مقدار مرزی به کار می رود نسبت به حدس اولیه بسیار حساس است. مشاهده می شود که برای برطرف کردن واگرایی ناشی از این حساسیت، می توان اثر مقاومت هوا را به تدریج در مساله وارد کرد. نتایج حاصله نشان می دهند که روش فوق علاوه بر بهینگی، از سرعت همگرایی قابل قبولی نیز برخوردار است.

راستی آزمایی پویا، که به راستی آزمایی رفتار حین اجرای نرم افزار در برابر نیازهای اولیه آن می پردازد، با چالش های ساخت راستی آزمای رفتار اجرایی نرم افزار و نگاشت بین این رفتار و رخدادهای محیطی مواجه است. ما در این نوشتار رویکردی بنام توصیف مبتنی بر رخداد (EBV) را ارایه می دهیم که طی چهار مرحله راه حلی خودکار برای این چالش ها ارایه می کند. در مرحله اول، مستندسازی نیازها، مشتمل بر تعامل محیط و نرم افزار، را به روش Parnas مدل می کنیم و در مرحله دوم با استفاده از نگاشت های سه گانه، کمیت های مدل را به توصیف های سطح بالا و مبتنی بر رخداد که بر حسب منطق حساب رخداد اظهار می شوند، نگاشت می کنیم. در مرحله سوم با استفاده از نگاشت های هفت گانه توصیف های مبتنی بر رخداد را به توصیف های سطح میانی نیازها که یک توصیف مبتنی بر حالت است، نگاشت می کنیم. این توصیف، مرجعی برای راستی آزمایی حالات درست و قابل انتظار نرم افزار به وسیله برنامه راستی آزما است. در مرحله چهارم با بهره گیری از الگوی طراحی حالت به پیاده سازی توصیف حالات می پردازیم. با طی این چهار مرحله، و با فراهم آوردن تناظر بین رخدادهای محیطی سطح بالا و فعالیت های اجرایی و سطح پایین نرم افزار، راستی آزما را می سازیم. به منظور اثبات عملی بودن توصیف مبتنی بر رخداد (EBV) ساخت راستی آزمای رفتار اجرایی را برای یک نرم افزار حساس به ایمنی از روی توصیف نیازها نشان می دهیم و آن را تا مرحله پیاده سازی دنبال می کنیم.

از میان روش های خطی سازی تقویت کننده های قدرت، روش پیش خور از قابلیت دست یابی به بیشترین درجه خطی سازی برخوردار است. البته کیفیت مطلوب سیستم پیش خور مستلزم تحقق شرایطی است که مهم ترین آنها تطابق دامنه و فاز سیگنال های متناظر در بخش های مختلف این سیستم است. در این نوشتار به بررسی کمی عملکرد یک سیستم پیش خور برای خطی سازی تقویت کننده CDMA، با فرض عدم تطابق دامنه و فاز سیگنال های متناظر یا به عبارت دیگر یکسان نبودن میزان تضعیف و تاخیر در مسیرهای متناظر سیستم خواهیم پرداخت. نتایج بررسی ها نشان می دهد که عدم تطابق دامنه و فاز ناشی از خطای احتمالی در تحقق بخش های مختلف سیستم، ممکن است تاثیر بسیار نامطلوبی در عملکرد سیستم داشته باشد و کارایی آن را مختل سازد.

معادله انتقال بولتزمن (BTE) معادله پایه یی است که برای شبیه سازی ادوات نیمه هادی به کار می رود. BTE معادله یی نیمه کلاسیک است که برخی اثرات کوانتمی از جمله تونل زدن را در نظر نمی گیرد. می توان با استفاده از معادله انتقال ویگنر، ضمن تصحیح معادله BTE، اثرات کوانتمی را لحاظ کرد. از روش مونته کارلو به منظور حل BTE تصحیح شده کوانتمی برای RTD استفاده شده است. مطابق انتظار، یک منحنی جریان - ولتاژ با شیب منفی به دست می آید. در این نوشتار نحوه عملکرد پتانسیل موثر در نتیجه دادن شیب منفی مورد بحث واقع شده است. به این منظور، منحنی جریان - ولتاژ به سه ناحیه تقسیم شده و در هر ناحیه تغییرات پتانسیل الکترواستاتیک، پتانسیل موثر و چگالی حامل مورد بررسی قرار گرفته است.